Chapitre 4 - Système Endocrinien PDF

Chapitre 4 Système endocrinien 1. Généralités 2. Classification des hormones. 3. Axe hypothalamo-hypophysaire. 4. Neurohypophyse 5. Hormones adénohypophysaires 6. Le pancréas. 7. La Glande Pinéale. 8. Réponse hormonale à l'entraînement p...

Chapitre 4 Système endocrinien 1. Généralités 2. Classification des hormones. 3. Axe hypothalamo-hypophysaire. 4. Neurohypophyse 5. Hormones adénohypophysaires 6. Le pancréas. 7. La Glande Pinéale. 8. Réponse hormonale à l'entraînement physique. 1.GÉNÉRALITÉS  1. GÉNÉRALITÉS Système de régulation Les systèmes nerveux et endocrinien 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 organes qui contiennent du tissu endocrinien sont distribués dans tout le corps. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  1. GÉNÉRALITÉS PINÉALE HYPOTHALAMUS Thyroïdes/ parathyroïdes HYPOPHYSE Timus (secrète des hormones thymiques qui ont un effet local sur les cellules du système immunitaire) Glandes Pancréas (ilots de surrénales langerhans) Ovaires Testicules CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  1. GÉNÉRALITÉS Rôle des hormones Ce 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 coordonner leur fonctionnement CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  1. GÉNÉRALITÉS Cellule endocrine Capillair sanguin Hormone circulante Récepteur hormonal Cellule cible (à longue distance) Les hormones affectent uniquement les cellules cibles avec des protéines membranaires spécifiques appelées récepteurs. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN COMUNICATION CELLULAIRE Communication neuroendocrine  1. GÉNÉRALITÉS 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 o La synthèse de protéines est initiée (contrôle de l'expression des gènes) o Des enzymes sont activées ou inactivées (contrôle du taux de réactions enzymatiques) o 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 tissus (dépendante du récepteur) CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN 2. CLASSIFICATION DES HORMONES MOLÉCULES MESSAGÈRES LIPOSOLUBLES Elles sont transportées dans le plasma, associées à des protéines Leurs récepteurs dans la cellule cible sont nucléaires ou cytoplasmiques Primer Membrana Medio mensajero extracelular plasmática Primer mensajero Receptor intracelular Medio intracelular  2. CLASSIFICATION DES HORMONES MÉCANISME D'ACTION DES MOLECULES LIPOSOLUBLES La destination finale du complexe hormone stéroïde-récepteur est le noyau où ils agissent comme facteurs de transcription ✓ Son 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 stéroïde: Hormones sexuelles: Testostérone, œstrogènes et progestérone. Hormones surrénales (comme le cortisol). Autres hormones liposolubles: les hormones thyroïdiennes. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN MOLÉCULES MESSAGÈRES HYDROSOLUBLES Circulation libre dans le plasma Il y a des récepteurs sur la membrane de la cellule cible Primer mensajero Membrana Medio plasmática extracelular Medio intracelular Receptor  2. CLASSIFICATION DES HORMONES MÉCANISME D'ACTION DES MOLECULES HIDROSOLUBLES Les hormones peptidiques NE peuvent PAS entrer dans la cellule cible Ils agissent à travers un système de seconds messagers: Un complexe Hormone-Récepteur est formé: Récepteur couplé à protéine G (production de 2nd messagers) Récepteur avec activité enzymatique → Amplification du signal: un grand effet par rapport à la quantité d'hormone présente Beaucoup plus rapide que le mécanisme des stéroïdes. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  2. CLASSIFICATION DES HORMONES INTERACTIONS ENTRE HORMONES Différentes hormones peuvent travailler ensemble pour augmenter leur influence sur la cellule cible: Synergie: La combinaisons d'hormones a un effet plus important que la somme des effets de chacune séparément (par exemple la régulation de la glycémie) Antagonisme: Une hormone exerce l'effet inverse d'une autre (par exemple la 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 qui, toute seule, n'agit pas sur cette variable physiologique (par exemple les hormones thyroïdiennes). CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN 3. AXE HYPOTHALAMO -HYPOPHYSAIRE  HYPOTHALAMUS Fait partie du diencéphale Il existe de nombreuses connexions nerveuses avec d'autres régions du cerveau et du lobe postérieur de l'hypophyse. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  HYPOTHALAMUS Reçoit des afférences qui viennent: du système limbique du cortex cérébral du thalamus Il reçoit des signaux sensoriels de la rétine et des organes internes En contact avec les hormones circulantes: sans BHE L'hypothalamus est le principal lien entre le système endocrinien et le système nerveux autonome CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  HYPOPHYSE Située dans le crâne, sous l'hypothalamus, dans une cavité osseuse de l’os sphénoïde (selle turcique), l’hypophyse présente deux lobes. Elle est liée au cerveau par la tige hypophysaire ou infundibulum. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  HYPOPHYSE HYPOTHALAMUS POSTÉRIEUR OU ANTÉRIEUR OU NEUROHYPOPHYSE ADENOHYPOPHYSE Le lobe antérieur de l’hypophyse est l'adénohypophyse est une glande endocrine véritable provenant du tissu épithélial embryonnaire, elle produit six hormones. Le lobe postérieur de l’hypophyse est la neurohypophyse, c’est une extension du tissu nerveux qui stocke deux neurohormones. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  ADÉNOHYPOPHYSE CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  NEUROHYPOPHYSE CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN 4. NEUROHYPOPHYSE  NEUROHYPOPHYSE CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  NEUROHYPOPHYSE Les deux hormones se produisent comme pro- hormone (inactives) au niveau du corps cellulaires des neurones hypothalamique, ensuite elles maturent dans les vésicules lors du transport à travers les axones. Elles passent à la circulation par des capillaires fenestrés de la neurohypophyse. Ocytocine neurohypophyse ADH CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  NEUROHYPOPHYSE Outre les hormones trophique, l’hypothalamus synthétise également de l’ADH et de l’ocytocine. Elles sont stockées dans la neurohypophyse (hypophyse postérieure) et à partir de là elles sont sécrétées dans l’organisme. 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. Ocytocine: pendant l’accouchement cette hormone stimule les contractions utérines; stimule l'éjection du lait post-partum et déclenche le comportement protecteur maternel. Chez l’homme, on a mis en évidence un effet de l’ocytocine sur la confiance, l’empathie, la générosité, la sexualité, le lien conjugal et social et la réactivité aux stress. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN 5. ADÉNOHYPOPHYSE  ADÉNOHYPOPHYSE CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  AXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSE-ORGANE Réponses coordonnées par l'hypothalamus et l'hypophyse Les hormones hypothalamiques contrôlent la sécrétion des hormones hypophysaires. Les hormones hypophysaires contrôlent la sécrétion d'hormones des organes endocriniens périphériques CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  HORMONES HYPOTHALAMIQUES Ce sont des peptides synthétisés par les neurones hypothalamiques spécialisés qui agissent sur l'adénohypophyse pour réguler la libération des hormones hypophysaires → Ce sont des NEUROHORMONES TROPHIQUES (facteurs de libération), c’est-à-dire, que le rôle est de contrôler la sécrétion d’une hormone. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  HORMONES HYPOTHALAMIQUES Les hormones hypothalamiques trophiques sont transportées à l‘adénohypophyse à travers le système porte hypothalamo-hypophysaire. (Un système porte désigne, en anatomie, une partie d'un système circulatoire sanguin qui relie deux réseaux capillaires) Avantages: moins de sécrétion que si elles étaient libérées dans la circulation générale (peu d'hormones, plus d'effet). CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  HORMONES HYPOTHALAMIQUES GHRH: Hormone de libération de GH GHIH (ou Somatostatine): hormone d’inhibition de GH PIH (ou Dopamine - DA): hormone d’inhibition de la prolactine PIH (PRL) PRH: Hormone de libération de la prolactine (PRL) TRH: Thyréolibérine ou hormone de libération de la thyréotrophine (TSH) GnRH: Gonadolibérine ou hormone de libération de gonadotrophines (LH,FSH) CRH: Corticolibérine ou hormone de libération de corticotrophine (ACTH) (RH = releasing hormone = h. de libération / IH = inhibiting hormone = h. d’inhibition) CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  HORMONES ADÉNOHYPOPHYSAIRES GH = Hormone de croissance ou somatotrophine: promeut la croissance des muscles et des os. Elle est hyperglycémiante, donc elle s’oppose à l'action de l'insuline. PRL = Prolactine: déclenche l'allaitement; promeut la croissance des glandes mammaires, les ovaires et les testicules TSH = Thyréotrophine: elle agit dans la glande thyroïde en libérant des hormones thyroïdiennes (T3, T4). ACTH = Corticotrophine: Elle agit sur le cortex des glandes surrénales et stimule la libération des glucocorticoïdes et des androgènes surrénales. LH/FSH = Gonadotrophines: agissent sur les organes reproducteurs qui libèrent des stéroïdes sexuels libérant et modifient le cycle de reproduction (Hormone folliculo-stimulante (FSH)/Hormone lutéinisante (LH)) CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  4 hormones trophiques: TSH, ACTH, GH et LH/FSH 1 vraie hormone: PRL CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  AXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE. La régulation de la production d'hormones à tous les niveaux (hypothalamo-hypophyse-organes) est produite par des boucles de rétroaction/feedback négatif: rétroinhibition. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  AXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE. La régulation de la prolactine et de l’hormone de croissance n’est pas contrôlée par des mécanismes de feedback négatif, elles présentent des mécanismes particuliers : - Lorsque sa production n’est pas nécessaire, un facteur d’inhibition bloque sa libération (PIH ou GHIH). - Lorsque ces hormones sont nécessaires, sa production será stimulée par un facteur trophique hypothalamique (PRH ou GHRH). CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  A. GLANDE THYROÏDE AXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE-GLANDE THYROÏDE La glande thyroïde est située dans la partie antérieure du cou, elle repose sur la trachée. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  A. GLANDE THYROÏDE La glande thyroïde présente des follicules thyroïdiens, composés d’un épithélium de cellules folliculaires (produisent les hormones thyroïdiennes) autour d’une lumière centrale contenant le colloïde où se trouvent les précurseurs des hormones. Il y a un deuxième type de cellules: les cellules C (claires) produisant de la calcitonine (hormone de régulation du calcium). Les hormones thyroïdiennes ont des effets prolongés et sont essentielles pour le développement et le métabolisme énergétique. Contiennent de l'iode. Hormones présentes dans le plasma: T3 et T4. Cellules Elles sont liposolubles. claires Cellules folliculaires CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  A. GLANDE THYROÏDE AXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE-GLANDE THYROÏDE Facteur trophique hypothalamique: TRH Facteur trophique hypophysaire: TSH Hormones finales: T3, T4 CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  A. GLANDE THYROÏDE ACTION DES HORMONES THYROÏDIENNES: 1. Régulation du métabolisme basale: taux de consommation d'oxygène de l’organisme dans les conditions de repos (éveillé, sans activité physique et à jeûne) Absorption du glucose dans l’intestin Stimulent: Synthèse de glucose hépatique Lipolyse, glycolyse 2. Effect sur la température corporelle: Effet calorigène o Aumentation de la production de chaleur o Stimulation des mitochondries pour produire plus ATP, en produisant une plus grande consommation d’ O2 Stimulation de la synthèse de pompes Na+/K+ ATPase supplémentaires. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  A. GLANDE THYROÏDE ACTION DES HORMONES THYROÏDIENNES: 3. Régulation des processus de croissance et développement. o Stimulation de la production et l’action de GH: croissance linéaire, le développement et la maturation osseuse o Fondamentales dans le développement du système nerveux central: ✓La carence en hormone thyroïdienne intra-utérine altère la croissance du cortex cérébral et du cervelet, et la myélinisation: retard mental sévère ✓Chez les enfants et les adultes, ces hormones augmentent la vitesse et l’amplitude des réflexes, l'éveil, l'attention, la sensation de faim, la mémoire, la capacité d'apprentissage ainsi que le tonus émotionnel normal. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  Sistema neuroendocrino HYPOTHYROÏDIE: MALADIES DE LA THYROÏDE Carence d’iode (goitre) Augmentation de TSH HYPERTHYROÏDIE : Des protéines stimulantes de la thyroïde se lient à des récepteurs de TSH (maladie de Graves) Augmentation T3/T4, inhibition TSH et TRH CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  A. GLANDE THYROÏDE Effet permissif des hormones thyroïdiennes Exemple de permissivité: Le développement des organes sexuels est régi par des hormones que le système réproducteur sécrète lui-même: L’hormone de libération de gonadotrophines (hypothalamus) Gonadotrophines (adénohypophyse) Hormones stéroïdiennes sexuelles (gonades) Toutefois, la présence d’hormone thyroïdienne est nécessaire pour que les structures génitales se développent normalement et en temps opportun. Cette hormone n’agit pas directement sur le développement: elle a un effet permissif H. thyroïdienne seule: Pas la maturation du système reproducteur, ou retardée. H. sexuelles seules: Retard du développement des structures génitales. H. thyroïdienne + H. sexuelles : maturation en temps opportun. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  B. GLANDE SURRÉNALE AXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE-SURRÉNALE La glande surrénale est formée de deux tissus différents, chacun produit des hormones différentes et fonctionne comme deux glandes indépendantes. Médulla surrénale: ganglion sympathique modifié. Elle produit des catécholamines (en particulier l'adrénaline), activé par le SN. Cortex surrénale : Secrète trois types d'hormones stéroïdes: minéralocorticoïdes (aldostérone) glucocorticoïdes (cortisol) et les hormones sexuelles (précurseurs d'androgènes). Toutes les hormones stéroïdes sont fabriquées à partir du cholestérol. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  B. GLANDE SURRÉNALE Facteur trophique hypothalamique: CRH Facteur trophique hypophysaire: ACTH Hormone finale: Cortisol CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  B. GLANDE SURRÉNALE LE CORTISOL Production continue (rythme circadien), le cortisol n’est pas stocké, il est produit à la demande, en cas de besoin. Il agit sur la plupart des tissus grâce à des récepteurs cytoplasmiques. Sa libération augmente en réponse au stress. Principales fonctions du cortisol: - Maintient les niveaux de glucose dans le plasma à partir du glucose stocké - Augmente la dégradation des protéines musculaires - Stimule la lipolyse (pour obtenir de l’énergie) - Empêche la production d'anticorps et supprime l'inflammation. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  B. GLANDE SURRÉNALE La régulation de la production hormonale se fait par des mécanismes de rétroinhibition, le taux de cortisol sanguin régule la production hypothalamique de CRH et de l’ACTH hypophysaire. De plus, la production de cortisol suit un rythme circadien: élevée pendant le jour (mobilisation plus importante des réserves) et faible pendant la nuit (périodes de repos et de récupération). CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  B. GLANDE SURRÉNALE RÉPONSE AU STRESS - Les facteurs de stress sont des éléments physiologiques (exercice, faim, chaleur, froid, bruit, infections, douleur...) ou psychologiques (peur, anxiété...) qui déclenchent la réponse au stress. - Pendant le stress, le corps réagit pour consommer plus d'énergie (cortisol) et active le système nerveux sympathique (réponse lutte / fuite). - Comme ces situations ne peuvent pas durer de longues périodes, le système parasympathique s’active pour compenser et ainsi garantir l'homéostasie de l'organisme. - Sur le long terme, le stress peut entrainer l’épuisement et la fatigue de l’organisme en raison du manque de réserves, ainsi que de l’immunosuppression. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  RÉPONSE AU STRESS CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  C. HORMONES SEXUELLES AXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE-TESTICULE LH et FSH ✓ Facteur trophique hypothalamique: GnRH ✓ Facteur trophique hypophysaire: LH et FSH ✓ Hormone finale: testostérone CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  C. HORMONES SEXUELLES ANATOMIE Appareil génital masculin DEF: ensemble des organes masculins permettant la reproduction Artère spermatique Vessie Symphyse pubienne Vésicule séminale Cordon Canal éjaculateur Prostate Bulbe-spongieux Pénis Corps caverneux Épipidyme Canal déférent Testicule Scrotum h CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  C. HORMONES SEXUELLES AXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE-TESTICULE LH et FSH o FSH controle la formation de spermatozoïdes o LH stimule la production de testostérone par les cellules de Leydig (autour des tubules séminifères des testicules, lieu de formation des spermatozoïdes). o La testostérone stimule la production de spermatozoïdes et développe les caractères sexuels masculins (développement des gonades, voix grave, apparition des poils...) de même qu’elle agit sur autres tissus de l’organisme (hormone anabolique). CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  C. HORMONES SEXUELLES AXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE-TESTICULE Testostérone CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  C. HORMONES SEXUELLES AXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE-TESTICULE Testostérone o La testostérone n’est pas la seule hormone androgène, ni elle est exclusive aux hommes. (→ Hormone androgène: hormones mâles puisqu’elles régulent la croissance, le développement et le fonctionnement de l’appareil reproducteur masculin) o Chez la femme, il est produit dans les thèques folliculaires des ovaires (follicules secondaires) et est nécessaire à la production d'œstrogènes. o D'autres hormones androgènes sont produites dans la zone interne du cortex surrénalien (chez l'homme et la femme), comme la DHEA. o Les androgènes ovariens et corticaux chez la femme varient également au cours du cycle menstruel. o Chez la femme, lors de la ménopause, comme aucun follicule secondaire n’est produit, le rapport œstrogène/androgène est modifié. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  C. HORMONES SEXUELLES AXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE-OVAIRES LH et FSH ✓ Facteur trophique hypothalamique: GnRH ✓ Facteur trophique hypophysaire: LH et FSH ✓ Hormone finale: oestrogène et progéstérone CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  C. HORMONES SEXUELLES ANATOMIE Appareil génital feminin DEF: ensemble des organes féminins permettant la reproduction CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  C. HORMONES SEXUELLES Les ovaires produisent aussi des hormones: OESTROGÈNES: Responsables des caractères sexuels secondaires féminins (développement des seins, bassin plus large, moins de poils...). Ils produisent également une élévation de l’irrigation de l’utérus et augmentent l’épaisseur de l'endomètre pendant le cycle menstruel. PROGESTÉRONE Sécrétée par le corps jaune ("cicatrice" générée dans l'ovaire après la libération de l'ovule) par stimulation de la LH. Lorsque l'ovule est fécondé, elle empêche la maturation de nouveaux follicules et le passage de spermatozoïdes. En outre, elle active la sécrétion des glandes mammaires. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  C. HORMONES SEXUELLES AXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE-OVAIRES Outre leurs effets sur le cycle reproductif et les caractères sexuels féminins, les œstrogènes et la progestérone jouent également un rôle très important sur le système musculosquelettique et le métabolisme: - Os. Les œstrogènes sont les principaux régulateurs du maintien de la masse osseuse chez les hommes et les femmes. Ceci explique le risque accru de fractures et d'ostéoporose chez les femmes ménopausées. - Tissu conjonctif. Augmentation de la production de collagène. - Métabolisme musculaire. Les œstrogènes augmentent la fonction mitochondriale et la production d’antioxydants et améliorent la sensibilité à l’insuline. - Masse musculaire. Étant donné les niveaux plus faibles de testostérone produits chez les femmes, le maintien de la masse musculaire dépend en grande partie des œstrogènes. Par exemple, la diminution des œstrogènes liée à l’âge diminue la capacité anabolisante du muscle féminin par rapport à celle des hommes du même âge. - Ligaments et tendons. Laxisme accru, pouvant augmenter le risque de blessures à des moments du cycle avec des concentrations hormonales plus élevées, chez la femme enceinte ou lors de l'utilisation de contraceptifs oraux. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  C. HORMONES SEXUELLES AXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE-OVAIRES Dans le CONTRÔLE HORMONAL de l’ovogenèse, la FSH, la LH et les œstrogènes et la progestérone sont principalement impliqués. Les concentrations plasmatiques de ces hormones varient au cours du cycle menstruel*. Des modifications histologiques des ovaires et de l'utérus et des variations de température peuvent également être observées. * Cycle menstruel: variations cycliques subies par l’endomètre chaque mois en réponse aux variations des concentrations sanguines des hormones ovariennes et hypophysaires. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN 72  C. HORMONES SEXUELLES AXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE-OVAIRES PHASES: Phase menstruelle: Entre les jours 1 à 5 (s'il n'y a pas eu de fécondation). Lors de cette phase, l’endomètre s’élimine partiellement (saignement). La principale hormone de cette phase est la FSH. Phase proliférative (pré-ovulatoire): durée très variable: entre le 6º et le 13º jour. Les cellules folliculaires commencent à produire des œstrogènes pour déclencher l'ovulation. L'épaississement de l’endomètre commence. Ovulation: 14º à 16º. Pic d'oestrogène et de LH (rétroactivation: l'œstrogène augmente mais aussi LH et FSH) qui déclenche la libération de l'ovocyte. La cicatrice laissée par l’ovocyte (corps jaune) commence à produire de la progestérone pour assurer un endomètre suffisamment épais pour accueillir un embryon. Phase lutéale (sécrétoire): 17º-28º. D’abord les niveaux de progestérone et d'œstrogènes augmentent produites par le corps jaune, mais s'il n'y a pas de fécondation, le corps jaune disparaît et les hormones diminuent, ce qui entraînera la menstruation et le début d’un nouveau cycle. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  C. HORMONES SEXUELLES AXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE-OVAIRES GROSSESE: Si la fécondation a eu lieu, 5 à 9 jours après l'ovulation, l’ovule fécondé s'implantera dans la paroi de l'utérus et les villosités choriales se formeront, donnant naissance au placenta. Le placenta est responsable de la production de gonadotrophine chorionique humaine (hCG), hormone qui fonctionnera comme la LH, maintenant le corps jaune actif pendant un certain temps et l'empêchant le saignement. Ainsi, pendant la grossesse, les niveaux d’œstrogènes et de progestérone resteront élevés, inhibant l’adénohypophyse par rétroaction et empêchant la maturation de nouveaux follicules. Un grand nombre d’effets physiologiques qui se produiront chez la femme enceinte sont dus à ces changements hormonaux. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  C. HORMONES SEXUELLES GROSSESE: La relaxine est une hormone produite chez les hommes dans la prostate et chez les femmes non enceintes dans le corps jaune. Chez la femme enceinte, elle est très augmentée, car elle est produite dans le placenta. Elle entraine des changements hémodynamiques (vasodilatateur et augmentation du débit cardiaque) et relâche les ligaments pelviens pour faciliter l'accouchement, mais elle a des effets à d'autres endroits comme les épaules, les genoux, les hanches et les chevilles, en augmentant leur laxité (un effet qui s'ajoute à celui des œstrogènes). CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  C. HORMONES SEXUELLES CONTRACEPTIFS Sous ce nom sont inclus tous les systèmes dont le but est de prévenir la grossesse, comme les méthodes barrières (empêchent les spermatozoïdes de pénétrer dans l’utérus, comme les préservatifs ou les diaphragmes), les méthodes qui empêchent l'implantation de l'ovule fécondé (DIU) et les dispositifs et médicaments hormonaux. Ces méthodes modifient l'environnement hormonal de l'organisme pour empêcher l'ovulation ou modifier les conditions de l’utérus, et que l'on retrouve sous forme de pilules, d'injections, de patchs, d'implants, d'anneaux... Les contraceptifs oraux sont l’une des méthodes contraceptives les plus utilisées dans le monde et reposent sur la boucle de rétroaction négative qui régule la production d’hormones sexuelles chez la femme. Bien qu’il existe différentes formulations, la pilule contient généralement deux hormones : un œstrogène et un progestatif. En augmentant les concentrations des deux, la concentration de FSH et de LH produite dans l'adénohypophyse diminuent. Sans une concentration appropriée de FSH et de LH, l’ovulation ne se produit pas. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  C. HORMONES SEXUELLES CONTRACEPTIFS De plus, les progestatifs sont responsables de l'augmentation de la viscosité de la glaire cervicale, rendant difficile l'entrée des spermatozoïdes, et d'altérer l'endomètre, rendant difficile l'implantation de l'ovule fécondé. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN 6. LE PANCRÉAS  6. LE PANCRÉAS Le glucose est un monosaccharide (sucre simple) qui provient de la digestion des carbohydrates ingérés. Lors de la digestion: glucose → dans le sang. La concentration de glucose dans le sang = glycémie. Pour être stocké à l’intérieur des cellules il faut des transporteurs: GLUT (5 types). C’est le principal substrat énergétique des cellules de l’organisme: sa dégradation permet d’obtenir ATP (de l’énergie) (cycle de Krebs et phosphorylation oxydative). CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  6. LE PANCRÉAS Dès que le glucose pénètre dans les cellules, il se transforme en glucose 6-phosphate, qui ne peut pas passer à travers les transporteurs. Ceci empêche le retour du glucose dans la circulation. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  6. LE PANCRÉAS La glycémie varie: Dans les périodes postprandiales (après avoir mangé), le taux de glucose dans le sang est élevé dû à la digestion et absorption des carbohydrates des aliments. Tout de suite après cette augmentation de la glycémie, les transporteurs GLUT sont activés pour qu’ils fassent entrer le glucose à l’intérieur des cellules, et ainsi diminuer la concentration de glucose dans le sang jusqu’aux niveaux homéostatiques. Durant les périodes de jeûne, la glycémie diminue et le glucose qui a été stocké dans les cellules sortira pour augmenter la concentration de glucose dans le sang. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  STOCKAGE DU GLUCOSE Le glucose absorbé par les cellules n’est pas immédiatement utilisé par les cellules, il est stocké comme réserve d’énergie. Glycogène: forme de stockage du glucose dans le foie et le muscle squelettique. La capacité est limitée, le glucose qui ne peut pas être stocké comme glycogène sera transformé en triglycérides (graisse). Glycogénogénèse: formation du glycogène à partir du glucose CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  STOCKAGE DU GLUCOSE Glycogénolyse: dégradation du glycogène pour obtenir du glucose. Cette réaction a lieu durant les périodes de jeûne et sert à maintenir la glycémie. Le glycogène se casse en glucose 6-phosphate (G-6P). Dans le foie: le G-6P perd le phosphate et peut être transporté par le GLUT jusqu’au sang. Dans le muscle: il n’y pas l’enzyme de la dernière étape, le G-6P ne peut pas sortir de la cellule. → Seul le glycogène hépatique participe à la régulation de la glycémie. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  6. LE PANCRÉAS La régulation métabolique entre les états postprandial et le jeûne est réalisée grâce à la fonction endocrine du pancréas. La partie endocrine du pancréas est formée par des îlots de cellules: Les îlots de Langerhans, dont la principale fonction est de réguler les niveaux de glucose dans le sang. Dans ces îlots il y a trois types de cellules: - Cellules alfa, sécrètent glucagon - Cellules beta, sécrètent insuline - Cellules delta, sécrètent somatostatine CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  6. LE PANCRÉAS CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  6. LE PANCRÉAS L’action antagonique de l’insuline et de glucagon permet de maintenir la glycémie dans un intervalle homéostatique. Durant la période postprandiale il y a plus d’insuline libérée. Le glucose pénètre dans les cellules. Durant les périodes de jeûne (entre les repas), il y a du glucagon circulant pour éviter les hypoglycémies. Il est vital pour l'organisme à maintenir le niveau de glucose sanguin constant, étant donné que le glucose est le seul nutriment qui peut être utilisé par certains tissus tels que le système nerveux ou la rétine. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  6. LE PANCRÉAS Le principal élément de régulation du taux de sécrétion d'insuline c’est la glycémie. Le glucose agit directement sur les cellules bêta et les active ce qui stimule la sécrétion d'insuline, et bloque les cellules alpha. L'insuline est sécrétée dans le sang: - Action sur le foie: génération d’énergie, synthèse de glycogène et graisse. - Activation des GLUT4* dans les tissus (muscle, tissu adipeux): le glucose est absorbé. L'insuline est la seule hormone hypoglycémique. L’hormone de croissance et le cortisol ont des effets opposé a ceux de l’insuline. *GLUT4: seul transporteur activé par insuline. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  6. LE PANCRÉAS ÉTAT DE JEÛNE ÉTAT POSTPANDRIAL L’arrivée d’insuline entraine: ✓ Translocation des récepteurs du glucose dans la membrane ✓ Absorption de glucose CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  6. LE PANCRÉAS Le glucagon augmente le taux de glucose dans le sang. Le principal stimulus pour la libération de glucagon sont des faibles niveaux de glucose dans le plasma (hypoglycémie). Le tissu cible principale est le foie qui libère le glucose dans le sang. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  6. LE PANCRÉAS MÉTABOLISME DU JEÛNE CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  6. LE PANCRÉAS SOMATOSTATINE Inhibe la sécrétion d’insuline et glucagón Sa sécrétion est stimulée aprés la prise d’aliments. Sa fonction es modérer la réponse de l’insuline et le glucagón à la glycémie. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  6. LE PANCRÉAS Exemple d'antagonisme Hormones avec des actions physiologiques opposées Hormone glucagon de croissance + Insuline + - glycémie CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  6. LE PANCRÉAS Exemple de synergie Trois hormones qui augmentent la glycémie à travers différents mécanismes cellulaires: Glucagon, cortisol, adrénaline (épinéphrine) Effet du glucagon + cortisol est supérieur à la somme des effets des hormones séparément, action amplifiée lorsqu’elles sont combinées. Ex.: Glucagon: augmente la glycémie 10mg/mL Adrénaline: augmente la glycémie 5mg/mL Glucagon + adrénaline: augmente 22mg/mL CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  6. LE PANCRÉAS Persone diabétique Glucose plasmatique Persone en bonne santé Temps écoulé après le repas (heures) CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN 7. GLANDE PINÉALE  7. GLANDE PINÉALE Le rythme circadien regroupe tous les processus biologiques cycliques d'une durée d'environ 24 heures: paramètres biologiques, physiologiques et comportementaux qui changent au cours de la journée. Le principal stimulus qui génère ces changements est l’information lumineuse (cycle environnemental de lumière et d'obscurité) qui synchronise nos périodes d’activité dans les phases de lumière et de repos dans celles d’activité. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  7. GLANDE PINÉALE L'information lumineuse est détectée par la rétine et atteint l'hypothalamus (au niveau du noyau suprachiasmatique), considéré comme l'horloge centrale de l'organisme. À partir de ce noyau, tous les paramètres rythmiques du corps sont contrôlés, tels que les cycles de sommeil, les rythmes de température ou la production de certaines hormones, telles que le cortisol. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  7. GLANDE PINÉALE Le noyau suprachiasmatique a une connexion directe avec la glande pinéale. La glande pinéale est une petite structure du diencéphale, située sous le corps calleux et derrière le thalamus. