Isaac Istchee Flashcards
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Glandes surrénales, effets du stress sur les surrénales (et la glycémie).
Marieb p. 715
- glandes surrénales: 2 glandes surrénales, situées au-dessus des reins. Il s’agit de glandes endocrines, qui sécrètent des hormones dans la circulation sanguine. Partie externe = cortex surrénal et partie interne = médulla surrénale
- effets du stress long terme sur glycémie: facteurs de stress -> stimulation hypothalamus -> augmentation libération CRH -> stimulation adénohypohyse -> augmentation libération ACTH -> augmentation libération de glucocorticoïdes (cortisol, …) par le cortex surrénal -> néoglucogenèse -> augmentation glycémie
- effets du stress court terme glycémie: Facteur de stress -> Déclenchement de potentiels d’action par l’hypothalamus (activation du SNA sympathique) jusqu’à la médulla surrénale -> augmentation libération d’adrénaline et de noradrénaline par la médulla surrénale -> glycogénolyse par le foie -> augmentation glycémie
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Insulinorésistance dans le temps
- insensibilisation des tissus à l’insuline -> entrave pénétration du glucose dans ¢ -> hyperglycémie -> sollicitation constante des ¢ bêta pancréatique pour toujours produire plus d’insuline -> Épuisement des ¢ bêta -> diminution production d’insuline -> aggravation diabète de type 2 plus sévère
Syndrome métabolique
Lewis
- Ensemble de facteurs de risque qui augmentent les possibilités de souffrir de maladie cardio-vasculaire et de diabète.
- aka syndrome X, syndrome de résistance à l’insuline, syndrome dysmétabolique
- plupart des personnes atteintes du syndrome métabolique sont en surpoids ou obèses.
- L’obésité entraîne une insulinorésistance qui est le principal facteur de risque sous-jacent du syndrome métabolique
- L’insulinorésistance est la diminution de la capacité des cellules du corps de réagir à l’action de l’insuline. Pour compenser, le pancréas sécrète plus d’insuline, ce qui entraîne une hyperinsulinémie.
- risque accru de caillots
- taux de cholestérol anormaux.
- La génétique, l’environnement, un style
de vie sédentaire et une alimentation riche en gras saturés et en sodium et faible en fruits et légumes jouent un rôle important - clients atteints sont généralement des diabétiques atteints d’hypertension artérielle ne pouvant pas maintenir un taux adéquat de glucose et sécrétant de grandes quantités d’insuline, ou ayant survécu à une crise cardiaque et souffrant d’hyperinsulinémie.
- Critères diagnostiques du syndrome métabolique: tour de taille (> ou = 102cm chez l’homme et 88cm chez la femme), triglycérides (> ou = 1,7mmol/L ou Traitement médicamenteux des triglycérides élevés), HDL (< ou = 1,03mmolL/ chez l’homme et <1,30mmol/L chez femme ou Traitement médicamenteux pour HDL réduites), pression artérielle (Pression artérielle systolique > ou = 130mmHg ou Pression artérielle diastolique > ou = 85mmHg ou Traitement médicamenteux de l’hypertension artérielle) et glycémie à jeun ( > ou = 5,6mmol/L ou Traitement médicamenteux du glucose élevé)
Le système endocrinien : le pancréas (Glucagon, insuline, facteurs influant sur la libération d’insuline)
pancréas
- organe mou, de forme triangulaire, situé en bonne partie à l’arrière de l’estomac
- à la fois une glande endocrine et une glande exocrine.
- dérive d’une évagination de l’enveloppe épithéliale des voies gastro-intestinales
- Les cellules acineuses (partie exocrine) forment l’essentiel de la masse du pancréas; elles produisent un suc riche en enzymes qu’un petit conduit déverse dans l’intestin grêle pendant la digestion.
- Disséminés entre les cellules acineuses (surtout dans la queue du pancréas), de minuscules amas de cellules (îlots pancréatiques) produisent les hormones pancréatiques. Au nombre d’environ un million, 1 % de la masse du pancréas, contiennent deux grandes populations de cellules hormonopoïétiques
- les endocrinocytes alpha (a) qui synthétisent le glucagon. Moins nombreux
- les endocrinocytes bêta (B) qui élaborent l’insuline. Plus abondants
- Ces cellules jouent rôle de détecteurs du niveau de carburant dans l’organisme et sécrètent du glucagon ou de l’insuline en fonction de l’apport nutritif
- glycémie: varie de 3,9 à 6,7 mmol/L de sang.
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glucagon (système endocrinien)
- polypeptide composé de 29 acides aminés
- agent hyperglycémiant (qui élève le taux de glucose dans le sang) extrêmement puissant.
