RÉGULATION DE LA GLYCÉMIE
Régulation de la glycémie
La glycémie varie peu dans un organisme en bonne santé, malgré les apports importants de sucre dus à l'alimentation et à sa consommation pendant l'effort. Il existe un système de régulation de la glycémie.
1. Fonction hormonale du pancréas
En 1890, on étudie sur le chien le rôle digestif de cet organe abdominal.
L'ablation totale du pancréas (pancréatectomie) provoque :
une glycosurie qui traduit une hyperglycémie ; un affaiblissement général ; la mort de l'animal.
L'implication importante du pancréas est alors établie. Le pancréas comporte deux types de tissus :
98% des cellules sont regroupées en acini responsables de la production et de l'excrétion de suc pancréatique qui assure la fonction digestive exocrine du pancréas ; 2% de cellules en amas compacts richement irrigués appelés îlots de Langerhans qui assurent la fonction endocrine du pancréas par la sécrétion d'hormones.
2. Hormones du pancréas
L'insuline, découverte en 1921, est une hormone hypoglycémiante. Le glucagon, découvert en 1923, est une hormone hyperglycémiante. Ces deux hormones peptidiques ont des actions opposées.
La production de glucagon est réalisée par les cellules périphériques des îlots de Langerhans, appelées cellules α (alpha).
La production d'insuline est assurée par les cellules du centre des îlots de Langerhans, appelées cellules β (béta).
En cas d'hyperglycémie (› 1g/litre), les cellules β sont activées et produisent de l'insuline, qui provoque l'augmentation de l'insulinémie et la baisse de la glycémie. En cas d'hypoglycémie (‹ 1 g/litre), les cellules α sont stimulées et libèrent le glucagon, qui provoque l'augmentation de la glucagonémie et une remontée du taux de glucose dans le sang.
Ces deux molécules ne sont pas actives longtemps, ce qui permet un ajustement rapide de leur concentration et de leur action dans le plasma sanguin.
3. Action des hormones pancréatiques
L'expérience du foie lavé de Claude Bernard a montré que le foie contient une importante réserve de glucose, sous une forme peu soluble appelée glycogène. L'alimentation augmente ce stock et à l'inverse, celui-ci baisse en dehors des prises alimentaires.
Stockage et déstockage du glycogène hépatique sont contrôlés par les hormones pancréatiques. :
l'insuline injectée fait monter le teneur en glycogène du foie ;le glucagon déclenche le déstockage du glycogène.
Des récepteurs présents sur les membranes des cellules cibles permettent à l'insuline d'agir sur beaucoup de types de cellules d'organes effecteurs de la glycémie (foie, muscle, tissu adipeux). Pour le glucagon, les récepteurs spécifiques sont uniquement présents à la surface des cellules hépatiques (hépatocytes).
L'activation d'un récepteur par fixation de son hormone spécifique déclenche une réaction métabolique mettant en jeu des enzymes :
la fixation de l'insuline déclenche l'entrée du glucose dans les cellules et son stockage par glycogénogenèse.la fixation du glucagon exclusivement sur les hépatocytes favorise la libération de glucose par glycogénolyse.
4. Homéostat glycémique
La capacité d'un organisme à conserver son équilibre de fonctionnement en dépit des variations est appelée homéostasie. Des mécanismes hormonaux et nerveux sont déclenchés afin d'assurer le maintien des paramètres physiologiques à un niveau optimal.
La moindre perturbation de cet équilibre homéostatique déclenche une réponse rapide du système de régulation, avec pour objectif un retour le plus rapide possible à la valeur de consigne de 1 g de glucose par litre de sang. L'homéostat glycémique constitue une boucle de régulation.
