1. PHYSIOLOGIE RENALE
I - INTRODUCTION
La binéphrectomie = coma urémique dû à une rétention de:
- métabolites (urée, ac. urique, créat.)
- substances toxiques mort
L’insuffisance rén. chronique l’hémodialyse
2. I- FONCTIONS DU REIN
Le rein forme et excrète l'urine = solution aqueuse
Chez l'homme, le rein exerce des fonctions importantes pour l’organisme:
-L'excrétion sélective
-La régulation de l'homéostasie hydro-électrolytique
-Fonction de régulation de la pression artérielle
Fonction
-Fonction endocrine
-Catabolisme des protéines de petit poids moléculaire
-Néoglucogenèse
3. - L'excrétion sélective:
Les substances plasmatiques peuvent être :
*/ absentes des urines : glucose, bicarbonates, prot., aa.
*/ excrétées dans l'urine :
- déchets azotés issus du catabolisme des prot.
- toxines bactériennes,
- des H+,
- sels minéraux (électrolytes)
- pigments provenant de la dégradation de l’hémoglobine
= coloration de l’urine
*/ absentes du plasma mais présentes dans les urines: (ammoniac).
Le rein n'est pas un filtre passif
4. - La régulation de l'homéostasie hydro-électrolytique du milieu intérieur
= la fonction la plus importante du rein
Le volume et la composition des urines sont réglés avec précision
= stabilité du LEC.
5. - Fonction de régulation de la pression artérielle
Le rein:
*/ participe à la régulation rapide (qques min) de la PA en contrôlant:
- la volémie: en ajustant la Natrémie.
- le syst. rénine-angiot: l’angiot. II est vasoconstricteur
*/ assure à lui seul la régulation lente (qques h.) qui se
confond avec la régulation de la volémie
6. - Fonction endocrine du rein
Le rein produit certaines hormones :
*/ la vit. D3 active (calcitriol)
*/ la rénine, enz. impliquée dans le contrôle de la PA.
*/ l'érythropoïétine, h. glycopept. stimulant la synth. de globules rouges
*/ L’IGF1 (Insulin like Growth Factor) et l’ EGF (Epidermal Growth Factor),
h. polypept. = croiss. ou la régénération des cell. tubul. rén.
7. - Fonction endocrine du rein (suite)
*/ Les PGI2, PGE2 = vasodilatation au niveau rénal = DSR et le DFG cts.
*/ La kallicréine rénale, (enz. Synth. par les cell. du TD) :
découpe le kininogène (circulant ou synth. ds le rein)
en bradykinine = vasodilatation et DSR et DFG
Les substances ayant un effet intrarénal = subst. autacoïdes.
8. - Catabolisme des protéines de petit poids moléculaire
chaînes légères (immunoglobuline…)
h. polypeptidiques (INS, glucagon, PTH, calcitonine, GH)
- Néoglucogenèse en cas de jeûne prolongé
9. II - ANATOMIE FONCTIONNELLE
les 2 reins s’étendent de la vertèbre D12 à la L3
17. III - FABRICATION DE L'URINE
Trois mécanismes: - L'ultrafiltration glomérulaire
- La réabsorption tubulaire
- La sécrétion tubulaire
Filtration seule Filtration + Réabs. partielle
Filtration + Réabs. totale Filtration + sécrétion
19. 2/ Méthodes indirectes
La clairance = vol. de plasma totalement épuré (clarifié) d'une
substance donnée par le rein en 1 minute
20. Le calcul de la clairance varie selon les substances:
Il nous renseigne sur:
- le DSR grâce à PAH
- le DFG par dosage de l’inuline.
Pour une substance x:
La clairance :
CX = [Ux] . DU
] Ux: conc. Urin. en mg/ml
ml/mn [Px] Px: conc. Plasma. en mg/ml
DU : débit urin. en ml/mn
Cx: en ml/mn
21. Le coeff. d'extraction (E) d'une subst. plasma. (x) par un organe quelconque
(le rein par exemple) s'écrit:
E = ]
[Pxa] - [Pxv]
] E: en %
% [Pxa] Pxa: conc. Plasma. en x dans l'artère avant l'organe
Pxv: conc. Plasma. en x dans la veine après l'organe
Si [Pxa] = [Pxv] l'organe n'épure plus.
