Le système endocrinien

Le système endocrinien constitue un des deux grands systèmes de communication de l'organisme, l'autre étant le système nerveux.

- Le système nerveux assure la coordination entre les organes grâce aux influx nerveux véhiculés par les nerfs = action rapide et peu durable.

- Le système endocrinien assure la coordination entre les organes grâce aux hormones véhiculées par le sang = action lente et prolongée.

Généralite sur l’endocrinologie

Notion d’homéostasie

- Le système endocrinien, comme le système nerveux, permet à l'organisme de s'adapter à diverses situations afin de respecter l’homéostasie du corps. L’homéostasie se définit comme le maintien en équilibre du milieu intérieur. Cela concerne :

Les constances de nature physique = température corporelle, volume de liquide circulant dans les secteurs cellulaires, lymphatiques et vasculaires, la pression osmotique, le pH

Les constances de nature chimique = taux de glucose (glycémie), taux de protides (protidémie), taux en sels minéraux (Natrémie, Kaliémie,…)

- Maintenir constant un paramètre physiologique implique différentes règles :

détecter les variations du paramètre physiologique = valeur à régler / valeur consigne

mettre en jeu une réponse pour corriger la perturbation détectée

- Un système de régulation repose sur une boucle de régulation mettant en jeu un système réglé et un système réglant.

Système réglé = Compartiment de l’organisme auquel appartient la valeur consigne (valeur à régler)

Système réglant = ensemble des organes et des messagers impliqués dans la correction du système réglé. Il se compose :

          à De capteurs qui détectent les écarts de la grandeur consigne et émettent des messages en conséquence

          à D’effecteurs qui modifient leur activité en fonction des messages reçus

          à D’un système de transmission qui conduit les messages des capteurs aux effecteurs

Message hormonal = information basée sur la variation de la concentration plasmatique d’une hormone. Son codage se fait par modulation d’amplitude de concentration

- Si l’action du système réglant s’oppose à la perturbation du système réglé on parle de rétroaction négative.

- La correction des perturbations est réglée automatiquement, en dehors de toute intervention de la volonté et de la conscience.

Notion de glande endocrine

- Le système endocrinien est composé de glandes endocrines, dispersées dans le corps, qui libèrent des hormones dans la circulation sanguine.

- Ces hormones sont considérées comme des messagers chimiques qui sont véhiculés jusqu'aux organes-cibles.

- Une glande endocrine (sécrétion interne) est constituée de cellules sécrétrices. Elle est richement vascularisée, ce qui permet aux cellules de communiquer entre elles via la circulation sanguine ou lymphatique

Notion d’hormone

- Une hormone est une molécule synthétisée par une cellule endocrine. Elle est déversée dans le liquide interstitiel puis, passe dans le sang ou la lymphe où elle est transportée jusqu’à un organe cible dont elle influence l’activité en se fixant sur un récepteur spécifique

- Bien quel ‘organisme produise des hormones très diverses, on peut presque toutes les classer en 3 groupes :

les hormones protidiques : (grande partie des hormones) Elles sont synthétisées à partir d’acides aminés. La taille des molécules de ce groupe varie considérablement : des acides aminés (tyrosine) aux macromolécules protéiques (FSH, LH,…) en passant par les peptides (Insuline, ADH, Ocytocine, ACTH). Elles sont hydrosolubles.

les hormones stéroïdes : Elles sont synthétisées à partir du cholestérol par les gonades (œstrogènes, progestérone, testostérone) et les surrénales (corticoïdes). Elles sont liposolubles

les prostaglandines : Elles sont synthétisées à partir de l’acide arachidonique

- Pour réagir à une hormone, une cellule cible doit posséder sur sa membrane ou dans le cytoplasme ou dans le noyau des récepteurs auxquels l’hormone peut se lier par complémentarité.

- Les hormones agissent à très faibles concentrations. La sécrétion hormonale est continue.  La concentration sanguine des hormones dépend de leur vitesse de libération, d’inactivation et d’élimination.

- La plupart des hormones sont éliminées du sang par des cellules du rein et du foie, et leur produit de leur dégradation est excrété dans l’urine.

- Le temps de séjour d’une hormone dans le sang est bref (quelques secondes à ½ heure). Le temps nécessaire à l’apparition des effets variables : quasi immédiat à des jours. La durée d’action est limitée (20min à quelques heures)

Régulation de la libération des hormones

- La synthèse et la libération de la plupart des hormones sont déclenchés par des stimuli internes et/ou externes.

¤ Stimuli hormonaux :

- La libération des hormones hypophysaires est régie par les hormones hypothalamiques. A leur tour, les hormones hypophysaires amènent d’autres glandes endocrines à libérer leurs hormones dans le sang. 

¤ Stimuli humoraux :

Les variations des taux sanguins de certains ions et de certains nutriments entraînent la libération d’hormone.

