M7S6 Adaptation biochimiques et physiologiques Flashcards
• Comprendre les adaptations biochimiques et physiologiques (15 cards)
Qu’est ce que la glycémie ? Quelle est sa valeur ?
La glycémie est le taux de glucose dans le sang. Le maintien de cette glycémie est indispensable, particulièrement pour les cellules glucodépendantes (ex. : cellules nerveuses, hématies).
La glycémie varie au cours de la journée : elle atteint 1,4 g.L-1 une heure après le repas, et revient à sa valeur consigne de 1 g.L-1 environ deux heures après le repas.
En période de jeûne, elle peut passer en dessous de cette valeur consigne.
D’où provient notre glucose ?
Le glucose provient de notre alimentation, de nos réserves mobilisables et de la néoglucogenèse.
- Notre alimentation (origine exogène), par l’ingestion de glucides rapides comme le saccharose ou lents, comme l’amidon et le glycogène.
- Nos réserves mobilisables : le glucose est stocké sous forme de glycogène (muscle, foie).
L’hydrolyse de cette molécule libère du glucose dans les cellules musculaires. Cependant, ce glucose reste dans le tissu musculaire et n’influe pas sur la glycémie.
L’hydrolyse du glycogène dans le foie, en revanche, libère du glucose qui sera libéré dans la circulation sanguine, et participe donc directement à la glycémie. - La néoglucogenèse : cette voie métabolique utilise différents substrats non glucidiques pour la synthèse de glucose :
– les acides aminés glucoformateurs, par exemple l’alanine ;
– le lactate issu de la fermentation lactique essentiellement dans le muscle squelettique ;
– le glycérol issu du catabolisme des triglycérides essentiellement dans le tissu adipeux.
Schéma page 4
Qu’est ce qu’une hyperglycémie post prandiale ? Quelle hormones est sécrétée ?
Lors d’une hyperglycémie, consécutive à un repas par exemple, on parle d’hyperglycémie postprandiale :
les cellules β des îlots de Langerhans du pancréas sont stimulées et sécrètent en réponse de l’insuline.
Cette hormone a diverses actions.
Quelles sont les actions de l’insuline sur le foie ?
- stimule la glucokinase qui forme le glucose-6-phosphate qui entre dans la glycolyse. Rappelons que l’entrée du glucose dans cet organe est libre, elle se fait grâce au transporteur GLUT2, couplé à la glucokinase, dont le Km est élevé. Ce mécanisme permet l’absorption du glucose par le foie lorsqu’il est en forte concentration dans le sang ;
- stimule la glycolyse (phosphofructokinase, pyruvate kinase, pyruvate deshydrogénase) ;
- stimule la glycogénogenèse (glycogène synthase) ;
- inhibe la glycogénolyse (glycogène phosphorylase) ;
- inhibe la néoglucogenèse (pyruvate carboxylase, phosphoénolpyruvate carboxykinase, fructose 1,6 diphosphatase et glucose 6 diphosphatase) ;
- stimule la lipogenèse (l’acide gras synthase activé permet la formation d’acides gras dans la mitochondrie à partir du pyruvate de la glycolyse). Elle favorise la formation des VLDL ;
- stimule l’entrée des acides aminés dans les cellules et la synthèse protéique : il y a diminution du taux circulant d’acides aminés, ce qui inhibe la néoglucogenèse.
Quelles sont les actions de l’insuline sur les muscles squelettiques ?
L’insuline stimule l’entrée du glucose par les transporteurs GLUT4.
Ces récepteurs sont stockés dans des endosomes et c’est la fixation de l’insuline sur son récepteur qui induit leur migration jusqu’à la membrane cellulaire.
L’insuline active la phosphorylation du glucose en G6P par l’hexokinase.
Ainsi, le G6P entre dans la glycolyse ou dans la glycogenèse suivant les besoins énergétiques de la fibre musculaire.
La glycogénolyse est, ici aussi, inhibée.
Quelles sont les actions de l’insuline sur le tissus adipeux ?
L’insuline stimule l’entrée du glucose en recrutant les GLUT4.
Ce glucose entre ensuite dans la glycolyse pour former des trioses phosphates qui seront convertis en glycérophosphate.