Si [Pxv] = 0 extraction totale de x.
22. La clairance peut être étudiée de différentes manières (fig 8):
- La clairance de filtration glomérulaire
Exemple: l’inuline : sa clairance = 120 ml/mn.
- La clairance de sécrétion tubulaire:
Exemple: le PAH dont la clairance = 600 ml/mn.
- La clairance de réabsorption tubulaire:
Exemple 1: L'urée a une C = 70 ml/mn.
Exemple 2: le glucose (G) = 0 ml/mn
23. C. ml/mn
C. PAH
C. Inuline
C. Glucose
Concentration plasma.
50 mg/L 1,8 g/L
PAH Glucose
Fig 8 Variation des clairances en fonction de la concentration sanguine
24. IV/ HEMODYNAMIQUE RENALE
1/ Debit sanguin rénal (DSR)
Le DSR est décrit par l'équation générale de résistance (R)
DSR = Pression
R
Le DSR = 20 % du D cardiaque, soit 1000 ml/mn pour les deux reins.
Ce D est 100 fois > au DS musculaire
Le cortex rénal reçoit 90% du DSR.
Pour un hématocrite de 40 %, le DPR est de 600 ml/mn pour un adulte.
25. 2/ Débit sanguin et consommation rénale d’oxygène
La circulation rénale = fonctionnelle ( peu nourricière)
*/ Dans le cortex, il y a:
- filtration de grands vol. de sang au niveau des glomérules,
- un DS d'environ:
Rein = 5 ml/g/min
Cerveau = 0,5 ml/g/min
- Extraction d’O2 :
Rein = 14 ml/L de sang,
Cerveau = 62 ml/L pour le cerveau)
26. */ Dns la médulla:
- faible débit sanguin
2,5 ml/g/min environ dans la médulla externe
0,6 ml/g/min dans la médulla interne
- de grandes quantités d'02 sont extraites du sang
75 à 85% d’O2 = réabs. active de Na (fig 11)
La médulla est très sensible à l'hypoxie
Le NO, les PG… agissent d'une façon paracrine pour assurer un équilibre
entre le faible DSR et les besoins métaboliques.
27. Réabsorption de Na
Mmol/100g/mn
Fig 9
Consommation
rénale d’O2 en
fonction de la
réabsorption de Na
Consommation
rénale d’O2
Mmol/100g/mn
28. 3/ Les pressions sanguines et résistances dans les vaisseaux rénaux
Le rein est perfusé à P ≈ 100 mmHg.
D’après l'équation générale de résistance, on a :
DSR = P P = pression hydrostatique
R R = résistance
l’artériole aff. = site principal de R vascul.
P = 45 mmHg
rôle capital dans la régul. de la perfusion glomérulaire
Le Ø de l'art. eff. < l'artériole aff.
la P de 45 mmHg ds le capill. glom. = 5 fois plus élevée
que celle dans capill. de l’organisme
30. 4/ Régul. de la circul. Rén. au cours des variations de la P de perfusion
a/ autorégulation ou régulation intrinsèque = vasomotricité
b/ Régulation extrinsèque = neurohormonale
DSR
ml/min DFG ml/min
DSR
1200
DFG 120 ml/min
Régulation 80 Autorégulation 160 PA moyenne
Extrinsèque mmHg
31. a/ autorégulation ou régulation intrinsèque
Le DSR et le DFG = stables: 80 < PA moy.> 160 mmHg
= autorégul: vasomotr. P-dépendte de l’art. aff.
= réponse myogénique à l’étirement des fibres
muscul. de la paroi des artérioles intrarénales (aff.)
Elle persiste en l'abs. de tte influence nerv. ou horm. (rein dénervé, greffé)
le DSR est indépendant de la circul. générale.