- La cible principale = le foie, où il provoque les réactions suivantes : la conversion du glycogène en glucose (glycogénolyse), la formation de glucose à partir d’acide lactique et de molécules non glucidiques, comme le glycérol et les acides aminés (néoglucogenèse, abaisse le taux sanguins d’acides aminés), la libération de glucose dans le sang par les cellules hépatiques, ce qui entraîne une élévation de la glycémie.
- stimulus humoraux provoquent sa sécrétion par les endocrinocytes a. Le principal stimulus = chute de la glycémie, mais aussi l’action du système nerveux sympathique et l’augmentation du taux d’acides aminés (qui suit notamment un repas riche en protéines).
- L’élévation de la glycémie, l’insuline et la somatostatine inhibent la libération du glucagon.
- rôle du glucagon dans le diabète de type 2: insulinorésistance -> foie ne répond plus correctement à l’insuline -> Inhibition inefficace de la sécrétion de glucagon par l’insuline -> augmentation glycémie. Glucagon continue d’être sécrété par les ¢ alpha du pancréas -> Glycogénolyse et néoglucogenèse dans le foie -> exacerbation de l’hyperglycémie
insuline (système endocrinien)
- petite protéine dont les 51 acides aminés sont répartis en 2 chaînes reliées par des ponts disulfure
- synthétisée sous forme de longue chaîne polypeptidique appelée pro-insuline, dont des enzymes rompent la portion médiane (dans les vésicules sécrétrices), libérant ainsi l’insuline (sécrétée par endocrinocyte ß)
- après les repas effets de l’insuline sont les plus manifestes
- ne fait pas qu’abaisser la glycémie, elle favorise le métabolisme des protéines et le stockage des lipides.
- abaisse la glycémie de trois manières: favorise le transport membranaire du glucose (et d’autres glucides simples) dans les cellules, et particulièrement les myocytes et les adipocytes. Inhibe la dégradation du glycogène en glucose (glycogénolyse). Inhibe la conversion des acides aminés et du glycérol des triglycérides en glucose (néoglucogenèse).
- effets inhibiteurs s’opposent ainsi à toute activité métabolique qui élèverait la concentration plasmatique du glucose.
- n’est pas nécessaire à l’entrée du glucose dans le foie, les reins et l’encéphale, dont les cellules sont abondamment pourvues en glucose sanguin quel que soit le taux d’insuline. Cependant, elle joue des rôles importants dans l’encéphale en rapport avec la croissance des neurones, le comportement alimentaire, l’apprentissage et la mémoire.
- mécanisme d’action de l’insuline au niveau cellulaire: active son récepteur (une enzyme, la tyrosine kinase) -> phosphorylation de protéines spécifiques et déclenche une série de réactions qui accélèrent la réabsorption du glucose et amplifient ses autres effets.
- Après l’entrée du glucose dans les cellules cibles, la liaison de l’insuline suscite des réactions enzymatiques qui catalysent l’oxydation du glucose en vue de la production d’ATP, unissent des molécules de glucose de façon à former du glycogène (glycogenèse) et transforment le glucose en acides gras et en glycérol, ces molécules nécessaires à la synthèse des triglycérides (lipogenèse) (particulièrement dans le tissu adipeux).
- Retire le glucose du sang pour production énergie, puis la synthèse du glycogène. S’il reste encore du glucose, il est transformé en triglycérides dans les cellules adipeuses et le foie. L’insuline induit aussi le captage des acides aminés et la synthèse des protéines dans le tissu musculaire.
- Facteurs influant sur la libération d’insuline: glycémie élevée (surtout), une augmentation des taux sanguins d’acides gras et d’acides aminés, l’acétylcholine provenant des neurofibres parasympathiques, les hormones hyperglycémiantes (glucagon, l’adrénaline, l’hormone de croissance, la thyroxine (T4) et les glucocorticoïdes, qui agissent indirectement, puisqu’elles augmentent toutes la glycémie), la somatostatine (GHIH) et l’activation du système nerveux sympathique réduisent la libération d’insuline.
Anabolisme et catabolisme (métabolisme)
p. 1077-1078
- processus métaboliques sont soit anaboliques (synthèse, assemblage), soit cataboliques (dégradation, mise en pièces).
- anabolisme: ensemble des réactions de synthèse de grosses molécules ou structures à partir de molécules plus petites
- catabolisme est l’ensemble des processus de dégradation de structures complexes en substances plus simples.
- transformation dans l’organisme des nutriments contenant de l’énergie passe par trois étapes principales
- L’étape 1: tube digestif. Nutriments sont digérés pour atteindre une forme absorbable dans le sang qui est transportée vers les cellules des tissus. Protéine -> acides aminés, Glucides -> glucose et autres sucres, lipide -> glycérol et acides gras. Catabolique.