Ce glycérophosphate sera estérifié par les acides gras libres pour former des triacylglycérols (lipogenèse).
La lipoprotéine lipase est stimulée par l’insuline, ce qui permet la dégradation des chylomicrons et VLDL et augmente la disponibilité des acides gras libres pour les adipocytes.
La lipolyse est inhibée (car lipase endocellulaire hormonosensible inhibée).
L’insuline est donc une hormone hypoglycémiante qui stimule les voies de stockage et de dégradation du glucose.
Schéma page 5
Quelle hormone est sécrétée en cas d’hypoglycémie ?
Lors d’une hypoglycémie, en phase de jeûne, par exemple, les cellules α des îlots de Langerhans du pancréas détectent la variation de la glycémie et sécrètent en réponse du glucagon.
Quelle est l’action du glucagon ?
Le glucagon est antagoniste
à l’insuline et provoque les effets inverses de celle-ci, il :
- stimule la glycogénolyse hépatique (glycogène phosphorylase) ;
- stimule la néoglucogenèse (phosphoénolpyruvate carboxykinase ; fructose 1,6 diphosphatase) ;
- inhibe la glycolyse (pyruvate kinase) ;
- inhibe la glycogénogenèse (glycogène synthase) ;
- active la lipolyse (lipase hormonosensible) : le glycérol libéré sert de précurseur à la néoglucogenèse ;
- stimule dans le foie la dégradation des acides gras, la cétogenèse, et inhibe la lipogenèse ;
- induit l’entrée des acides aminés dans la néoglucogenèse.
C’est donc une hormone hyperglycémiante qui favorise les voies de libération du glucose.
Le fonctionnement
Comment s’agence la balance insuline / glucagon ?
- en période postprandiale, la glycémie augmente, ce qui entraîne une augmentation de la sécrétion d’insuline, provoquant une baisse importante de la glycémie ;
- lorsque la glycémie passe sous la valeur normale, la sécrétion de glucagon est activée et permet le retour à l’équilibre.
Quel rôle joue l’adrénaline ?
L’adrénaline stimule la glycogénolyse dans les cellules hépatiques et musculaires et la lipolyse dans les cellules hépatiques et adipeuses. Elle active la voie anaérobie alactique dans les muscles.
Elle active la lipolyse dans le tissu adipeux pour libérer des acides gras (et épargner le glucose).
Quel rôle joue le cortisol ?
Le cortisol, sous contrôle de l’ACTH, stimule non seulement les enzymes permettant le catabolisme des protéines des muscles et la transamination des acides aminés, mais également enzymes de la néoglucogenèse dans le foie.
Quel rôle joue la GH ?
La GH (hormone de croissance) diminue l’entrée du glucose dans les cellules et son utilisation, elle augmente ainsi le stockage sous forme de glycogène.
Quel rôle joue la T3 et T4 ?
T3 et T4 sont aussi hyperglycémiantes.
Elles stimulent les voies du métabolisme des glucides (absorption intestinale, entrée du glucose dans les cellules, néoglucogenèse, glycogénolyse).
Schéma page 7 et 8
Qu’induira un effort physique ?
Un effort physique induit un exercice musculaire ; celui-ci repose sur la production d’énergie mécanique dont la source est l’ATP (par l’hydrolyse de ses liaisons riches en énergie).
Outre l’ATP immédiatement disponible
(en petite quantité) et la phospho-créatine, l’ATP provient de la dégradation anaérobie (sans oxygène) du glucose, puis de sa dégradation oxydative (aérobie) parallèlement à celle des lipides.
Si l’exercice est plus prolongé, la néoglucogenèse assure un apport glucidique supplémentaire. La mobilisation des réserves en glucose et
le maintien de la glycémie sont dépendants des deux hormones précédemment étudiées :
- l’insuline, hypoglycémiante, qui favorise l’utilisation du glucose, mais aussi sa mise en réserve (glycogène, triglycérides) ;
- le glucagon, hyperglycémiant, qui augmente le taux de glucose et mobilise les réserves de sucres.
La production d’ATP par voie aérobie demandera donc plus d’oxygène (ce qui explique l’augmentation du rythme cardiaque et respiratoire, afin d’augmenter ces apports au muscle).
