Hormones et appareil génital masculin

Chapitre 4 - Système endocrinien

• Le système endocrinien et le système nerveux régulent le milieu intérieur de l'organisme en maintenant l'homéostasie.
• Ils commandent les modifications adéquates en fonction des variations des milieux interne ou externe.
• Les mécanismes de régulation de l'homéostasie des systèmes nerveux et endocrinien sont différents.
• Système nerveux: influx nerveux et libération des neurotransmetteurs. Communication très rapide.
• Système endocrinien: libération d'hormones dans le sang à partir de glandes spécialisées, qui peuvent être loin des tissus où ils exercent leur action (tissu cible). Communication lente.
• Les glandes endocrines et les tissus endocriniens sont distribués dans tout le corps.

1. Généralités

• Les hormones sont des messagers chimiques sécrétés dans la circulation sanguine par des cellules épithéliales spécialisées.
• Elles peuvent agir à des distances plus ou moins grandes, souvent lentement, sur les organes et les tissus spécifiques.
• Elles permettent aux cellules de différentes parties du corps de coordonner leur fonctionnement.
• Les hormones affectent uniquement les cellules cibles avec des protéines membranaires spécifiques appelées récepteurs.

1. Communication cellulaire

• Communication neuroendocrine.
• Les hormones se fixent à des récepteurs spécifiques de la cellule cible.
• L'interaction "Hormone-Récepteur" produit des modifications dans la cellule cible.
• Réponse: mécanisme d'action cellulaire
• La synthèse de protéines est initiée (contrôle de l'expression des gènes).
• Des enzymes sont activées ou inactivées (contrôle du taux de réactions enzymatiques).
• Des canaux ioniques sont ouverts ou fermés (contrôle du transport de membrane).
• Une hormone peut agir sur différents tissus.
• La réponse peut être différente dans chaque tissu (dépendante du récepteur).

2. Classification des hormones

• Molécules messagères liposolubles: transportées dans le plasma, associées à des protéines.
• Leurs récepteurs dans la cellule cible sont nucléaires ou cytoplasmiques.
• Mécanismes d'action des molécules liposolubles:
• L'union à l'ADN active ou silence un ou plusieurs gènes.
• Les gènes activés sont transcrits en ARNm qui est traduit pour donner de nouvelles protéines.
• La quantité d'hormone stéroïde détermine l'ampleur de l'effet régulateur.
• Les réponses aux hormones stéroïdes sont souvent lentes (de 45 minutes à plusieurs jours)
• Exemples d'hormones stéroïdes: Hormones sexuelles (testostérone, œstrogènes et progestérone), Hormones surrénales (cortisol) et hormones thyroïdiennes.
• Molécules messagères hydrosolubles: Circulation libre dans le plasma.
• Leurs récepteurs se situent sur la membrane de la cellule cible.
• Mécanisme d'action des hormones hydrosolubles:
• Les hormones peptidiques ne peuvent pas entrer dans la cellule cible.
• Elles agissent à travers un système de seconds messagers.
• Formation d'un complexe Hormone-Récepteur.
• Récepteur couplé à protéine G (production de 2nd messagers).
• Récepteur avec activité enzymatique.
• Amplification du signal: grand effet par rapport à la quantité d'hormone présente.
• Beaucoup plus rapide que le mécanisme des stéroïdes.

2. Interactions entre hormones

• Synergie: La combinaison d'hormones a un effet plus important que la somme des effets de chacune séparément (ex : régulation de la glycémie).
• Antagonisme: Une hormone exerce l'effet inverse d'une autre. (ex: régulation de la glycémie).
• Permissivité: L'action d'une hormone sur une variable physiologique ne peut être maximale qu'en présence d'une autre hormone. (ex: les hormones thyroïdiennes).