- L’étape 2: dans le cytoplasme des cellules des tissus. Les nutriments sont soit utilisés pour synthétiser des triglycérides (glycérol et acide gras), des protéines (acides aminés) ou du glycogène (autres sucres) par des voies anaboliques, soit décomposés en fragments par des voies cataboliques (glycolyse) -> acide pyruvique.
- L’étape 3: dans les mitochondries, presque entièrement catabolique. Nécessite de l’O2, et termine la dégradation des produits de l’étape 2, dont la plupart sont d’abord convertis en acétyl CoA. Produit du dioxyde de carbone (CO2) et de l’eau, ainsi que de grandes quantités d’ATP.
- respiration cellulaire comprend la glycolyse, le cycle de l’acide citrique et la phosphorylation oxydative.
- les réactions alimentées par l’ATP sont couplées. À mesure que l’ATP est hydrolysée, des enzymes transfèrent ses groupements phosphate riches en énergie à d’autres molécules, dont on dit alors qu’elles sont phosphorylées. La phosphorylation de la molécule est un apport d’énergie qui la modifie de manière à accroître son activité, à produire un mouvement ou à effectuer un travail.
- L’organisme peut stocker les combustibles (glycogène et les graisses) et mobiliser ultérieurement ces réserves d’énergie pour produire de l’ATP destinée aux cellules.
Hyperglycémie provoquée (test de tolérance au glucose)
- évalue le rythme auquel le glucose est retiré de la circulation sanguine
- pour exclure un diagnostic de diabète.
- Après avoir administré une charge orale en glucose, on prélève des échantillons de sang 30 minutes, 1 heure, 2 heures et 3 heures plus tard.
- Chez les clients non diabétiques, l’augmentation de la glycémie est relativement faible.
- Chez les clients diabétiques, le taux de glucose présente une augmentation spectaculaire et demeure très élevé durant plusieurs heures.
- aussi utilisé pour dépister un diabète gestationnel au cours de la grossesse
- Pour le dépistage du diabète et des états prédiabétiques, le test de glycémie à jeun ou l’épreuve d’hyperglycémie provoquée (2 heures après une charge en glucose de 75g) sont tous deux appropriés.
- interprétations des valeurs anormales: augmentation de la tolérance (Hypoglycémie réactionnelle) ou diminution de la tolérance (Diabète, Diabète gestationnel)
- valeurs normales: à jeun (3,3- 5,6 mmol/L) et 2 heures après 75 g (<7.8 mmol/L)
Glycémie à jeun et postprandiale
- À jeun signifie qu’il n’y a aucun apport calorique pendant au moins 8 heures
- Glycémie à jeun normale: 3,5-6mmol/L
- Glycémie à jeun anormale: 7,0 mmol/L
- Diagnostic provisoire de diabète: 5,6- 6,9mmol/L
- postprandiale: 2 heures après un repas ou lors épreuve d’hyperglycémie provoquée
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Hémoglobine glyquée (HbA1c)
- pourcentage d’hémoglobine liée au glucose (HbA1c/HbA x 100%)
- existe plusieurs formes d’hémoglobine et l’HbA compte pour 90%
- portion de l’HbA, appelée HbA1c, est glyquée (absorbe du glucose).
- taux sanguin de glucose est au-dessus de la normale durant une longue période -> l’hémoglobine des globules rouges se lie au glucose sous forme de glycohémoglobine.
- Cette saturation est présente les 120 jours de vie du globule rouge.
- En évaluant l’HbA1c possible de savoir quelle a été la glycémie moyenne au cours des 2-3 mois précédents (utile pour surveiller des diabétiques dont la glycémie change de façon spectaculaire de jour en jour et pour contrôler le diabète à long terme)
- l’hémoglobine glyquée est irréversible (contrairement à glycémie) = montre quel type de contrôle diabétique a eu lieu pendant plusieurs mois.
- diminution de l’ HbA1c est associée à une réduction des complications du diabète.
- normales différentes pour clients: historique d’hypoglycémie grave, espérance de vie limitée, très jeunes enfants, les personnes âgées et les personnes présentant des facteurs de comorbidité.
- pas recommander pour le diagnostic du diabète.
