la glycémie - Latapiebio

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REGULATION DE LA GLYCÉMIE
Objectifs :
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en s'appuyant sur des résultats expérimentaux, construire un schéma mettant en place : le
stimulus, la glande endocrine, l'hormone sécrétée, les organes effecteurs, les mécanismes
cellulaires mis en jeu : glycogénolyse et néoglucogenèse hépatiques, lipolyse.
I. La glycémie
1. Définitions
L a glycémie est un exemple de régulation de l'homéostasie permettant de maintenir la
concentration sanguine en glucose constante, même en cas de jeûne.
Le glucose est un nutriment énergétique utilisé par toutes les cellules. Les neurones et les
hématies n'utilisent même que lui. Quand on mange, il y a pratiquement toujours de l'amidon dans
notre ration alimentaire, il est découpé par l'amylase puis la maltase et ce glucose est absorbé et
passe dans le sang. Alors, la glycémie augmente pendant la période qui suit le repas, période
qu'on appelle postprandiale.
Glycémie (g/L)
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valeurs normales : entre 0,8 et 1,2 g/L
temps (heures)
repas
Quand on mesure la glycémie d'un patient, on doit le faire lorsqu'il est à jeun (le matin). Cette
mesure se fait sur le sang du patient. On compare ensuite le résultat aux normes : "le résultat
obtenu est dans les normes donc la glycémie est normale", ou alors :
Hypoglycémie = concentration de glucose sanguin d'un sujet à jeun inférieur à 0,8 g/L .
Le sujet a des maux de tête, des troubles nerveux pouvant aller jusqu'au coma (si inf à 1 mmol/L).
L'hyperglycémie = concentration de glucose sanguin d'un sujet à jeun supérieur à 1,2 g/L .
Remarque : l'hyperglycémie peut s'accompagner de glycosurie, cad de présence anormale de
glucose dans les urines.
Elle caractérise les diabètes (qui touchent 3 millions de personnes en France).
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2. Expérience à analyser
On fait des prises de sang toutes les heures à un individu pendant 24 heures dans le but de
mesurer sa glycémie. Analyser la courbe sachant que les normes pour la glycémie sont de 0,8 à
1,2 g/L.
Consignes pour analyser une courbe :
Ainsi :
Cette courbe représente
A t = 7h,
Observation :
Interprétation :
Conclusion :
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II. Rôle du foie dans le maintien de la glycémie
1. première expérience
Après un repas riche en glucides, on mesure la glycémie à l'entrée du foie (site A = veine porte) et
à la sortie du foie (site B = veines sus-hépatiques).
veine porte
veines sus-hépatiques
2,55 g/L
1 g/L
- Sur le schéma ci-dessous, indiquer le site A et le site B. Indiquer également le sens de
circulation du sang.
site
site
http://img.over-blog.com/392x447/3/26/59/56//vascULARISATION-foie.jpg
lequel des deux sites présente une glycémie normale ?
quel est le rôle du foie dans la régulation de la glycémie ?
observation :
interprétation :
conclusion :
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2. deuxième expérience
Toujours chez cet individu, on mesure la quantité de glycogène hépatique. Les mesures sont
données dans le tableau suivant. Après avoir rappelé la structure du glycogène, analyser les
résultats.
teneur (= concentration) de glycogène hépatique
3 heures après le repas riche en glucides
80 g/Kg de foie
après 2 jours de jeûne
38 g/Kg de foie
La structure du glycogène : c'est un polymère de glucose.
observation :
interprétation :
conclusion :
3. bilan de ce qui se passe dans le foie ?
à connaître, les préfixes suivants : glyc(o)/gluc(o) = glucose
glycogén(o) = glycogène
lyse = destruction, dégradation
génese = fabrication
néo = nouveau
Après digestion des aliments, le glucose passe dans le sang au niveau des entérocytes : il se
retrouve dans la veine porte et se dirige vers le foie.
Là, le foie fabrique du glycogène à partir de ce glucose , cette étape s'appelle la
glycogénogénèse. Le foie stocke le glucose sous forme de glycogène.
Puis, pendant les périodes interprandiales (entre les repas), quand la glycémie commence à
baisser, l'organisme a besoin de glucose. Le foie va dégrader un peu de glycogène en glucose et
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le relâcher dans la circulation sanguine. Cette étape s'appelle la glycogénolyse. La glycémie
remonte.
Si tout le glycogène présent dans le foie a été dégradé et que l'organisme a encore besoin de
glucose pour maintenir sa glycémie, le foie réalise alors la fabrication de glucose à partir d'autres
molécules comme par exemple l'acide lactique, le glycérol, les acides-aminés. C'est la
néoglucogénèse.