Par exemple, la libération de parathormone par les parathyroïdes est provoquée par la diminution de la concentration sanguine en calcium.

¤ Stimuli nerveux :

- Le système nerveux sympathique stimule la médullosurrénale qui libère de l’adrénaline et de la noradrénaline pendant les périodes de stress

- Les neurones hypothalamiques stimulent l’hypophyse postérieure qui libère de l’ocytocine et l’hormone anti-diurétique.

les glandes endocrines

Le complexe hypothalamo-hypophysaire

Dans le système endocrinien, le complexe hypothalamo-hypophysaire joue un rôle prépondérant, c’est le chef d’orchestre.

¤ L'hypothalamus est situé dans le cerveau, sous le thalamus.

- C’est un organe de petite taille composé de neurones qui émettent des prolongements vers l’hypophyse.

- Il coordonne la production hormonale en envoyant des instructions à l'hypophyse.

-Il sécrète 8 neurohormones différentes, sécrétée chacune par un type de neurones :

GnRH (Gonadotropes Releasing Hormone) = GONADOLIBERINE,

hormone stimulant la libération des hormones gonadotropes

PIH (Prolactine Inhibiting Hormone) = PROLASTOSTATINE

hormone inhibant la libération de prolactine

GHRH (Growth Hormone Releasing Hormone) = SOMATOLIBERINE

hormone stimulant la libération de l’hormone de croissance

GHIH (Growth Hormone Inhibiting Hormone) = SOMATOSTATINE

hormone inhibant la libération de l’hormone de croissance

TRH (Thyrotroin Releasing Hormone) =THYROLIBERINE

hormone stimulant la libération de l’hormone thyréotrope

CRH (Corticotropin Releasing Hormone) = CORTICOLIBERINE

hormone stimulant la libération de l’hormone corticotrope

¤ L'hypophyse est de la taille et la forme d'un petit pois, d’une masse de 0,5g. Elle est située à la base du cerveau.

- Elle est formée de 2 parties accolées, à la structure et aux rôles distincts :

à La post-hypophyse ou neurohypophyse située à l’arrière de l’hypophyse. L’hypothalamus y est relié par des fibres nerveuses.

Elle stocke deux hormones produites par l'hypothalamus :

L'ocytocine qui provoque les contractions de l'utérus et qui incite les glandes mammaires à éjecter du lait ;

L’ADH ou vasopressine ou hormone antidiurétique qui contrôle la concentration de l'urine en agissant sur les reins.

Elle permet la réabsorption de l’eau de la pré-urine.

à L’anté-hypophyse ou adénohypophyse située à l’avant de l’hypophyse. L’hypothalamus y est relié par un système porte veineux. Il s’agit d’un complexe vasculaire comprenant 2 réseaux de capillaires unis par une veine

- Elle sécrète plusieurs hormones qui vont réguler les autres glandes endocrines

GH ou hormone de croissance ou somathormone contrôle la croissance par son action anabolisante sur les protides, son action hyperglycémiante sur les glucides et la mobilisation des réserves de lipides

TSH ou thyréostimuline ou hormone thyréotrope contrôle l'activité de la glande thyroïde

ACTH ou corticostimuline ou hormone corticotrope intervient dans le fonctionnement des glandes corticosurrénales

FSH et LH ou gonadostimulines contrôlent les ovaires et les testicules

Prolactine, qui est aussi une gonadostimuline, a une double action sur les glandes mammaires : croissance et lactation

La thyroïde

- La thyroïde est située au niveau du cou. Elle pèse moins de 30 g. Elle a la forme d'un papillon dont les ailes sont situées contre les anneaux de la trachée. Elle produit deux hormones :

la thyroxine active le métabolisme général et favorise ainsi la libération de chaleur. Cette hormone est riche en iode.

la thyrocalcitonine réduit la concentration de calcium dans le sang (calcémie) et du phosphore (phosphorémie)

- La thyroïde joue un rôle fondamental dans la croissance de l’organisme.

Les parathyroïdes

- Les parathyroïdes sont situées sur la face postérieure de la thyroïde. Elles régulent la quantité de calcium et de phosphate dans le sang grâce à l’action de la PTH ou parathormone. Elle favorise le maintien du calcium dans le milieu intérieur en favorisant la réabsorption intestinale, la réabsorption tubulaire (reins) et la résorption osseuse (os).

Les glandes surrénales

- Les glandes surrénales coiffent la partie supérieure des reins. Au nombre de deux, d’une masse entre 4 et 6 g, elles sont constituées de deux parties :

à les corticosurrénales vont produire des hormones de la famille des corticostéroïdes intervenant dans la production d'énergie, le métabolisme des glucides, lipides et protéines, l'équilibre hydroélectrique, la tension artérielle, le volume de sang circulant.