DSR = P Si P ,R DSR et DFG ≈ cts
R
R = 8ηL DSR = ∆P . Πr4
Πr4 8ηL
La vasomotricité rénale, en relation avec la PA:
adapte le DSR DFG ≈ ct
32. b/ Régulation extrinsèque
Les vaisseaux des reins sont innervés par des fibres sympa. Vasoconstr.
En situation normale (vol. et/ou de PA), on a:
un tonus permanent inhibiteur de l'activ. du SN. sympa.
Lorsque la stimulation du SNS est plus importante:
- activité physique
- hypovolémie levée de l’inhibit. du SNS
- PA < 80 mmHg
qd PA , R DSR et du DFG - vasoconstriction des art. aff.
La régulation extrinsèque est - augmentation des R
différente de l'autorégulation - baisse du DSR et du DFG
33. la régulation extrinsèque est assurée grâce 2 syst. Neurohorm. principaux:
- Syst. neuroadrénergique = effets constricteurs directs de type α 1
sur le rein en cas d'urgence.
- Syst. rénine-angiotensine : lors d’une hémorragie ou d’hypotension,
L’angiot. II =
*/ effet vasoconstricteur:
~ fort sur les art. eff.
~ modéré sur les art. aff.
DSG et P capil.
DFG ≈ N
*/ stim. la prod. de PG vasodilat.
En cas d’urgence: la régul. extrins. fait participer la circul. rén.
aux adaptations cardiovascul. générales
34. V/ FILTRATION ET DEBIT DE FILTRATION GLOMERULAIRES
(Prot à PM élevé)-
Urine primitive avec
plus de Cl- et HCO3-
Tube proximal
35. 1/ Composition du filtrat glomérulaire
Le FG = même compos. que le plasma
sauf les prot. de PM élevé (immunoglobul. entières…)
Les prot. filtrées de faible PM sont réabsorbées
Les grosses moléc. Prot. (anions) ne passent pas,
on aura plus de (Cl-, HC03-) dans l'urine primitive
que dans le plasma (équilibre de Gibbs-Donnan).
36. 2/ Perméabilité des capillaires glomérulaires
La perméab. capil. : 50 fois > muscle et dépend de: la taille macromoléc.
la charge
La paroi des capil. glom. contient des prot. X-
= barrière électrostatique contre X-
+ +
- _
Fig 11 Effet de la
charge électrique sur
la fraction d’excrétion
de molécules de
dextran de différentes
tailles chez le rat.
37. 3/ Pression de filtration glomérulaire
Fig 11 bis
Pression de
filtration
glomérulaire
38. 4/ Débit de filtration glomérulaire
Le DFG est très élevé: 120 ml/mn, soit 180 L/24 h pour les deux reins
l'équation de STARLING lie le flux net aux pressions
de part et d'autre de l'endoth. vasculaire
∆ ∆Π)
DFG = Kf. (∆P - σ ∆Π DFG = Kf . Pf
σ = 1 réflexion totale (pas de passage).
σ = 0 membrane complètement perméable.
Dans les conditions normales, σ = 1.
La perte de charge entre artère aff. et eff. est négligeable
(diamètre plus gd. par rapport aux artérioles classiques)
39. Pf A
Artère Artère
afférente efférente
Fig 12A Evolution des pressions dans le capillaire
glomérulaire
40. VI/ FACTEURS INFLUENÇANT LE DEBIT DE FILTRATION GLOMERULAIRE
1/ Effet du DSR sur le DFG fig 17 B
La fract. filtr: FF= DFG / DPR; soit : FF = 120ml/mn / 600ml/mn = 20 %.
Lors d'une DPR = la S capil. de filtr. DFG FF cte
(DFG = Kf .Pf avec Kf = k.S)
mmHg
41. - Une sténose de l'artère rénale entraîne une baisse du DFG
- Un repas riche en protéines augmente le DSR ( fig 17, C )
déséquilibre
de filtration
42. 2/ Effet des résistances artériolaires rénales sur le DFG
43. 3/ Effet de la pression sanguine artérielle sur le débit de filtration
glomérulaire
Rappel:
La formule de Poiseuille met en relation le D, la viscosité et le rayon d’un long
tube étroit, s’applique aux capillaires sanguins.