- valeurs normales: Adultes non diabétiques (4,5-6%) et Adultes diabétiques (6-7%)
- valeurs anormales: augmentation (Diabète mal contrôlé, Diabète récemment diagnostiqué) ou diminution (anémie)
Glycosurie
- diagnostiqué grâce test urinaire
- présence de glucose dans les urines
- odeur douce, fruitée
- l’organisme n’élimine le glucose dans l’urine que si les taux de glucose dans le sang sont très élevés (ex. diabète)
- glycosurie rénale: glucose excrété dans l’urine même si les taux de le sang sont normaux
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Cétonurie (corps cétoniques)
- présence anormale de corps cétoniques dans l’urine
- corps cétonique: proviennent de la dégradation des graisses
- Leur accumulation dans le sang est toxique pour le corps
- survient lorsque le corps manque d’insuline et qu’il doit puiser dans ses réserves de graisse pour obtenir l’énergie que lui fournit habituellement le glucose
- mesure dans le sang avec un glucomètre et des bandelettes cétoniques, ou dans l’urine avec des bâtonnets réactifs
- diabète de type 1: absence d’insuline à cause de la destruction des ¢ bêta pancréatiques -> glucose ne peut pas pénétrer dans ¢ -> déficit énergétique -> lipolyse -> production de cétones -> s’accumulent dans le sang -> acidocétose métabolique
- diabète de type 2: il y a encore production d’insuline qui peut inhiber la dégradation de lipides (lipolyse) pour la production d’énergie, donc pas de production cétones
Osmolalité sérique
- mesure le nombre de particules actives osmotiques dans le sérum (surtout Na, glucose, urée)
- utile pour étudier les déséquilibres hydroélectrolytiques et pour déterminer les besoins liquidiens.
- fournit une information précieuse sur l’état d’hydratation du client, sur la concentration de l’urine et sur la sécrétion d’ADH (hormone antidiurétique) et on l’utilise dans les examens toxicologiques.
- prescrit surtout cette analyse pour étudier une hyponatrémie (due à la perte de sodium par l’urine ou à l’augmentation de liquide dans la circulation sanguine).
- valeurs normales: 280- 296 mOsm/kg
- valeurs anormales: augmentation (déshydratation, diabète, hyperglycémie, traumatisme) ou diminution (hyperhydratation)
Bilan lipidique (révision)
- Apolipoprotéines A et B: composante protéique des lipoprotéines. A = activent les enzymes responsables de la liaison du cholestérol tissulaire aux HDL et de leur reconnaissance par les récepteurs du foie sur lesquels se dépose le cholestérol. B = aide à transporter les lipides jusqu’au foie, Diminution Apo-A (diabète), augmentation Apo-B (diabète)
- Cholestérol total: transporté dans le sang grâce à des lipoprotéines de faible (mauvais cholestérol) et haute densité (bon). Augmentation (diabète) et diminution (anémie)
- lipoprotéines de faible densité: transportent le cholestérol depuis le foie jusqu’à d’autres parties de l’organisme où ils peuvent causer de l’athérosclérose. Augmentation = diabète, tabagisme
- lipoprotéines de haute densité: Les HDL ramènent le surplus de cholestérol vers le foie où il est dégradé et éliminé de l’organisme avec la bile. Diminution = diabète sucré, obésité, tabagisme, syndrome métabolique
- triglycérides: synthétisés dans le foie à partir des acides gras, des protéines et du glucose. Ils sont emmagasinés dans le tissu adipeux et les muscles et peuvent être récupérés lorsque se présente le besoin d’une source d’énergie. Augmentation = diabète
LDL=Cholestérol total - HDL - (Triglycérides)
Réactions d’oxydoréduction et rôle des coenzymes
- l’oxydation est un gain d’oxygène ou une perte d’hydrogène.
- la substance oxydée perd toujours (ou presque) des électrons; ceux-ci passent alors à une autre substance qui les attire plus fortement (tous les atomes n’attirent pas les électrons avec la même force)
- oxygène est électronégatif (électrons près de lui) vs hydrogène électropositif (électron loin de lui)
- Dans presque tous les cas, l’oxydation des combustibles alimentaires se fait par la perte successive de paires d’atomes d’hydrogène (avec leurs électrons) en provenance des molécules de substrat, jusqu’à ce qu’il ne reste que du CO2. L’O2 est l’accepteur final d’électrons; à la toute fin du processus, il se combine avec les atomes d’hydrogène pour former de l’eau (H2O).
- Chaque fois qu’une substance perd des électrons (est oxydée), une autre les gagne (est réduite). Les réactions d’oxydation et de réduction sont donc couplées, et on parle de réactions d’oxydoréduction, ou réactions redox.
- la substance « oxydée» perd de l’énergie et que celle qui est « réduite» en gagne lorsque les électrons, qui sont chargés d’énergie, passent de la première à la seconde.
- Par conséquent, lorsque les combustibles alimentaires sont oxydés, leur énergie est transmise successivement à une « chaîne » d’autres molécules et finit par aboutir à l’ADP, permettant ainsi la formation de molécules d’ATP riches en énergie.