3. Axe hypothalamo-hypophysaire

• L'hypothalamus fait partie du diencéphale.
• Il existe de nombreuses connexions nerveuses avec d'autres régions du cerveau et le lobe postérieur de l'hypophyse.
• L'hypothalamus est le principal lien entre le système endocrinien et le système nerveux autonome.
• Il reçoit des afférences qui viennent du système limbique, du cortex cérébral et du thalamus.
• Il reçoit des signaux sensoriels de la rétine et des organes internes.
• Il est en contact avec les hormones circulantes (sans barrière hémato-encéphalique).
• L'hypophyse est située dans le crâne, sous l'hypothalamus.
• Elle est liée au cerveau par la tige hypophysaire/infundibulum.
• L'hypophyse a deux lobes:
• L'adénohypophyse
• La neurohypophyse

4. Neurohypophyse

• Les neurones hypothalamiques synthétisent l'ADH et l'ocytocine.
• L'ocytocine et l'ADH sont transportées le long du tractus hypothalamohypophysaire jusqu'à la neurohypophyse.
• L'ocytocine et l'ADH sont emmagasinées dans les terminaisons axonales de la neurohypophyse.
• Quand les neurones de l'hypothalamus émettent des influx, des potentiels d'action se rendent aux terminaisons axonales et déclenchent la libération d'ocytocine et d'ADH dans la circulation sanguine.
• L'ADH (hormone antidiurétique ou vasopressine) augmente la réabsorption de l'eau dans le néphron du rein et contrôle la pression artérielle en provoquant une vasoconstriction dans les artérioles rénales.
• L'ocytocine stimule les contractions utérines pendant l'accouchement, stimule l'éjection du lait post-partum et déclenche le comportement protecteur maternel.

5. Adénohypophyse

• Les hormones de l'hypothalamus via un système porte hypophysaire stimulent ou inhibent la libération d'hormones dans l'adénohypophyse.
• En réponse aux hormones de libération de l'hypothalamus, l'adénohypophyse sécrète des hormones dans le réseau capillaire secondaire.
• Les hormones sécrétées se déversent ensuite dans la circulation générale.

6. Le pancréas

• Le glucose est un monosaccharide qui provient de la digestion des carbohydrates ingérés.
• La concentration de glucose dans le sang est la glycémie.
• Le glucose doit être stocké à l'intérieur des cellules grâce aux transporteurs GLUT.
• Le glucose est le principal substrat énergétique des cellules de l'organisme.
• La glycémie varie selon les périodes postprandiales (après avoir mangé : taux de glucose plus élevé) et le jeûne (taux de glucose plus bas).
• Glycogénolyse : dégradation du glycogène pour obtenir du glucose.
• Glycogénogénèse: formation de glycogène à partir du glucose.
• Glucagon (sécrété par les cellules alpha) : augmente la glycémie quand elle est basse.
• Insuline (sécrété par les cellules bêta) : diminue la glycémie en augmentant.
• La somatostatine inhibe la sécrétion de l'insuline et du glucagon.
• L'effet du glucagon + du cortisol est supérieur à la somme des effets des hormones séparément (effet de synergie).

7. Glande pinéale

• Le rythme circadien regroupe tous les processus biologiques cycliques d'une durée d'environ 24 heures.
• Le stimulus qui génère ces changements est l'information lumineuse (cycle environnemental de lumière et d'obscurité).
• L'information lumineuse est détectée par la rétine et atteint l'hypothalamus.
• L'hypothalamus a une connexion directe avec la glande pinéale, qui produit la mélatonine.
• La mélatonine est sécrétée rythmiquement avec un pic pendant la nuit.
• Elle aide le noyau suprachiasmatique à assurer le rythme des autres paramètres biologiques, physiologiques et comportementaux.
• La glande pinéale assure le rythme de sécrétion de certaines hormones (comme le cortisol).

8. Réponse hormonale à l'exercice physique

• Réponse ponctuelle: modifications temporaires de la fonction d'un organe/système provoquées par l'exercice physique.
• Adaptation chronique: modifications structurelles et fonctionnelles d'un organe/système après une exposition répétée et suffisante à l'exercice.
• Hormones surrénales: augmentation de la production d'adrénaline et de cortisol en réponse à l'exercice. (Effet catabolique = dégradation des protéines et des glucides).
• Hormones sexuelles: augmentation de la production de testostérone, qui a un rôle anabolisant au cours de l'exercice.
• Hormones pancréatiques: la sécrétion d'insuline est bloquée, celle de glucagon augmente.

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