Relations intermétaboliques et intertissulaires • Etat des lieux
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Relations intermétaboliques et intertissulaires • Etat des lieux: - métabolisme glucidique - métabolisme lipidique catabolisme, anabolisme & destinées - métabolisme protéique - phosphorylation oxydative (chaîne respiratoire) • Pourquoi faire? - Production d'énergie. - Maintien de l'intégrité de l'organisme (synthèses diverses). • Approche transversale (et non verticale) du problème. • Comment poser la problématique? - Apports alimentaires discontinus et variables (quantité et qualité): ∙ Existence de phases alternées - Maintien nécessaire d'un équilibre énergétique constant: ∙ Stockage du surplus ∙ Utilisation des réserves - Trois phases alimentaires majeures: ∙ Période alimentaire (quelques heures) ∙ Période inter-prandiale (jusqu'à 12 heures) ∙ Période de jeûne (au-delà de 12 heures) Jeûne court: jusqu'à 48 heures, long au-delà • Comment produire de l'énergie et sous quelle(s) forme(s)? - Forme majeure: ATP (Adénosine Tri-Phosphate). - Carrefour quasi obligatoire: Acétyl-CoA (différent du pyruvate). - Problématique: assurer un volant constant en énergie, en tenant compte des apports exogènes et des spécificités des organes. - Equilibre entre catabolisme (production énergie) anabolisme (consommation énergie) (mise en réserve) - Régulation nécessaire (état physiologique, pathologique, alimentation, …). • Comment réguler l'équilibre énergétique? - Volet post-prandial (mise en réserve, anabolisme): insuline. - Volet inter-prandial (régulation, catabolisme): glucagon. ∙ Régulation métabolique: rapport insuline / glucagon. ∙ Régulation post-prandiale / interprandiale anabolisme / catabolisme ∙ Régulation selon les organes et leurs biodisponibilités. leurs capacités de réserve. leur importance stratégique. • Quels sont les besoins quotidiens de l'organisme? - Apports glucidiques: ≈ 60 % de l'A.E.T. (Apport Energétique Total) - Apports protéiques: ≈ 10 % de l'A.E.T. - Apports lipidiques: ≈ 30 % de l'A.E.T. ∙ 25 % acides gras saturés ∙ 50 % acides gras mono-insaturés ∙ 25 % acides gras polyinsaturés Correspond à environ 2800 kcal/jour (pour un individu de 70 kg). • Quels sont les réserves de l'organisme? Il y a 3 types de réserves potentiellement énergétiques: - glucidiques. - lipidiques. - protéiques. Il n'y a pas tant de réserve que ça au niveau du foie (≈ 2 %). Les cellules nerveuses n'ont aucune réserve, ce qui a une implication métabolique majeure: avoir une homéostasie glycémique (l'organisme doit absolument maintenir une concentration plasmatique en glucose constante!) La majorité des réserves présente dans le muscle est sous forme de protéines mobilisables (15 %). Dans le tissu adipeux, la majorité des réserves est sous forme de triglycérides (83 %). • Quels sont les maillons de la chaîne métabolique? Source d'énergie: tissus adipeux, muscles. Transformation: foie. Utilisation d'énergie: cerveau, coeur, rein, muscles, foie, … • Quels sont les substrats énergétiques? - Métabolisme glucidique: glucose, glycogène. - Métabolisme lipidique: acides gras, triglycérides, corps cétoniques. - Métabolisme protéique: acides aminés (glucoformateurs, cétogènes). - Coenzymes: NADH, H+ et FADH2. • Quels sont les maillons de la chaîne métabolique? Cas particulier du cerveau: 2 % du poids total 50 % de la consommation de glucose 15 % du débit sanguin 20 – 30 % du métabolisme de base (repos) Mais: - pas de réserve énergétique. - pas de néosynthèse possible. - pas d'utilisation d'autre substrat énergétique (sauf les corps cétoniques en période interprandiale, selon certaines conditions). Donc, régulation homéostasie glycémique importante (5,5 mmol/L). Cas particulier des globules rouges: cellules glucodépendantes strictes n'utilisent que le glucose et en anaérobiose production de lactate captation par le foie et divers tissus (myocarde) catabolisme en acétyl-CoA Remarque: une hyperglycémie est moins dangereuse qu'une hypoglycémie. • Particularité de l'insuline: Seule hormone simultanément: glycogénique hypoglycémiante lipogénique antiprotéolytique Action simultanée sur le foie, le tissu adipeux, les muscles. • Influence métabolique de l'insuline: signale l'arrivée des nutriments exogènes. stimule la diminution du glycose plasmatique. stimule les mises en réserves énergétiques. favorise la croissance et la différenciation cellulaire. • Particularité du glucagon: pas unique dans son action physiologique (adrénaline, noradrénaline, cortisol). • Influence métabolique du glucagon: antagoniste de l'insuline. signal de déplétion en glucose plasmatique. stimulation des mécanismes hyperglycémiants. rétablissement de l'homéostasie glycémique. • Objectif des hormones hyperglycémiantes: Maintien des échanges de substrats énergétiques durant la périodes interprandiales, y compris et surtout en phase de jeûne (court ou long). • Trois directions principales: - maintien de l'homéostasie glycémique. - mobilisation des acides gras (synthèse corps cétoniques). - protection d'une éventuelle dégradation protéique (réserve importante MAIS mobilisation partielle). • L'adrénaline: Hormone supplémentaire (hors rapport insuline/glucagon). Situations de stress (environnement, métabolique). Stimulation des mécanismes hyperglycémiants. • Le cortisol: Hormone stéroïde liposoluble. Traverse la membrane cellulaire (phospholipides). Augmentation de la protéolyse. Augmentation de la néoglucogénèse (acides aminés glucoformateurs). Augmentation de la lipolyse adipocytaire. • Trois dysfonctionnements importants: - Obésité - Diabète - Hypercatabolisme (état d'agression extérieur): ∙ Stress ∙ Infection ∙ Traumatisme ∙ Acte chirurgical ∙ Pathologie des grands brûlés ∙… En cas de fièvre, à chaque °C au-dessus de la température de base (37°C), le métabolisme est augmenté de 10 %.
