Physiologie hormonale

Physiologie hormonale
Chapitre 1 : Système endocrinien et activité
physique
Introduction
L’élément déterminant est l’augmentation de la dépense énergétique qui accompagne
l’exercice musculaire. L’énergie cellulaire est stockée sous différentes formes :
>Les glucides : immédiatement utilisable mais secondaire au plan quantitatif.
>Les lipides : quantitativement plus important mais utilisable plus tard.
Au cours de l’exercice physique, la poursuite de l’activité musculaire entraîne au
niveau des fibres musculaires ainsi qu’au niveau de l’organisme tout entier, des modifications
de l’état d’équilibre où il se trouve ; lié au fonctionnement des voix métabolique notamment
l’accumulation des différentes métabolites et la production de chaleur. Ces perturbation de
l’équilibre de l’organisme sont à rapprocher de la notion d’homéostasie.
L’homéostasie définie l’état de stabilité du milieu interne. Cet état de stabilité résulte
de réponses physiologique compensatrice mettant en jeu l’activité des différents tissus et
organes de tel manière qu’une variation amène une réponse en sens inverse tendant à rétablir
l’équilibre.
Dans l’organisme humain, chaque cellule est capable de certaines régulations, mais
leurs multitudes rend nécessaire des mécanismes de coordination et d’intégration de toutes ces
activités cellulaire qui sont réalisées par les systèmes nerveux et endocrinien.
L’exercice musculaire, par les perturbation de l’homéostasie qu’il entraîne, implique
une participation du système endocrinien au réponse de l’organisme.
1) Généralité
Le système endocrinien est l’un des 2 systèmes de transmission de l’information de
l’organisme. Les hormones en sont les messagers chimiques spécifiques. Elles sont véhiculées
par le plasma du sang et elles contribuent en réglant la vie cellulaire à réaliser l’intégration
morphologique et fonctionnelle des divers tissus et organe de l’organisme.
Le système nerveux est lié au système endocrinien, certaines molécules sont
communes (adrénaline, noradrénaline et dopamine).
La glande hypophyse, par l’intermédiaire d’hormones, est soumise au contrôle de
l’hypothalamus et donc aux influences des autres centres nerveux, notamment ceux impliqué
dans les processus émotionnelle.
2) Définition et classification des hormones
Une hormone est une substance chimique synthétisé par une glande endocrine (qui
sécrète à l’intérieur de l’organisme, différent d’exocrine) et déversée dans le sang qui la
transporte vers d’autres régions de l’organisme où s’exerce son action sur des tissus cibles.
Cela les distingue notamment des neurotransmetteurs qui eux agissent sur place. L’effet d’une
hormone peut se produire en quelques minutes ou en quelques heures. Cet effet s’exerce en
augmentant ou en diminuant le processus cellulaire déjà en marche et non en initiant un
nouveau processus. Les hormones peuvent :
 Activer des systèmes nerveux enzymatique
 Modifier la perméabilité de la membrane cellulaire
 Faire contracter ou relâcher un muscle
 Augmenter le taux de synthèse des protéines
 Activer la sécrétion cellulaire
Selon des critères biochimique, les hormones peuvent être classées en 3 groupes :
 Protéine : Polypeptides. Il s’agit de la majorité des hormones. Exemple : GH (hormone
de croissance), glucagon, insuline, ADH (antidiurétique)
 Stéroïde : dérivé du cholestérol. Exemple : Cortisol, aldostérone, oestradiol,
progestérone, testostérone.
 Transformation d’acides aminés tel que les catécholamine (adrénaline et
noradrénaline) et les hormones thyroïdiennes.
3) L’action hormonale
A. Synthèse, sécrétion et transport
La synthèse des molécules hormonales est effectué par les cellules des glandes
endocrines. Elles ont un caractère commun : l’absence de canal excréteur. Elles sont
généralement stockée dans la glande puis elles sont sécrétées dans le sang en réponse à un
stimulus et elles circulent dans le plasma soit de façon libre, soit lié à une protéine qui assure
le transport. Seule une hormone libre à une action sur les tissus cibles. Les hormones sont
présentes à des concentrations infinitésimales dans le plasma sanguin.
B. Spécificité de l’action hormonale
Les hormones véhiculées par le sang peuvent atteindre tout les points de l’organisme.
L’action hormonale ne se produisant que dans certains tissus implique l’existence au niveau
de ces tissus cibles des structures capables de reconnaître spécifiquement le signal qui leur est
destiné afin de transmettre l’information aux effecteurs intracellulaire.
Les structures constituent des récepteurs hormonaux. Ils peuvent être localisé dans la
membrane cellulaire (c’est le cas pour les hormones peptidique et les catécholamines) ou bien
être intracellulaire (hormones thyroïdienne et stéroïde). Le processus de reconnaissance est la
cause de la spécificité de l’action hormonale. Seul l’hormone structurellement
complémentaire d’un récepteur peut interagir avec lui. Cette interaction induit des
modification de conformation du récepteur ou de l’environnement proche. On dit alors que le
récepteur est activé. Dans tout les cas, cette interaction est la 1ère étape de l’action cellulaire de
l’hormone conduisant à l’expression de son effet : c’est la réponse biologique.
C. Mécanisme de l’action hormonale
L’interaction hormone/récepteur possède les caractère suivant :
 Elle est d’une grande affinité car les concentrations hormonales sont très faible.
 Elle est rapidement saturable car les récepteurs sont en nombre limité.
 Elle est réversible : l’hormone n’est pas détruite lorsqu’elle se fixe sur le récepteur,
elle peut être libérée en conservant ces propriétés.
 L’intensité de la réception cellulaire dépend du nombre de récepteurs occupé par
l’hormone et de son activité. Cela permet d’expliquer l’action des substances dont la molécule
a une forte affinité pour les récepteurs mais dont l’activité est faible. Ces substances bloquent
les récepteurs, on dit qu’il y a antagonisme compétitif.
 L’inactivité des hormones : la durée de vie des hormones est assez courte. Après avoir
circulé dans le sang, elles sont dégradées par le foie, puis éliminée par la bile ou l’urine.
La concentration plasmatique d’une hormone dépend non seulement de sa vitesse de
sécrétion par la glande endocrine, mais aussi de sa vitesse d’élimination du sang soit par
excrétion, soit par transformation métabolique. Le foie et les reins sont les organes les plus
importants pour l’excrétion et le métabolisme des hormones. Le taux d’excrétion urinaire est
directement proportionnel à leur taux de sécrétion. On peut donc utiliser le taux d’excrétion
comme un indicateur du taux de sécrétion.
4) Régulation de la sécrétion hormonal
Les mécanismes de régulation des sécrétion hormonales repose sur le principe de
servorégulation (feed back) dans le système endocrinien. La variation contrôlé peut être la
concentration de l’hormone elle même, ou bien celle d’une constante contrôlé par l’hormone
(la glycémie).
Il existe des rétroaction positive (généralement il s’agit de rétroaction négative) qui
tendent à amplifier la perturbation de la grandeur réglée. Le système nerveux intervient
généralement dans cette régulation des sécrétion endocrinienne par :
 Le système nerveux central par l’intermédiaire de l’hypothalamus sur la glande
hypophyse.
 Le système nerveux végétatif sur la glande surrénale et sur le pancréas.