Relations intermétaboliques et intertissulaires • Etat des lieux

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 inter-
prandiale, 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 %.