Mécanisme de la régulation de la glycémie | Actions biologiques de l'insuline et du glucagon

 Dans cette section, vous découvrez le mécanisme de la régulation de la glycémie.

Mécanisme de la régulation de la glycémie

I- Notion de glycémie:

La glycémie est la concentration de glucose dans le sang. Sa valeur est d'environ 5.5 millimoles de glucose par litre de sang ou 1 gramme de glucose par litre de sang. 

Deux hormones antagonistes, l'insuline et le glucagon, jouent un rôle essentiel pour maintenir la glycémie entre 0.8 et 1.2 gramme par litre.

II- Quelles sont les origines de la sécrétion de l’insuline et du glucagon par notre organisme?

L'augmentation du niveau de glucose dans le sang, ou hyperglycémie, entraîne la stimulation des cellules bêta des îlots de Langerhans du pancréas, ce qui stimule leur production d'insuline. En conséquence, le taux de glucose sanguin diminue et retourne à la valeur de référence. L’insuline est donc une hormone hypoglycémiante.

La diminution du niveau de glucose dans le sang, ou hypoglycémie entraîne la stimulation des cellules alpha des îlots de Langerhans, ce qui stimule leur production de glucagon. En conséquence, le taux de glucose sanguin augmente et retourne à la valeur de référence. Le glucagon est donc une hormone hyperglycémiante.

La fonction de l’insuline est de maintenir l’équilibre du taux de glucose contenu dans le sang en cas d’hyperglycémie. 

III- Quelles sont les cellules-cibles de l’insuline, et quelles sont ses actions biologiques?

L’insuline est déversée directement dans le sang. Elle circule dans des capillaires sanguins, pour agir à faible dose et à distance sur des cellules-cibles qui possèdent des récepteurs spécifiques à l’insuline. Le complexe insuline-récepteur modifie l’action biologique des cellules-cibles.

Les cellules-cibles de l’insuline sont les cellules du foie ou hépatocytes, les cellules musculaires ou myocytes, et les cellules adipeuses ou adipocytes.

Lorsque les molécules d’insuline arrivent au foie, elles sont reconnues par des récepteurs spécifiques situés sur la membrane des hépatocytes. 

La fixation de l’insuline sur ses récepteurs au niveau des hépatocytes facilite l’entrée du glucose dans les cellules hépatiques et stimule la glycogénogenèse. 

La glycogénogenèse est l'ensemble des réactions chimiques qui permettent la synthèse de glycogène à partir du glucose. Le but principal de la glycogénogenèse est la mise en réserve du glucose issu d'une alimentation riche en glucides.

La fixation de l’insuline au niveau des myocytes facilite l’entrée du glucose dans les cellules, stimule la glycogénogenèse et le catabolisme du glucose.

Le catabolisme de glucose est une série de réactions chimiques qui conduisent à la dégradation de molécules de glucose en plus petites molécules pour produire de l'énergie.

La respiration cellulaire est une dégradation complète du glucose en présence d'oxygène permettant une libération totale de son énergie. L'énergie est stockée sous la forme de liaisons phosphates à haute énergie de l’adénosine triphosphate ou ATP. Ce catabolisme du glucose maintient le taux de glucose dans le sang.

Au niveau des adipocytes, l’insuline facilite l’entrée du glucose dans les cellules et stimule la lipogenèse. La lipogenèse est la transformation du glucose en triglycérides.

Les fonctions biologiques de l’insuline au niveau de ses cellules-cibles contribuent à une diminution du niveau du glucose dans le sang. L’insuline est donc une hormone hypoglycémiante.

IV- Quelles sont les cellules-cibles du glucagon, et quelles sont ses actions biologiques en cas d’hypoglycémie?

Le glucagon est sécrété par les cellules alpha des îlots de Langerhans directement dans le sang. Elle circule dans des capillaires sanguins pour agir à faible dose et à distance sur des cellules-cibles qui possèdent des récepteurs spécifiques au glucagon. Le complexe glucagon-récepteur modifie l’action biologique des cellules-cibles.

Les cellules-cibles du glucagon sont les hépatocytes, les myocytes et les adipocytes.

La fixation du glucagon sur les récepteurs spécifiques de la membrane des cellules hépatiques facilite la sortie du glucose des cellules, stimule la glycogénolyse et la néoglucogenèse. 

La glycogénolyse est la décomposition du glycogène en molécules de glucose. 

La néoglucogenèse est la synthèse du glucose à partir des acides aminés et du glycérol.

Au niveau des cellules musculaires, le glucagon stimule la glycogénolyse. Le glucose résultant reste dans les cellules.

Au niveau des cellules adipeuses, le glucagon stimule la lipolyse. La lipolyse est l’inverse de la lipogenèse, c’est-à-dire la dégradation des triglycérides en glycérol et acides gras.

 Lorsque les apports en glucose viennent à manquer, ce sont les lipides qui sont utilisés pour générer de l’énergie sous forme d’adénosine triphosphate ou ATP. L’organisme tend à compenser ce manque de glucose en favorisant la lipolyse.

Les activités du glucagon contribuent à une augmentation du niveau du glucose dans le sang. Le glucagon est donc une hormone hyperglycémiante.

V- Conclusion:

Le mécanisme de la régulation de la glycémie est un équilibre entre deux phénomènes: le stockage et la consommation du glucose en cas d’hyperglycémie et la libération du glucose en cas d’hypoglycémie. Cet équilibre est assuré par 2 hormones: l'insuline et le glucagon sécrétées par les îlots de Langerhans du pancréas.