Régulation de la glycémie: Exercices d'évaluation

 Exercice 1:

A- Remplir le circuit de rétroaction négative qui constitue la réponse à une chute du niveau de glucose dans le sang (ou glycémie). 

B- Remplir le circuit de rétroaction négative qui constitue la réponse à une élévation du niveau de glucose dans le sang (glycémie).

Exercice 2:

Disposez les composants du diagramme dans le bon ordre de façon à montrer la régulation de la glycémie.

[libération du glucagon - libération de l’insuline - inhibition de la sécrétion de l'insuline - inhibition de la sécrétion du glucagon - libération de glucose à partir du glycogène et synthèse du glucose - augmentation de la capture et la consommation de glucose - diminution du niveau de glucose dans le sang]

Exercice 3:

1- La figure du document 1 représente un îlot de Langerhans qui est formé essentiellement par deux types de cellules x et y. Ces cellules sont impliquées dans la régulation de la glycémie par l'intermédiaire de la sécrétion de l'insuline et du glucagon.

a- Identifiez les cellules x et y.
b- Comment est déterminée la sécrétion
des hormones pancréatiques dans l'organisme.

2- Le document 2 ci-dessous montre comment, chez un sujet normal (non diabétique), les cellules d'un îlot de Langerhans activent la perméabilité au glucose d'une cellule-cible.

a- Décrivez, brièvement, le mécanisme d'action représenté dans le document 2.

b- Le mécanisme de la régulation de la glycémie est un équilibre entre deux phénomènes: le stockage et l'utilisation du glucose d’une part et la libération du glucose d’autre part. Cet équilibre est assuré par 2 hormones: l'insuline et le glucagon sécrétés par le pancréas endocrine.

Précisez sur quels organes et/ ou cellules-cibles et de quelle manière agissent l’insuline et le glucagon.

Exercice 4:

On se propose d’étudier le rôle de l’insuline dans la régulation de la glycémie. Pour cela, on réalise les expériences suivantes:

Expérience 1: 

On fait ingérer à un chien normal, au temps T0, une solution glucosée et on suit l’évolution de la glycémie et de l’insulinémie (taux de l’insuline dans le sang) au cours du temps. Les résultats obtenus sont représentés par le document 1.

On suit parallèlement la variation de la teneur en glucose entrant au foie par la veine porte ainsi que la teneur en glycogène hépatique. Les résultats obtenus sont résumés dans le document 2.

1- Analysez les résultats du document 1 en vue de déterminer la réaction de l’organisme suite à l’ingestion d’une solution glucosée.

2- Exploitez les résultats du document 2 et de vos connaissances, en vue de dégager la fonction assurée par le foie dans la régulation de la glycémie.

Expérience 2: 

On place deux tissus musculaires dans deux milieux nutritifs glucosés dont l’un est additionné d’insuline, puis on dose dans chaque cas, la teneur en glucose et en glycogène au niveau des deux tissus. 

Les résultats sont indiqués dans le tableau ci-dessous:

3- De l’analyse comparée des résultats obtenus, précisez le rôle de l’insuline au niveau du muscle.

4- En exploitant les informations dégagées précédemment et vos connaissances, représentez, par un schéma de synthèse commenté, le mode d’action de l’insuline sur les cellules hépatiques et musculaires.

Corrigé: 

1- Analyse:

- Avant l'ingestion de la solution glucosée:

* La glycémie est de 0.9 g/l,
* L'insulinémie est de 10mU/l.

- Après ingestion de glucose (T0):

* La glycémie augmente et atteint 1.7 g/l au bout d'une 1/2H, puis au bout de 2H elle diminue progressivement pour revenir à sa valeur initiale (1g/l).

* Pour l'insulinémie, après un certain temps de latence, il se produit une décharge d'insuline dont le taux passe de 10 à 50 mU/l, puis au bout de 2H, le taux diminue progressivement pour revenir à la valeur initiale.

Déduction:

→ On peut en déduire que, dans les conditions physiologiques, l'organisme réagit à l'hyperglycémie par un système de régulation hormonal: l'insuline.

2-

Analyse:

- Avant l'ingestion de la solution glucosée, le glucose entrant dans le foie est peu variable, son taux est autour de 5mmol/l. De même, la teneur en glycogène hépatique varie très peu et passe de 2 à 1.8%.

- Après ingestion de glucose (T0), le taux entrant dans le foie ainsi que le glycogène hépatique augmentent en parallèle avec un léger retard pour le glycogène.

Déduction:

→ On peut en déduire que, avant T0, le foie intervient dans la régulation de glycémie par le biais de la glycogénolyse: Transformation du glycogène en glucose. 

- Après T0, le foie intervient dans la régulation de la glycémie via la glycogenèse (ou glycogénogenèse): Transformation du glucose en glycogène.

3-
En présence de l'insuline, le glucose prélevé par le muscle est multiplié par trois. De même, la quantité de glycogène formée au niveau des cellules musculaires est doublée.

On peut déduire que l'insuline favorise la perméabilité des myocytes au glucose et y stimule la glycogénogenèse.