- Comme toutes les autres réactions chimiques de notre organisme, les réactions d’oxydoréduction sont catalysées par des enzymes (déshydrogénase ou oxydase).
- La plupart des enzymes nécessitent la présence d’une coenzyme habituellement dérivée d’une vitamine du groupe B. Bien que les enzymes catalysent l’oxydation d’une substance par élimination d’atomes d’hydrogène, ce ne sont pas des accepteurs d’hydrogène (elles ne retiennent pas ces atomes et ne forment pas de liaisons avec eux). Par contre, leurs coenzymes (NAD+ et FAD) agissent comme des accepteurs d’hydrogène (ou d’électrons), c’est-à-dire qu’elles sont réduites chaque fois qu’un substrat est oxydé (NADH et FADH2)
synthèse de l’ATP
- Cellules captent une partie de l’énergie produite par la respiration cellulaire pour fabriquer des molécules d’ATP (Par deux mécanismes: la phosphorylation au niveau du substrat et la phosphorylation oxydative)
- La phosphorylation au niveau du substrat: transfert direct de groupements phosphate riches en énergie de substrats phosphorylés à l’ADP. Elle a lieu essentiellement parce que les liaisons riches en énergie qui unissent les groupements phosphate aux substrats sont moins stables que celles de l’ATP.
- L’ATP est synthétisée par cette voie deux fois au cours de la glycolyse et une fois à chaque tour du cycle de l’acide citrique.
- Les enzymes qui catalysent la phosphorylation au niveau du substrat sont présentes tant dans le cytosol (où se déroule la glycolyse) que dans la matrice aqueuse de la mitochondrie (où se produit le cycle de l’acide citrique)
- La phosphorylation oxydative est beaucoup plus complexe, mais elle produit la plus grande partie (près de 90%) de l’énergie qui est finalement transformée en liaisons d’ATP au cours de la respiration cellulaire.
- Ce processus s’effectue grâce aux protéines de transport d’électrons incrustées dans des membranes mitochondriales internes (exemple de processus chimiosmotique).
- Les processus chimiosmotiques couplent le mouvement de substances à travers une membrane à des réactions chimiques. Dans ce cas, une partie de l’énergie libérée par l’oxydation des combustibles (la partie « chimio» du terme) sert à actionner une pompe (ôsmos: pousser) qui conduit les protons (H*) de l’autre côté de la membrane mitochondriale interne, c’est-à-dire dans l’espace intermembranaire
- Il en résulte un important gradient de concentration des protons à travers la membrane; lorsque les protons (H*) refluent à travers cette membrane (en passant par un canal protéique appelé ATP synthase), une partie de l’énergie de ce gradient est captée et sert à lier des groupements phosphate à l’ADP.
Oxydation du glucose (métabolisme des glucides)
- glycolyse: Anaérobique, dans le cytosol. Glucose -> fructose-1,6-diphosphate (consomme 2 ATP) -> glycéraldéhyde-3-phosphate + dihydroxyacétone phosphate -> oxydation des 2 molécules -> 2 acide pyruvique + 2 NADH + 4 ATP (gain net de 2)
- cycle de l’acide citrique (2 par glucose): acide pyruvique -> acide acétique + CO2 (décarboxylation) + NADH -> acétyl CoA -> acide citrique (ajout acide oxaloacétique) -> 8 étapes enzymes mitochondriales -> 2 CO2 + 3 NADH + 1 FADH2 + 1 ATP
- chaîne de transport des électrons et la phosphorylation oxydative: Aérobie, mitochondrie. Les coenzymes réduits
(NADH, H+ et FADH.) donnent aux complexes enzymatiques respiratoires I et Il des électrons captés durant l’oxydation des combustibles alimentaires -> Les électrons sont transférés d’un complexe à l’autre dans la membrane (Chaque complexe est réduit, puis oxydé. L’énergie libérée sert à pomper les protons (H+) dans l’espace intermembranaire. Il se crée alors un gradient électrochimique entre la matrice et l’espace intermembranaire. La coenzyme Q (ubiquinone) et le cytochrome c agissent comme transporteurs entre les grands complexes) -> Au complexe enzymatique respiratoire IV, les paires d’électrons se combinent avec deux protons (H+) et la moitié d’une molécule d’O2, ce qui forme de l’eau -> Le complexe V, appelé ATP
synthase, capte l’énergie du gradient de protons pour synthétiser l’ATP. Lorsque les ions H+ retraversent la membrane en passant par l’ATP synthase, le rotor de l’ATP synthase tourne et produit la liaison entre le P et l’ADP, ce qui donne de l’ATP.