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  7. GLANDE PINÉALE La glande pinéale reçoit, par l'intermédiaire du noyau suprachiasmatique, des informations sur le cycle lumière/obscurité perçu par les yeux, et produit une hormone, la mélatonine. La mélatonine ou «l'hormone de l'obscurité», se produit rythmiquement, avec un pic pendant la nuit et aide le noyau suprachiasmatique à assurer le rythme d'autres paramètres du corps comme le sommeil, la reproduction, la température corporelle et la sécrétion d'autres hormones telles que le cortisol. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN 8. RÉPONSE HORMONALE À L'EXERCISE PHYSIQUE  8. RÉPONSE HORMONALE À L’EXERCISE PHYSIQUE Réponse à l’exercise: Changements ponctuels de la fonction d'un organe ou d'un système en présence d'un stimulus qui ont lieu toujours lors de l’activité physique. Elles ont lieu chez tous les individus, indépendamment du niveau d’entrainement. Elles cessent lorsque le stimulus disparait. Adaptation à l’exercise: Changements chroniques dans la structure et/ou la fonction d'un organe après l'exposition répétée et suffisante à un stimulus Elles ont lieu seulement dans des individus entrainés. Elles peuvent être évidentes même en absence de stimulus. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  8. RÉPONSE HORMONALE À L’EXERCISE PHYSIQUE Hormones surrénales: L’exercice est un facteur de stress, donc le corps fait une réponse au stress. Durant l’exercice, l’activité sympathique augmente, ainsi que la libération d’ACTH: la production d’adrénaline et de cortisol sont augmentées. Cette augmentation de cortisol a pour objectif mobiliser les réserves énergétiques, donc induit le catabolisme musculaire: consommation de glucose, graisse et protéines pour pouvoir produire plus d’énergie. C’est une réponse à l’exercice: il n’y a pas de différence entre les personnes entrainées et non-entrainées. L’augmentation du cortisol lors l’exercice physique peut altérer les rythmes circadiens surtout s’il est augmenté dans les périodes où son expression est basse (le soir). CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  8. RÉPONSE HORMONALE À L’EXERCISE PHYSIQUE Hormones sexuelles Après l’exercice physique, juste avant le retour du cortisol aux niveaux basaux, il y a une augmentation de testostérone. Cette hormone a un rôle anabolisant et promeut la récupération des ressources consommées lors de l’exercice, spécialement le glycogène musculaire et les protéines. Ses propriétés anabolisantes en font l'un des produits dopants les plus utilisés par les sportifs ayant besoin d'une grande masse musculaire. Au cours de l’exercice, les variations de la testostérone -en pourcentage relatif- sont identiques chez l’homme et la femme. La réponse de la testostérone à l’exercice ne dépend pas du niveau d’entraînement. Mais le surentrainement peut produire une perte de l’équilibre cortisol/testostérone: fatigue musculaire, problèmes de récupération. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  8. RÉPONSE HORMONALE À L’EXERCISE PHYSIQUE Hormones pancréatiques La réponse normale du pancréas lors de l’activité physique est de bloquer la production et sécrétion de l’insuline. Dans ce cas, le muscle est capable de capter plus de glucose pour produire de l’énergie car ces transporteurs GLUT ont d’autres mécanismes pour s’activer, donc la glycémie diminue. La diminution du taux d’insuline sanguin diminue l’arrivée de glucose aux tissus qui ne font pas l’activité physique. La sécrétion de glucagon se trouve augmentée pour que le glucose stocké dans le foie soit libéré et arrive aux muscles. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN  8. RÉPONSE HORMONALE À L’EXERCISE PHYSIQUE Hormones pancréatiques De plus, l’entrainement entraine une adaptation métabolique importante. Un sujet entraîné a une augmentation du nombre de transporteurs GLUT sur la membrane, donc augmentation de la sensibilité à l’insuline: il faut moins d’insuline pour avoir la même réponse que les personnes non-entrainées. Il y a une augmentation de la captation du glucose par le muscle et une amélioration de sa tolérance au glucose car pendant l'exercice il y a des transporteurs GLUT qui peuvent travailler sans insuline, favorisant naturellement la diminution de la glycémie L'entraînement atténue la réponse insulinique à l’exercice (la baisse de l’insulinémie). Pour ces raisons, l’exercice régulier est conseillé chez les sujets diabétiques (type II): 1) diminution de la glycémie pendant l’activité par utilisation du glucose par le muscle et 2) adaptation des récepteurs GLUT qui répondent avec des quantités plus basses d’insuline, aussi pendant le repos. CHAPITRE 4 - SYSTÈME ENDOCRINIEN