7. La Régulation de la Glycémie
Ce chapitre permet d’aborder un système de régulation hormonale. Il est impératif de connaître la définition du terme hormone et glande endocrine. Une hormone est une substance chimique libérée dans le sang et qui agit à des distances de son lieu de sécrétion sur des cellules cibles. Une glande endocrine est une glande sécrétant ses produits dans le sang. Le temps de demi-vie se définit comme la durée nécessaire pour que la moitié de la quantité d’hormone libérée soit détruite.
Quand la glycémie est supérieure ou égale à 1,8 g/L, du sucre est retrouvé dans les urines, ce qui définit la glycosurie.
L’ablation du foie entraîne une hypoglycémie sévère, à l’inverse, l’ablation du pancréas provoque une hyperglycémie.
1. Le glucose dans l’organisme
Le glucose est un métabolite indispensable pour le fonctionnement cellulaire. C’est la principale forme d’énergie circulante de cellule à cellule. Il est consommé par toutes les cellules, même si certaines peuvent utiliser d’autres nutriments pour leur fonctionnement. À l’inverse, les hématies et les cellules nerveuses sont gluco- dépendantes, elles n’utilisent que le glucose pour leur métabolisme. Pour cette raison, l’insuline n’est pas nécessaire pour la pénétration du glucose dans ces cellules alors qu’elle est indispensable pour les autres types cellulaires.
La concentration sanguine en glucose dans l’organisme définit la glycémie. Chez une personne en bonne santé, sa valeur moyenne est de 1 g/L (ou 5,5 mmol/L). Cette valeur oscille entre 0,7 et 1,2 g/L tout au long de la journée selon les périodes de jeun, d’exercices physiques et d’alimentation. C’est une constante physiologique qui, dans des conditions physiologiques normales, est toujours ramenée à sa valeur moyenne. C’est donc une constante physiologique soumise à régulation.
Des écarts importants par rapport à la valeur de consigne peuvent avoir de graves conséquences :
◗ la glycémie inférieure à 0,7 g/L définit un état d’hypoglycémie où des troubles nerveux apparaissent rapidement sous forme de tremblements, de maux de tête, etc. Ces troubles peuvent évoluer vers des convulsions, le coma et la mort ;
◗ l’hyperglycémie (glycémie supérieure à 1,2 g/L) peut évoluer à long terme, si elle est chronique, vers des troubles vasculaires, rénaux, cérébraux.
Après la digestion, le glucose absorbé au niveau intestinal emprunte la veine porte reliant l’intestin grêle au foie. À la sortie du foie, le glucose passe dans la veine sus- hépatique puis la veine cave inférieure avant de rejoindre le cœur pour être distribué dans la circulation générale. C’est l’artère hépatique qui pénètre dans le foie pour alimenter le foie en gaz et nutriments.
2. Définition d’un système de régulation
Un système de régulation ou homéostat comprend deux systèmes en interrelation :
◗ le système réglé : le compartiment de l’organisme (souvent le milieu intérieur) où le paramètre étudié (la variable réglée) doit être maintenu constant ;
◗ le système réglant : tous les acteurs qui conduisent au retour à une valeur physiologique de la variable réglée. Il comprend des capteurs-émetteurs (ils détectent les variations par rapport à la valeur de référence et émettent des messages pour rétablir la valeur réglée), un système de transmission (qui envoie les messagers vers les organes effecteurs) et les effecteurs, organes qui adaptent leur activité en réponse aux messagers. Ils agissent en s’opposant aux perturbations.
Une boucle de rétroaction relie le système réglant et le système réglé. La rétroaction peut être positive, sous forme de stimulation, ou négative dans le cas d’une inhibition.
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| Fig. 7-2. |
| Schéma d’une boucle de régulation. |
3. Le système de régulation de la glycémie
A. Les différents éléments du système
Dans le système de régulation de la glycémie, les différents éléments de l’homéos- tat glycémique sont le système réglé – le milieu intérieur avec la grandeur réglée correspondant à la glycémie – le système réglant avec les capteurs-emetteurs (le pancréas endocrine = l’organe réglant), le système de transmission (le sang) et les effecteurs (le foie, les muscles et le tissu adipeux).
B. Les organes effecteurs
Les organes effecteurs sont tous les organes capables de mettre en réserve du glucose ou d’en libérer dans la circulation sanguine.
a. Le foie
Le rôle du foie est de stocker le glucose excédentaire et de le libérer lors des périodes de jeûne afin de maintenir une glycémie constante. Trois voies métaboliques principales sont rencontrées :
◗ la glycogénogenèse = mise en réserve du glucose sous forme de glycogène. Cette étape débute par l’entrée du glucose dans la cellule. Une première enzyme clé intervient : la glucokinase. Elle permet le passage du glucose en glucoses-6- phosphate. Sous cette forme phosphorylée, le glucose ne peut plus franchir la membrane plasmique. La dernière enzyme de ce métabolisme, la glycogène-syn- thase, catalyse la formation du glycogène ;
◗ la glycogénolyse = dégradation du glycogène en glucose faisant intervenir notamment la glycogène-phosphorylase. Le foie possède la glucose-6-phosphatase qui catalyse le passage du glucose-6-phosphate en glucose, ce qui libère du glucose dans le sang. Seuls le foie, les reins et l’intestin possèdent cette enzyme ;
◗ la néoglucogenèse = formation de glucose à partir de composés non glucidiques.
b. Les muscles
Les muscles sont capables de mettre en réserve du glucose sous forme de glycogène. Ce glycogène en réserve servira au métabolisme propre de la cellule car le muscle ne peut pas libérer du glucose dans le compartiment sanguin. Deux voies métaboliques sont rencontrées :
◗ la glycogénogenèse. C’est l’hexokinase qui catalyse la phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate, son affinité pour le glucose est supérieure à celle de la glucokinase hépatique ;
◗ la glycogénolyse, Le muscle ne possède pas la glucose-6-phosphatase, ainsi le glycogène musculaire ne fournit du glucose qu’à la cellule musculaire qui l’a mis en réserve. Ce glucose ne peut pas quitter la cellule musculaire, c’est une source d’énergie seulement pour la cellule qui l’a produit.
c. Le tissu adipeux
Les adipocytes stockent le glucose sous forme de triglycérides : c’est la lipogenèse. Par lipolyse, les triglycérides peuvent être dégradés en acide gras et glycérol. Le foie utilisera ces composés pour former du glucose par néoglucogenèse.
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