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Glycogenèse, glycogénolyse et néoglucogenèse (métabolisme des glucides)
Rôle du glucose dans le métabolisme énergétique
- Le glucose est la principale source d’énergie pour générer l’ATP.
- Les cellules ne peuvent pas stocker de grandes quantités d’ATP, donc l’excès de glucose est stocké sous d’autres formes (glycogène ou lipides).
- Les lipides représentent 80 à 85 % de l’énergie stockée dans l’organisme.
Glycogenèse
- Conversion du glucose en glycogène pour le stockage.
- Débute avec la phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate.
- Catalysée par l’enzyme glycogène synthase.
- Se déroule principalement dans le foie et les muscles squelettiques.
Glycogénolyse
- Dégradation du glycogène en glucose-6-phosphate pour produire de l’énergie.
- Catalysée par l’enzyme glycogène phosphorylase.
- Dans le foie, le glucose-6-phosphate est converti en glucose libre grâce à la glucose-6-phosphatase, permettant la libération du glucose dans le sang.
- Le foie joue un rôle central dans le maintien de la glycémie pour d’autres organes.
Néoglucogenèse
- Synthèse de glucose à partir de molécules non glucidiques (glycérol et acides aminés).
- A lieu dans le foie (et parfois dans les reins) en période de jeûne.
- Essentielle pour maintenir une glycémie adéquate en cas de manque de glucose alimentaire et de réserves épuisées.
- Soutenue par le cortisol, qui mobilise les acides aminés pour ce processus.
Objectifs des processus
- Maintenir une glycémie stable pour fournir du glucose aux organes, notamment le système nerveux.
- Protéger contre l’hypoglycémie, qui peut entraîner des dommages graves.
Équilibre catabolique-anabolique de l’organisme
Équilibre dynamique catabolique-anabolique
- L’organisme maintient un équilibre constant entre la dégradation (catabolisme) et la reconstruction (anabolisme) des molécules organiques.
- Les pools de nutriments (acides aminés, glucides, lipides) fournissent les substances nécessaires au métabolisme.
Le pool des acides aminés
- Comprend les acides aminés libres dans l’organisme.
- Perte quotidienne (urine, cheveux, cellules mortes) compensée par l’alimentation ou la dégradation des tissus.
- Utilisé pour Synthèse de nouvelles protéines. Formation de dérivés spécifiques. Néoglucogenèse (après désamination). La formation d’urée (produit de la désamination) se fait uniquement dans le foie.
Pools de glucides et de lipides
- Les glucides et les lipides partagent des voies métaboliques communes :
Production d’énergie directe par oxydation.
- Les excédents sont stockés sous forme de glycogène ou de graisses.
- Contrairement aux glucides et lipides, les acides aminés Ne peuvent pas être directement stockés sous forme de protéines. Peuvent être convertis en lipides ou glycogène pour le stockage.
Régulation entre deux états nutritionnels
- L’équilibre métabolique dépend des deux états : État postprandial (durant 4 heures après un repas, digestion et absorption des nutriments). État de jeûne (entre les repas et durant la nuit, mobilisation des réserves d’énergie).
- Les mécanismes de régulation maintiennent des concentrations plasmatiques stables en sources d’énergie (glucose, lipides).
Points clés sur l’interconvertibilité des nutriments
- Les acides aminés, glucides et lipides partagent des intermédiaires métaboliques, permettant des conversions entre ces molécules.
- Le foie, le tissu adipeux et les muscles squelettiques jouent des rôles centraux dans ces conversions.
état postprandial
- dure environ quatre heures après le début du repas
- les nutriments passent du tube digestif vers la circulation sanguine.
- l’anabolisme l’emporte sur le catabolisme, et il y a stockage de nutriments
- Le glucose constitue la principale source d’énergie, les acides aminés et les lipides provenant de l’alimentation servent à remplacer les protéines ou les lipides qui ont été dégradés, et de petites quantités des nutriments absorbés sont oxydées pour assurer la production d’ATP. Les métabolites excédentaires, quelle que soit leur source, sont transformés en lipides s’ils ne servent pas à l’anabolisme.
Glucides
Glucose
-> glycogène dans les muscles ou le foie
-> oxydation du glucose pour énergie dans tous les tissus
-> acide gras/glycérol -> triglycérides dans les tissus adipeux
Triglycérides
Les triglycérides -> hydrolysés en glycérol et en acides gras (peuvent ensuite traverser les parois des capillaires sanguins) -> triglycérides (emmagasinés)
triglycérides -> principale source d’ATP des cellules du tissu adipeux et des muscles squelettiques ainsi que des cellules du foie.
