La régulation de la glycémie

1. La régulation de la glycémie

2. La régulation de la glycémie SOMMAIRE Introduction générale Localisation anatomique du pancréas Histologie du pancréas endocrine Aspect cytologique de la cellule  et  Le stimulus de libération de l’insuline et du glucagon Vue d’ensemble de la régulation de la glycémie Le foie et la régulation de la glycémie Les muscles et la régulation de la glycémie Le tissu adipeux et la régulation de la glycémie Les actions biologiques de l’insuline CONCLUSION GENERALE Les actions biologiques du glucagon

3. La régulation de la glycémie INTRODUCTION GENERALE La glycémie est le taux de glucose plasmatique. Chez un sujet normal, la glycémie oscille autour d’une valeur moyenne comprise entre 0.8 g.L -1 et 1.2 g.L-1 soit entre 4.5 mmol.L -1et 6.5 mmol.L -1 La glycémie est une constante physiologiquedu milieu intérieur Pour que la glycémie demeure constante, il doit exister un mécanisme de régulation du taux de glucose sanguin Ce mécanisme d’homéostasie glucidique est assurée par deux hormones pancréatiques : - l’insuline Retour sommaire - le glucagon

4. Localisation anatomique du pancréas Le pancréas est une glande mixte. Elle exerce une fonction exocrine dans la digestion et une fonction endocrine dans la régulation de la glycémie

5. Histologie du pancréas endocrine Le pancréas endocrine est constitué de cellules  et  regroupées en îlots de Langerhans représentant seulement 1% du volume de la glande ! Le pancréas en contient plus d’un million. Chaque îlot comporte environ 3000 cellules ! Vaisseau sanguin Cellules  Cellule  Les cellules  fabriquent l’insuline Les cellules  fabriquent le glucagon Schéma d’un îlot de Langerhans 70 % de cellules  30 % de cellules 

6. Aspect cytologique de la cellule  Appareil de Golgi Vésicule d’insuline Réticulum endoplasmique granuleux Noyau cellulaire Ribosome Vaisseau sanguin

7. Aspect cytologique de la cellule  Appareil de Golgi Vésicule de glucagon Réticulum endoplasmique granuleux Noyau cellulaire Ribosome Vaisseau sanguin

8. Le stimulus de libération de l’insuline Hyperglycémie Glycémie > 5 mmol/L 1- La cellule  détecte l’hyperglycémie Activation + Glucose

9. Le stimulus de libération de l’insuline Hyperglycémie Une vésicule de sécrétion contient 8000 molécules d’insuline ! Glycémie > 5 mmol/L 2- Les granules d’insuline subissent l’exocytose Le stimulus de libération de l’insuline est l’hyperglycémie Molécules d’insuline Vers les organes cibles

10. Le stimulus de libération du glucagon Hypoglycémie Glycémie < 5 mmol/L 1- La cellule  détecte l’hypoglycémie Activation + Glucose

11. Le stimulus de libération du glucagon Hypoglycémie Glycémie < 5 mmol/L 2- Les granules de glucagon subissent l’exocytose Le stimulus de libération du glucagon est l’hypoglycémie Molécules de glucagon Retour sommaire Vers les organes cibles

12. Vue d’ensemble de la régulation de la glycémie Prise d’un repas riche en glucides Jeûne, état postprandial Hyperglycémie Hypoglycémie Stimulation des cellules  Stimulation des cellules  Libération d’insuline dans le sang Action sur des organes cibles Action sur des organes cibles Libération de glucagon dans le sang Tissu adipeux Tissu adipeux Foie Foie Muscles Muscles Retour sommaire Retour vers une normoglycémie Retour vers une normoglycémie

13. Le foie : un organe de réserve de glucose Insuline FOIE Transporteur GluT-2 1- Glycogénogenèse La glycémie redevient normale c’est à dire autour de 5 mmol/L La capacité de stockage en glycogène du foie est limitée à 100g Glycémie > 5 mmol/L Glycémie = 5 mmol/L Après un repas, l’excédent de glucose est mis en réserve dans les cellules hépatiques L’insuline stimule la glycogénogenèse hépatique 1- Si hyperglycémie + Glycogène Glucose