Les minéralocorticoïdes ou hormones minérales règlent l’équilibre de l’eau et des sels minéraux dans l’organisme => Aldostérone

Les glucocorticoïdes ou hormones métaboliques agissent sur le métabolisme des glucides et des lipides => Cortisol

à Les médullosurrénales vont produire l'adrénaline et la noradrénaline (= catécholamines) qui prépare l'organisme à lutter contre le stress en augmentant les rythmes respiratoire et cardiaque. L’action porte aussi sur la mobilisation des réserves énergétiques (glucides et lipides)

Les glandes génitales

- Les ovaires vont produire les oestrogènes qui provoquent l'apparition des caractères sexuels secondaires et la progestérone qui prépare l'organisme à la grossesse.

- Les testicules vont produire la testostérone qui provoque le développement des caractères sexuels masculins, jouent un rôle dans le développement des muscles, dans le métabolisme des protéines, des lipides. Les caractères sexuels secondaires dépendent aussi de cette hormone.

Le pancréas

- Le pancréas est une glande mixte :

Une partie exocrine : (99% masse pancréas) : Les acini qui fabriquent des enzymes digestives = sucs pancréatiques

Une partie endocrine : (1% masse pancréas) : Les îlots de Langerhans qui fabriquent des hormones.

C’est cette partie du pancréas qui est responsable de la régulation de la glycémie= concentration sanguine en glucose..

Chaque îlot renferme différentes types cellulaires dont deux catégories chargées de capter les variations de la glycémie :

à Les cellules a (localisation : périphérie de l’îlot) sécrètent du glucagon dans le sang suite à une hypoglycémie

- Cette hormone stimule les actions en faveur de la libération de glucose dans le sang, elle est donc qualifiée d’hormone hyperglycémiante

à Les cellules b (localisation : centre de l’îlot) sécrètent l’insuline dans le sang suite à une hyperglycémie

- Cette hormone stimule les actions en faveur du retrait du glucose du milieu intérieur, elle est donc qualifiée d’hormone hypoglycémiante

L’insuline et le glucagon sont des hormones antagonistes

COMPLEMENT SUR LA GLYCEMIE

- Malgré les causes des variations, la glycémie d’un individu sain (non diabétique) oscille en permanence autour d’une valeur physiologique voisine de 1g.L-1. En temps normal elle doit oscillée entre 0,8 et 1,2 g.L-1.

	Glycémie (g.L-1) [à jeun] Valeurs OMS	Signes cliniques
Hyperglycémie	Supérieur à 1, 26	Polyurie, polyphagie -> dysfonctionnements vasculaires, rénaux, articulaires, cérébraux, affaiblissement du système immunitaire,… Le glucose est toxique à forte dose. [effets long terme]
Hypoglycémie	0,5 – 0,6 inférieur à 0,45	Faim -> tremblements -> fatigue (asthénie) -> tachycardie -> troubles nerveux (maladresses gestuelles, engourdissement, confusion mentale, amnésie, hallucinations,…) -> maux de tête -> troubles de la vision -> coma   [effets court terme]

- Le glucose est la principale source d’énergie pour les cellules de l’organisme.

- Certaines cellules ne peuvent se nourrir que de glucose (ex : les neurones), elles sont dites GLUCO-DEPENDANTES. Elles consomment en toutes circonstances 10 à 15g de glucose par heure.

 

¤ SUITE A UN REPAS

- Une prise alimentaire augmente la glycémie.

- Pour contrecarrer l’hyperglycémie, il y a un stockage du glucose non utilisé par l’organisme après un repas. Le glucose stocké est enlevé du milieu intérieur ce qui permet le retour de la glycémie à une valeur normale.

- La prise alimentaire est discontinue (intermittente) ce qui fait que la glycémie devrait s’élever considérablement après un repas et s’abaisser considérablement lorsque l’organisme est à jeun.

- Après un repas (état postprandial), Le glucose est stocké sous 2 formes :

le glycogène (polymère de glucose) dans les muscles (myocytes) et le foie (hépatocytes)

les triglycérides (lipides) dans le tissu adipeux (adipocytes)

SUITE A UN EFFORT

- Une activité physique baisse la glycémie car il y a une consommation de glucose par l’organisme pour produire de l’énergie.

- Au cours d’une journée, la consommation de glucose par les cellules est permanente mais varie selon l’activité physique.

- Le foie est le seul organe producteur de glucose. Cette action est possible grâce à l’équipement enzymatique de la cellule hépatique :

conversion du glycogène en glucose = réaction de glycogénolyse 

conversion de substrat non glucidique en glucose = réaction de néoglucogenèse

Toutes ces réactions ajoutent du glucose au milieu intérieur ce qui permet le retour de la glycémie à une valeur normale