Acides aminés
acides aminés -> acheminés au foie, qui en désamine une partie pour les transformer en acides cétoniques -> peuvent être transformés en protéines, entrer dans le cycle de l’acide citrique et servir à la synthèse de l’ATP, être convertis en lipides qui seront emmagasinés dans le foie ou rester dans la circulation sanguine (captés par d’autres cellules de l’organisme [ex. Dans muscles], où ils servent à la synthèse des protéines)
Régulation hormonale de l’état postprandial
- L’insuline assure la régulation de pratiquement tous les mécanismes de l’état postprandial
- Augmentation de la concentration plasmatique de glucose (glycémie) -> stimule endocrinocytes B -> augmentation de la concentration plasmatique d’insuline -> liaison de l’insuline aux récepteurs membranaires des cellules cibles -> augmentation du transport actif des acides aminés vers l’intérieur des cellules (-> synthèse des protéines) + augmentation de la diffusion facilitée du glucose vers l’intérieur des cellules -> respiration cellulaire (-> ATP) + stimule la conversion glucose en acide gras/glycérol et glycogène
état de jeûne
- période pendant laquelle le tube digestif est vide, et les réserves de l’organisme, dégradées pour fournir de l’énergie.
- La synthèse des lipides, du glycogène et des protéines prend fin, et le catabolisme de ces substances commence
- Entre les repas, lorsque la quantité de glucose dans le sang diminue, la fonction la plus essentielle de cet état consiste à maintenir la glycémie à une valeur homéostatique (entre 3,9 et 6,7 mmol/L, cruciale, tout particulièrement pour l’encéphale, dont la source d’énergie est presque uniquement le glucose.
- La plupart des événements qui ont lieu pendant l’état de jeûne ont pour effet soit de faire passer le glucose disponible dans le sang, soit d’amener certains organes (comme les muscles squelettiques) à utiliser les lipides plutôt que le glucose comme source d’énergie afin de l’économiser et de le destiner aux organes incapables d’utiliser les lipides comme combustibles.
- Le glucose peut provenir des réserves de glycogène du foie et des muscles squelettiques, des protéines des tissus et en quantité moindre, des lipides
- Glycogénolyse dans le foie (utilisation des réserves de glycogène, maintient glycémie 4h) -> Glycogénolyse dans les muscles squelettiques (mais le glucose n’est pas libéré dans le sang, contrairement à ce qui se passe dans le foie car les muscles squelettiques n’ont pas d’enzymes de déphosphorylation du glucose phosphate. Par conséquent, le glucose est partiellement oxydé en acide pyruvique -> retourné dans la circulation sanguine et revient au foie -> reconverti en glucose et libéré à nouveau dans le sang) -> Lipolyse dans le tissu adipeux et le foie (réserves de glycogène sont épuisées après une dizaine d’heures -> les adipocytes et les hépatocytes produisent du glycérol par lipolyse, et le foie convertit celui-ci en glucose [néoglucogenèse], qu’il libère dans le sang -> Catabolisme des protéines cellulaires (lorsque le jeûne se prolonge et que les réserves de glycogène et de lipides sont presque épuisées. Les acides aminés des cellules sont désaminés et convertis en glucose dans le foie).
- Épargne du glucose: utilisation de lipides et de protéines lesquelles entrent dans le cycle de l’acide citrique pour produire de l’ATP (pour économiser le glucose, sauf encéphale)
- Régulation hormonale et nerveuse de l’état de jeûne: Plusieurs hormones et le système nerveux sympathique régissent conjointement les phénomènes qui caractérisent l’état de jeûne = plus complexe que l’état post prandial, pendant lequel l’insuline est la seule à exercer son effet.