14. Le foie : un organe de libération de glucose FOIE 2- Glycogénolyse La glycémie redevient normale c’est à dire autour de 5 mmol/L Glucagon Le foie est le seul organe capable de libérer du glucose lors d’une hypoglycémie La libération du glucose hépatique permet de maintenir stable la glycémie entre les repas Glycémie < 5 mmol/L Glycémie = 5 mmol/L Le glucagon est une hormone hyperglycémiante stimulant la glycogénolyse hépatique 2- Si hypoglycémie + Glycogène Glucose

15. Le foie et la régulation de la glycémie CONCLUSIONS 1- Juste après un repas, la glycémie dépend du stockage du glucose dans le foie au cours de la GLYCOGENOGENESE. Ce stockage est stimulé par l’insuline L’insuline est une hormone hypoglycémiante 2- Entre les repas, la stabilité de la glycémie est assurée par la libération de glucose par le foie au cours de la GLYCOGENOLYSE. Cette libération est stimulée par le glucagon Le glucagon est une hormone hyperglycémiante Retour sommaire

16. Les muscles et la régulation de la glycémie Insuline MUSCLE Transporteur GluT-4 Glycogénogenèse Glycolyse ATP La glycémie redevient normale c’est à dire autour de 5 mmol/L La capacité de stockage en glycogène des muscles est limitée à 400g Insuline Après un repas, l’excédent de glucose est mis en réserve dans les cellules hépatiquesetmusculaires Glycémie > 5 mmol/L Glycémie = 5 mmol/L 3- L’insuline stimule surtout la glycolyse musculaire 1- L’insuline stimule l’entrée du glucose dans les myocytes via GluT-4 2- L’insuline stimule la glycogénogenèse musculaire 1- Si hyperglycémie + + Glycogène + Glucose

17. Les muscles et la régulation de la glycémie MUSCLE ATP Transporteur GluT-4 « au repos » Glycolyse 2- Glycogénolyse Le muscle ne peut pas libérer le glucose qu’il produit par glycogénolyse Le foie est donc le seul organe capable de libérer du glucose lors d’une hypoglycémie Glycémie < 5 mmol/L Le glucose produit est alors consommé par la cellule musculaire au cours de la glycolyse La libération du glucose hépatique permet de maintenir stable la glycémie entre les repas 2- Si hypoglycémie Glycogène Glucose

18. Les muscles et la régulation de la glycémie CONCLUSIONS 1- Au niveau des muscles, l’insuline exerce une action HYPOGLYCEMIANTE parce qu’elle stimule : - l’entrée du glucose dans les myocytes via GluT-4 - la glycogénogenèse musculaire - la glycolyse musculaire 2- Les muscles n’interviennent que dans la régulation de l’ HYPERGLYCEMIE. Ils n’interviennent pas directement dans la régulation de l’hypoglycémie car, une fois dans le myocyte, le glucose ne peut plus ressortir Retour sommaire

19. Le tissu adipeux et la régulation de la glycémie Aspect cytologique d’un adipocyte Cytoplasme Gouttelette lipidique Noyau L’excédent de glucose est convertit en graisses. Les régimes hyperglucidiques induisent donc une prise de poids pouvant mener à une obésité ! Le tissu adipeux est constitué de cellules adipeuses capables de stocker des quantités considérables de lipides sous forme de triglycérides

20. Le tissu adipeux et la régulation de la glycémie Insuline ADIPOCYTE Transporteur GluT-4 Lipogenèse La glycémie redevient normale c’est à dire autour de 5 mmol/L Un homme de 70 kg a une réserve adipeuse de 15 kg équivalent à 130.000 kcal ! Insuline Le tissu adipeux stocke le glucose sous la forme de triglycérides plutôt que sous la forme de glycogène Glycémie = 5 mmol/L Glycémie > 5 mmol/L 2- L’insuline stimule la lipogenèse au niveau du tissu adipeux 1- L’insuline stimule l’entrée du glucose dans les adipocytes via GluT-4 1- Si hyperglycémie + Triglycérides + Glucose

