Système endocrinien : régulation et comparaison

Question 1

4 points importants sur la régulation du système endocrinien

Answer 1

• le système endocrinien interagit avec le système nerveux (SN)
• les glandes endocrines sont souvent sous contrôle nerveux
• certaines hormones sont libérées par les neurones («
  neurohormones ») des organes endocriniens dans le SN
• le complexe hypothalamus-hypophyse est « l’interface
  neuro-endocrine », le centre de contrôle du système endocrinien

Question 2

Boucles de rétroaction

Answer 2

• les boucles de rétroaction contiennent un capteur qui détecte l’état ou le niveau d’une variable régulée et qui envoie cette information à un centre d’intégration qui évalue l’information reçue et envoie un signal qui
  provoque une réponse appropriée dans un effecteur, un tissu cible qui cause un changement dans la variable régulée
• il existe deux types de boucles de rétroaction:
  
  • rétroaction négative
  • rétroaction positive

Question 3

Rétroaction négative : insuline, glucagon et glucose du sang

Answer 3

• une modification de la variable régulée entraîne une réponse de l’effecteur qui tend à ramener la variable régulée à sa valeur initiale

Question 4

Ex rétroaction négative

Answer 4

• le pancréas sécrète du glucagon et de l’insuline en réponse à la concentration de glucose dans le sang
• l’insuline est sécrétée par les cellules bêta et favorise l’absorption cellulaire du glucose du sang en réponse à des concentrations élevées de glucose dans le sang, ce qui diminue la concentration de glucose dans le sang
• îlots de Langerhans contiennent les cellules beta

Question 5

Ex : rétroaction négative : insuline

Answer 5

• la concentration de glucose dans le sang augmente, qui fonctionne comme le stimulus
• ces niveaux élevés de glucose sont détectés par les cellules beta du pancréas, qui fonctionnent donc comme les récepteurs
• les cellules beta produisent et libèrent de l’insuline et fonctionnent donc comme le centre de régulation
• l’insuline est transportée dans le sang vers les cellules cibles
• elle stimule ces cellules, qui sont les effecteurs
• tous ces processus diminuent la concentration de glucose dans le sang
• la réduction de la concentration de glucose dans le sang signifie que le stimulus de la production d’insuline dans les cellules bêta est réduit, ce qui entraîne une diminution de la production d’insuline
• cela permet d’éviter que la glycémie ne descende trop bas

Question 6

Ex rétroaction négative : glucagon

Answer 6

• la concentration de glucose dans le sang diminue, qui fonctionne comme le stimulus
• ces niveaux réduits de glucose sont détectés par les cellules alpha du pancréas, qui fonctionnent donc comme les récepteurs
• les cellules alpha produisent et libèrent du glucagon et fonctionnent donc comme le centre de régulation
• le glucagon est transporté dans le sang vers les cellules cible
• il stimule ces cellules, qui sont les effecteurs
• tous ces processus augmentent la concentration de glucose dans le sang
• l’augmentation de la concentration de glucose dans le sang signifie que le stimulus de la production de glucagon dans les cellules alpha est réduit, ce qui entraîne une diminution de la production de glucagon
• cela permet d’éviter que la glycémie n’augmente trop haut

Question 7

Antagonisme hormonal

Answer 7

• les systèmes de rétroaction qui comprennent deux hormones aux effets opposés permettent une régulation plus précise et plus rapide d’une
  variable

Question 8

Rétroaction positive

Answer 8

• le système réagit à un changement de la variable régulée en provoquant un écart supplémentaire par rapport au point de consigne
• la rétroaction positive amplifie les changements de la variable régulée, ce qui provoque des changements physiologiques importants et rapides

Question 9

Ex rétroaction positive : ocytocine et accouchement

Answer 9

• les cellules sensibles à l’étirement du col de l’utérus envoient un signal au cerveau pour libérer l’ocytocine de l’hypophyse postérieure
• ce signal provoque des contractions utérines qui poussent le fœtus à travers le col de l’utérus, ce qui augmente l’étirement et la libération d’ocytocine
• ce processus se poursuit jusqu’à la naissance du bébé

Question 10

Boucle de rétroaction directe

Answer 10

• la cellule endocrine elle-même détecte un changement dans l’environnement extracellulaire et libère une hormone qui agit sur des cellules cibles
• ainsi, la cellule endocrine agit comme un centre d’intégration qui interprète le changement de la variable de stimulation

Question 11

Boucle de rétroaction premier ordre

Answer 11

• le système nerveux (SN) est impliqué dans la détection et l’interprétation des stimuli, ainsi que dans la transmission du signal à l’organe cible
• c’est « premier ordre » car une seule étape relie le centre d’intégration et la réponse

Question 12

Boucle de rétroaction de 2ème ordre

Answer 12

• le tissu endocrinien qui suive le centre d’intégration libère une hormone qui provoque une réponse dans le tissu cible

Question 13

Boucle de rétroaction de 3ème ordre

Answer 13

• le tissu endocrinien qui suive le centre d’intégration libère une hormone qui stimule un second tissu endocrinien à libérer une autre hormone, qui affecte ensuite le tissu cible

Question 14

Avantage de la complexité des boucles de rétroaction

Answer 14

• plus il y a d’étapes dans un système donné, plus il y a de points de contrôle
• plus il y a de points de contrôle dans un système, plus la régulation de ce système est rapide et précise
• la majorité des voies endocriniennes chez les vertébrés sont des voies de deuxième et troisième ordre