- Diminution de la glycémie (et augmentation de la concentration d’acides aminés) -> stimulation des endocrinocytes alpha -> augmentation de la concentration plasmatique de glucagon -> stimulation de la glycogénolyse et de la néoglucogenèse dans foie par hépatocytes (-> augmentation de la glycémie et insuline) + stimulation de la dégradation des lipides dans le tissus adipeux par les adipocytes(-> augmentation de la concentration plasmatique des acides gras -> épargne du glucose -> augmentation de la glycémie) -> rétro-inhibition
- simple: toute augmentation de la concentration de glucose dans le sang déclenche la libération d’insuline, qui « force» le glucose à entrer dans les cellules, ce qui a pour effet d’abaisser la glycémie. La sécrétion de glucagon est alors stimulée à son tour, cette hormone «oblige » le glucose à quitter l’intérieur des cellules pour passer dans la circulation sanguine. - difficulté: l’augmentation de la concentration d’acides aminés dans le sang stimule à la fois la sécrétion d’insuline et celle de glucagon (si repas est riche en protéines et pauvre en glucides, le stimulus déclenchant la libération d’insuline est très marquée or s’il n’était pas contrebalancé, le glucose sortirait rapidement de la circulation sanguine pour entrer dans les cellules, et il s’ensuivrait un état d’hypoglycémie soudain qui risquerait d’endommager l’encéphale. La sécrétion simultanée de glucagon compense donc les effets de l’insuline et contribue à stabiliser la glycémie)
- système nerveux sympathique: fournit rapidement du combustible lorsque la glycémie baisse soudainement. Tissu adipeux est pourvu d’un grand nombre de fibres sympathiques, et l’adrénaline libérée par la médulla surrénale sous l’effet de l’activation sympathique agit sur le foie, les muscles squelettiques et le tissu adipeux. Tous ces stimulus mobilisent les lipides et facilitent la glycogénolyse (essentiellement les mêmes effets que le glucagon)
- Traumatisme physique faisant intervenir la réaction de lutte ou de fuite, activité physique: les muscles doivent disposer sans délai de grandes quantités de carburant. Le glucagon et le système nerveux sympathique contrôlent la situation, sauf que la diffusion facilitée du glucose vers les muscles est améliorée.
- Autres hormones (hormone de croissance, la thyroxine, les hormones sexuelles et les corticostéroïdes): influent sur le métabolisme et sur la circulation des nutriments. La sécrétion de l’hormone de croissance est stimulée par un jeûne prolongé ou par une baisse rapide de la glycémie, et elle a des effets anti-insuliniques importants
Rôle du foie dans le métabolisme des glucides.
- particulièrement important pour le maintien de la glycémie
- conversion du galactose et du fructose en glucose
- stockage du glucose sous forme de glycogène lorsque la glycémie est élevée; sous l’influence des hormones, glycogénolyse et libération du glucose dans le sang
- néoglucogenèse: conversion des acides aminés et du glycérol en glucose lorsque les réserves de glycogène sont épuisées et que la glycémie diminue
- conversion du glucose en lipides avant le stockage
diabète de type I
Physiopathologie
- diabète à médiation auto-immune (cause spécifique inconnue): facteurs environnementaux-génétiques -> déclenche la destruction à médiation cellulaire de cellules bêta pancréatiques -> baisse production d’insuline
- Idiopathique ou diabète non immunitaire de type 1: beaucoup moins fréquent que le diabète auto-immun. Maladies (Ex. pancréatite) -> déclenche la destruction à médiation cellulaire de cellules bêta pancréatiques -> baisse production insuline. Les personnes affectées ont différents degrés de déficit d’insuline, manque d’auto-anticorps des îlots et d’association HLA
- aucune production d’insuline par le pancréas
Traitements/interventions
- aucun traitement approuvé pour préserver la masse des cellules bêta.
- Évitement lait de vache, régime sans gluten, consommation accrue de
les acides gras oméga-3 et la vitamine D (à l’étude)
- les essais de prévention incluent l’immunosuppression et l’immunomodulation thérapies (thérapies spécifiques aux antigènes, anticorps monoclonaux, fusion protéines, effecteurs Treg alternatifs et insuline orale ou intranasale)
- La gestion nécessite une planification individuelle selon type de maladie, âge et niveau d’activité.
- Toutes les personnes atteintes de DM de type 1 nécessitent une combinaison d’insulinothérapie, de planification des repas, d’exercice et autosurveillance de la glycémie.
- il existe de nombreux types de
dispositifs de surveillance pour la surveillance automatique et « en temps réel » de la glycémie.
- Les individus doivent également subir un dépistage des complications au moins une fois par an du diabète.
- la transplantation de cellules d’îlots, de cellules souches et de pancréas entier
ont réussi chez des individus sélectionnés.
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diabète type II
physiopathologie
- diète/inactivité ou prédisposition génétique -> obésité -> résistance insuline -> diminution de la masse et de la fonction des cellules bêta -> diminution production insuline -> Effets sur les tissus et hyperglycémie (diabète de type 2)
- production insuffisante d’insuline par le pancréas
Interventions/traitements
- La prévention du diabète de type 2, en particulier chez les personnes atteintes de prédiabète, repose sur l’alimentation et
faire de l’exercice (et médicaments chez les personnes à risque élevé)
- l’objectif du traitement des personnes atteintes de type 2 est la restauration d’une quasi-euglycémie (une glycémie normale niveau) et correction des troubles métaboliques associés.
- chirurgie bariatrique peut être indiquée chez les personnes souffrant d’obésité morbide qui ne répondent pas aux interventions en matière de régime alimentaire et d’exercice (études à long terme nécessaires pour évaluer une efficacité durable)