21. Le tissu adipeux et la régulation de la glycémie Glucagon ADIPOCYTE Transporteur GluT-4 « au repos » Lipolyse 1- Le glucagon stimule la lipolyse afin de former du glycérol et acide gras Les acides gras permettront de fournir de l’énergie aux cellules « souffrant » d’hypoglycémie Glycémie < 5 mmol/L Le glycérol ainsi formé permettra de reconstituer du glucose lors de la néoglucogenèse 2- Si hypoglycémie + Glycérol Triglycérides Acides gras Glucose

22. Le tissu adipeux et la régulation de la glycémie CONCLUSIONS 1- Au niveau du tissu adipeux, l’insuline stimule : - l’entrée du glucose dans les adipocytes via GluT-4 - la LIPOGENESE c’est à dire la formation de triglycérides à partir de glucose Retour sommaire Le tissu adipeux « éponge » l’excédent de glucose sanguin en le stockant sous forme de triglycérides 2- Au niveau du tissu adipeux, le glucagon stimule : - la LIPOLYSE c’est à dire l’hydrolyse des triglycérides en acides gras et glycérol L’effet hyperglycémiant du glucagon n’est pas immédiat puisqu’il nécessite la transformation du glycérol en glucose lors de la néoglugenèse

23. Les actions biologiques de l’insuline (1/4) 1- L’insuline stimule l’entrée du glucose dans les cellules musculaires et adipeuses via un transporteur de glucose nommé GluT-4 ( ) www.diabsurf.com

24. Les actions biologiques de l’insuline (2/4) Glucose Glycogène Insuline 2- L’insuline stimule la GLYCOGENOGENESE hépatique et musculaire c’est à dire la polymérisation du glucose en glycogène Le glycogène est un polymère de glucose contenant entre 5000 à 300.000 molécules de glucose ! +

25. Les actions biologiques de l’insuline (3/4) ATP Insuline 3- L’insuline stimule la GLYCOLYSE hépatique et musculaire c’est à dire la dégradation partielle du glucose en ATP +

26. Les actions biologiques de l’insuline (4/4) Retour sommaire Insuline Glucose Triglycérides 4- L’insuline stimule la LIPOGENESE au niveau des adipocytes c’est à dire la conversion du glucose en triglycérides Les triglycérides sont des lipides constitués de glycérol et de trois chaînes d’acides gras +

27. Les actions biologiques du glucagon (1/3) Glucose Glycogène Glucagon 1- Le glucagon stimule la GLYCOGENOLYSE hépatique et musculaire c’est à dire l’hydrolyse du glycogène en glucose +

28. Les actions biologiques du glucagon (2/3) Acides gras Glucagon Triglycérides Glycérol 2- Le glucagon stimule la LIPOLYSE au niveau des adipocytes c’est à dire l’hydrolyse des triglycérides en acides gras et glycérol +

29. Les actions biologiques du glucagon (3/3) Retour sommaire Glycérol Glucose Acides aminés Glucagon 3- Le glucagon stimule la NEOGLUCOGENESE au niveau du foie c’est à dire la formation de glucose à partir de substrats non glucidiques comme le glycérol et les acides aminés ou +

30. CONCLUSIONS GENERALES 1- Si hyperglycémie Glycémie = 5 mmol/L Glycémie > 5 mmol/L FOIE + + Insuline Insuline + MUSCLES TISSU ADIPEUX Glucose

31. LA REGULATION DE LA GLYCEMIE L’insuline induit une augmentation de l’utilisation périphérique du glucose www.diabsurf.com

32. LA REGULATION DE LA GLYCEMIE 2- Si hypoglycémie Glycémie = 5 mmol/L Glycémie < 5 mmol/L FOIE Glucagon MUSCLES Glucose + TISSU ADIPEUX

33. FIN LA REGULATION DE LA GLYCEMIE Le glucagon induit une sortie du glucose hépatique à l’origine de son effet hyperglycémiant. Le glucose libéré alimentera les cellules www.diabsurf.com