BILAN : à l'aide du texte ci-dessus, compléter en rouge le schéma ci-dessous :
glucose
glycogène
acide lactique, glycérol, acides aminés
(tous les mots en rouge s'appellent "des voies métaboliques")
III. Rôle du pancréas
On se rappelle que le pancréas est amphicrine (exocrine + endocrine). Les hormones qu'il fabrique
sont l'insuline et le glucagon.
1. première expérience : action de l'insuline
La courbe suivante montre l'effet d'une perfusion d'insuline sur la concentration de glucose dans le
sang (la glycémie) . Analyser la courbe.
Cette courbe montre l'évolution de la glycémie en fonction du temps.
A t = 0min, la glycémie est de 1,05 g/L, ce qui est une valeur normale.
observation :
interprétation :
conclusion :
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2. deuxième expérience : action du glucagon
La courbe suivante montre l'effet d'une perfusion de glucagon sur la concentration de glucose
dans le sang (la glycémie) . Analyser la courbe.
Cette courbe montre l'évolution de la glycémie en fonction du temps.
A t = 0min, la glycémie est de 1,05 g/L, ce qui est une valeur normale.
observation :
interprétation :
conclusion :
3. troisième expérience
Les trois courbes suivantes montrent comment les concentrations de glucose, insuline et
glucagon évoluent dans le sang d'un patient en bonne santé qui vient d'ingérer (de manger) du
glucose.
(remarque : cette fois la glycémie est en mmol/L, les normes sont de 3,3 à 5 mmol/L)
Connaissant l'effet de chaque hormone, expliquer comment insuline et glucagon participent à la
régulation de la glycémie.
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observation :
interprétation :
conclusion :
4. bilan sur le rôle du pancréas
animation ici
pancréas
hépatocyte
myocyte
C'est lui le chef !!
adipocyte
et autres cellules
L'insuline est libérée en période post-prandiale.
L'insuline commande la pénétration du glucose dans toutes les cellules, donc elle est
hypoglycémiante.
•
dans les cellules hépatiques, le glucose est transformé et stocké en glycogène : c'est la
glycogénogenèse.
•
dans les cellules musculaires, il y a aussi glycogénogénèse. Mais si le muscle a besoin
d'énergie, il peut utiliser le glucose pour de transformer en ATP. Dans ce cas, il ne le
stocke pas.
•
dans les cellules adipeuses, le glucose est transformé en lipides : c'est la lipogénèse.
•
dans toutes les autres cellules, l'insuline fait entrer le glucose où il sera utilisé.
bilan : Ainsi le glucose part du sang et la glycémie diminue.
Le glucagon est libéré en période de jeûne, il est hyperglycémiant.
Le glucagon commande :
•
aux cellules du foie de libérer du glucose. Pour cela, s'il y a des réserves de glycogène
dans le foie, il active la glycogénolyse puis, lorsque tout le glycogène a été consommé, il
agit sur d'autres cellules :
•
sur les cellules adipeuses, il active la lipolyse, ce qui fournit du glycérol et des acides gras.
•
sur les cellules musculaires, il active la glycogénolyse qui fournit du glucose (utilisable par
ces mêmes cellules) et la protéolyse, ce qui fournit des acides aminés.
•
les acides aminés et le glycérol rejoignent le foie par voie sanguine. Là, elles sont
transformées en glucose : c'est la néoglucogénèse.
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IV. conclusion-bilan
Donc, les cellules α et β sont très sensibles à la glycémie. Une augmentation de la glycémie
stimule les cellules β et inhibe les cellules α. A l'inverse, une baisse de glycémie stimule les
cellules α et inhibe les cellules β. Dans tous les cas, il n'y a jamais libération d'insuline en
même temps que de glucagon.
A l'aide de signes + et – compléter ce schéma :
Rappelons la définition d'inhiber = bloquer (représenté par un -) et opposé à stimuler, activer ( + ).
HYPERGLYCEMIE
foie
HYPOGLYCEMIE
β
α
insuline
glucagon
muscle
glycogénogénèse
tissu adipeux
lipogénèse
foie
muscle
tissu adipeux
glycogénolyse glycogénolyse
néoglucogénèse protéolyse
lipolyse
Remarque : en cas de jeûne, d'autres hormones interviennent aussi :
•
l'adrénaline qui est sécrétée par les glandes surrénales en cas de choc hypoglycémique.
elle stimule la glycogénolyse, la néoglucogénèse, la lipolyse.
•
le cortisol, hormone sécrétée par les glandes surrénales et qui stimule la lipolyse et la
protéolyse (formation de corps cétoniques).
Lorsqu'une personne fait beaucoup de néoglucogénèse, la dégradation de ses lipides favorise
aussi l'apparition de molécules appelées les corps cétoniques.
Animation
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