Question 15

Le complexe hypothalamus-hypophyse

Answer 15

• l’interface neuroendocrine
• l’hypophyse libère de nombreuses hormones importantes qui ont elles-mêmes des effets ou qui stimulent la libération d’hormones par d’autres glandes endocrines
• l’hypophyse se compose de deux parties distinctes : l’hypophyse antérieure et l’hypophyse postérieure

Question 16

Le complexe hypothalamus-hypophyse : hypophyse postérieure

Answer 16

• l’hypophyse postérieure est une extension physique de l’hypothalamus, relié par l’infundibulum
• les neurones commencent dans l’hypothalamus et se terminent dans l’hypophyse postérieure
• la vasopressine et l’ocytocine sont les deux hormones libérées par l’hypophyse postérieure
• elles sont synthétisées dans le corps neuronal de l’hypothalamus, descendent le long de l’axone neuronal et sont libérées par l’hypophyse postérieure par exocytose dans le sang
• ces hormones de l’hypophyse postérieure (vasopressine, ocytocine) sont des exemples de neurohormones, parce qu’elles sont des hormones qui sont libérées par les neurones
• étant donné qu’une seule étape (un neurone hypothalamique qui sécrète uneneurohormone) relie le centre d’intégration et les organes effecteurs, l’ocytocine et la vasopressine sont des exemples de neurohormones impliquées dans des boucles de rétroaction de premier ordre

Question 17

Le complexe hypothalamus-hypophyse : hypophyse antérieure

Answer 17

• constituée de tissu épithélial, pas tissu neural comme l’hypophyse postérieure
• les cellules neurosécrétoires de l’hypothalamus libèrent des « hormones trophiques » (hormones qui stimulent la libération d’une autre hormone) dans le système porte hypothalamus-hypophyse
• les hormones trophiques stimulent la libération de différentes hormones par l’hypophyse antérieure
• il existe au moins 7 hormones trophiques hypothalamiques différentes
• lorsqu’elles sont libérées, leur concentration locale est très élevée car elles ne sont pas diluées par la circulation générale
• il existe au moins 6 hormones hypophysaires antérieures qui sont libérées dans la circulation générale

Question 18

Réponse au stress

Answer 18

• la réponse au stress commence généralement par la perception d’un stimulus provenant de l’environnement
• les neurones sensoriels qui détectent ce stimulus envoient des signaux au centre d’intégration du cerveau pour déterminer si le stimulus est stressant
• si oui, l’organisme déclenche en ensemble complexe des réponses comportementales et physiologique
• ces réponses se combinent pour maximiser l’apport d’énergie et d’oxygène aux tissus qui comptent dans cette situation
• principalement les muscles

Question 19

Réponse au stress : système nerveux 1

Answer 19

• lorsqu’un stimulus stressant est détecté, le cerveau envoie des signaux aux muscles par l’intermédiaire des motoneurones, ce qui entraîne leur contraction et donc la lutte ou la fuite
• l’hypothalamus active une partie du système nerveux appelée système nerveux sympathique, une branche du système nerveux autonome
• le système nerveux sympathique libère le neurotransmetteur acétylcholine sur les cellules chromaffines de la médullosurrénale

Question 20

Réponse au stress : glande surrénale

Answer 20

• situé au-dessus les reins
• contient le cortex surrénal et la médullosurrénale, qui sécrète chacun différentes hormones
• les cellules chromaffines de la médullosurrénale sécrètent l’épinéphrine et la norépinéphrine lorsque elles sont stimulé par le SN sympathique

Question 21

Réponse au stress : système nerveux 2

Answer 21

• l’épinéphrine se lie aux récepteurs couplés aux protéines G sur les cellules des tissus cibles tels que le cœur, les muscles, les poumons et les vaisseaux sanguins
• elle a des effets rapides sur ces tissus qui augmentent le rythme cardiaque, la contraction musculaire, la fréquence respiratoire et redistribuent le sang vers les organes utiles
• le système nerveux sympathique stimule également le pancréas pour réduire la sécrétion d’insuline et augmenter la sécrétion de glucagon
• cela augmente les concentrations de glucose dans le sang pour fournir beaucoup d’énergie aux tissus qui travaillent dur

Question 22

Réponse au stress : complexe hypothalamus- hypophyse

Answer 22

• les contributions de la complexe hypothalamus- hypophyse impliquent principalement les effets de cortisol sur les tissus cibles
• mais il s’agit d’un système de troisième ordre, et il y a donc plusieurs étapes avant cela

Question 23

Étapes réponse au stress

Answer 23

• un stimulus est détecté dans le cerveau par l’hypothalamus qui, dans ce cas, l’interprète comme un stress
• l’hypothalamus sert donc à la fois de récepteur et de centre de régulation dans ce cas
• en réponse au stress, l’hypothalamus libère de la corticolibérine (CRH) dans le système porte hypothalamo-hypophysaire
• la corticolibérine stimule la libération de corticotrophine (ACTH) de l’hypophyse antérieure
• la corticotrophine est puis transporté dans le sang vers le cortex surrénal, ou, parce qu’elle est aussi une hormone trophique, elle stimule la libération d’une autre hormone: cortisol
• la cortisol et puis transporté dans le sang via protéines de transport vers ces cellules cibles
• elle stimule ces cellules (les effecteurs) à faire des choses différentes selon le type de cellules
• grosso modo, l’effet global est d’inonder le sang de nutriments énergétiques, notamment de glucose, d’acides gras et d’acides aminés
• rétroaction négative – les niveaux croissants de cortisol dans le sang inhibent la libération de corticolibérine et corticotrophine
• lorsque le niveau de stress commence à diminuer, le stimulus initial est réduit, ce qui diminue également le taux de libération de l’hormone
• ce système impliquant l’hypothalamus, l’hypophyse et la glande surrénale est appelé axe HPA