Chap.1 : Comment est régulée la glycémie - SOS-SVT

Chap.1 :
Comment est régulée la glycémie ?
I. La glycémie : une constante physiologique
Parmi tous les nutriments d’origine alimentaire mis à disposition des cellules du sang, seul le
glucose peut être métabolisé par toutes les cellules. Il constitue pour elle la principale
source d’énergie et il est le seul nutriment utilisable par les cellules nerveuses. La
présence de glucose dans le sang est donc nécessaire en toutes circonstances.
A. La glycémie.
TP 1 :
La glycémie est le taux de glucose dans le sang, c’est un paramètre essentiel du milieu
intérieur.
Document au cours de la journée + jeûne forcé.
La glycémie normale pour un individu en bonne santé oscille légèrement autour d’une valeur
moyenne de 1g de glucose/L de sang, soit 5,5mmol/L.
Malgré une absorption de glucose intermittente (au cours des repas seulement = apport
discontinu) et une utilisation cellulaire permanente mais d’intensité variable en fonction de
l’activité et des dépenses énergétiques, la glycémie est maintenue à 1g/L ± 0,25 : c’est
l’homéostat glycémique.
Homéostasie (stase = rester, homéo = semblable) est l’ensemble des mécanismes permettant
de réguler la constance du milieu intérieur.
B. Des fluctuations anormales.
TP 1 :
Il arrive que la glycémie s’éloigne de la valeur « consigne » de 1g/L :
•
L’hypoglycémie se manifeste par des troubles qui traduisent un mauvais
fonctionnement du système nerveux et en particulier du cerveau, qui n’utilise que du
glucose pour produire de l’énergie. Une hypoglycémie importante (<0,5g/L) peut
entraîner un coma mortel.
•
L’hyperglycémie (>1,2g/L) entraîne des complication vasculaires, très graves à long
terme. Il y également élimination de sucre par les urines : glycosurie.
II. Stockage et libération du glucose.
Le système de régulation de la glycémie suppose une gestion des réserves de l’organisme. Il
doit comporter un ou des organes susceptibles de stocker du glucose mais aussi un ou des
organes capables de libérer du glucose dans le sang en cas de besoin.(effort physique)
A. Les organes de stockage.
TP 1 :
Un animal ayant subi l’ablation du foie ne survit que quelques heures ; auparavant il
manifeste divers troubles.
Il y a hypoglycémie donc le foie est un organe de stockage du glucose.
Les muscles et le tissu adipeux sont également capables de stocker le glucose.
B. Le rôle du foie.
TP 1 :
1. Les premières observations de Claude Bernard.
Les deux premières observations ont permis à Claude Bernard de dégager la conclusion que :
« le foie sécrète du glucose ».
2. L’expérience du foie lavée.
Une partie du glucose sanguin d’origine digestive pénètre directement dans les cellules où il
est utilisé comme source d’énergie. Le reste du glucose ingéré est stocké sous forme d’un
polymère de glucose, le glycogène, dans les cellules du foie et les fibres musculaires : c’est la
glycogénogenèse.
Entre les repas et en période de jeûne, il n’y a plus d’apport nutritif de glucose ; pourtant la
glycémie est maintenue proche de 1g/L. Ce sont les cellules du foie qui libèrent dans la
circulation sanguine le glucose qui sera mis à la disposition des autres cellules comme
substrat énergétique. Celui-ci résulte de la dégradation du glycogène hépatique au cours de la
glycogénolyse.
Le glycogène des cellules musculaires peut aussi permettre de produire du glucose mais
celui-ci n’est pas libéré dans le sang, il ne peut être utilisé que localement, par les cellules
musculaires.
Seul le foie est donc capable de libérer du glucose dans le sang : il est le principal organe
effecteur de la régulation de la glycémie. Mais le stockage dans le foie est limité à 100 g de
glycogène (300 autres grammes étant répartis dans d’autres organes). L’excédent de glucose
apporté par l’alimentation est alors stocké sous forme de lipides dans le tissu adipeux et un
peu dans le foie.
III. La régulation de la glycémie.
A. Le rôle du pancréas.
TP 2 :
Suite à l’ablation du pancréas chez un animal, la fonction digestive est altérée, mais l’animal
présente une glycémie supérieure à sa valeur normale (1,7 g/L).
L’essentiel de la masse du pancréas (99%) est constitué par les cellules acineuses sécrétrices
du suc digestif, le reste (1%) est constitué d’amas cellulaires : les îlots de Langerhans. Ce
sont ces îlots qui sont responsables de la régulation de la glycémie en libérant dans le sang
(expérience de greffes) des substances.
Les îlots sont constituée de deux types de cellules : les cellules béta sécrétrices d’insuline
(la majorité de l’îlot) et les cellules alpha sécrétrices de glucagon (à la périphérie des îlots).
Les îlots étant richement vascularisés, l’insuline et le glucagon sont sécrétés dans le sang.
Ce mode de sécrétion est dit endocrine et on dit que le pancréas est une glande endocrine.
B. Insuline et glucagon : des hormones.
TP 2 :
Nous avons vu que l’insuline et le glucagon sont des polypeptides libérés dans le
sang par les cellules des îlots de Langerhans.
Cette libération se fait lorsque la glycémie s’éloigne de la valeur consigne de 1g/L.
Seules les cellules du foie, des muscles squelettiques et du tissu adipeux ont les
récepteurs spécifiques à ces molécules.
L’insuline est hypoglycémiante, elle stimule la synthèse de glycogène (foie et
muscle) et la synthèse de triglycérides (tissu adipeux). Elle inhibe la glycogénolyse et
la dégradation des triglycérides.
Le glucagon est hyperglycémiant, il inhibe la synthèse de glycogène (foie et muscle)
et la synthèse de triglycérides (tissu adipeux). Il stimule la glycogénolyse et la
dégradation des triglycérides.
Ces deux molécules sont donc des hormones.
C. La boucle de régulation de la glycémie.
Cf document boucle de régulation.
Le système réglant l’homéostat glycémique :
• Une valeur consigne : glycémie 1g/L
• Cellules des îlots de Langerhans.
• 2 hormones pancréatiques.
• Des cellules cibles : foie, muscle…