D = (PA – PB) = ∆P D = débit
R R L = longueur du tube
R = 8ηL D = ∆P . Πr4 ∆P = différence de pression entre
Πr4 8ηL les points A et B du tube
η = viscosité
r = rayon du tube
R = résistance
44. FF= DFG FF
DPR
Fig 19 : Régul. du DPR et du DFG en fonction de la P de perf. rénale
45. 4/ Effet du coefficient d'ultrafiltration sur le DFG
DFG = Kf . Pf
Une diminution modérée de Kf modifie peu le DFG
(point d'équilibre = fin du capil. = S. de filtr. élevée )
Une diminution pathologique de Kf (glomérulonéphrite aiguë)
= baisse du DFG.
46. 5/ Autres facteurs agissant sur le débit de filtration glomérulaire
Les facteurs suivants peuvent réduire ou arrêter le DFG:
- La baisse de Pc (hypotension, collapsus, choc)
- L’obstruction des voies urinaires (calcul) =
augmentation de la Pt (C. de Bowman)
- L’augmentation de Πc (déshydratation, hyperprotéinémie)
47. VII/ FONCTIONS TUBULAIRES
Grâce aux transferts tubul., le rein:
- maintient l'homéostasie hydro-électrolytique
- contrôle la balance de l’eau et des ions
- régule l’équilibre acide-base
*/ Les mécanismes de réabsorption et de sécrétion tubulaires
- endocytose: ex. réabs des prot. de petite taille dans le TP
- diffusion: . passive
. facilitée grâce: * aux gradients
chimiques
électriques
* au transport actif
48. Ces mouvements se font via des: canaux ioniques, échangeurs,
cotransporteurs et des pompes
Remarque: Les pompes…de la membrane luminale ≠ basolatérale.
Fig 17
Transport de
solutés dans
le tube
proximal
49. LA REABSORPTION TUBULAIRE DU GLUCOSE
1/ Mode actif
Débit du glucose
mg/mn
TmG = Df - De
TmG
375
TmG
Glycémie g/L
0 1,8 3
Seuil rénal
du glucose
51. Remarques :
- L'hétérogénéité des néphrons explique : l’étalement
- Le Tm permet de connaître la masse des néphrons actifs
- Les lésions glomérulaires = baisse du DFG,
d'où le Tm n'est pas dépassé (ex: diabète sucré ancien).
- La glycosurie rénale (maladie acquise ou familiale)=
baisse de TmG ou du seuil rénal du G.
- Le rein ne participe pas à la régulation de la glycémie.
52. Mode actif (suite)
b/ Les acides aminés
- Les aa : réabs. dans le TP en cotransp. Na-aa.
Leur passage vers l’interstitium se fait par simple diffusion.
Une aminoacidurie = augmentation de la production ou
anomalie de transporteurs rénaux.
c/ L'acide urique
Provient du métabol. des purines endogènes et aliment. (Tm variable)
d/ les phosphates
La phosphaturie dépend de l'apport alimentaire en phosphates
La PTH baisse le TmPO4
53. 2/ Mode passif
L’urée
*/ L'urée = produit du catabolisme protidique.
L'élimination de l’urée est proportionnelle:
- aux apports prot. (0,34 g d'urée pour l'ingestion d'l g de prot.) et
- à l'intensité du catabolisme.
54. a/ Réabsorption passive de l’urée
- Dans le TCP la sortie est liée à la réabsorption d’eau.
- Dans le canal coll. médullaire, la sortie dépend de l’ADH.
L’urine se concentre en urée en se déplaçant vers le TD et le canal coll.
NaCl
ADH
55. L’excrétion urinaire de l’urée est fonction de:
- La qtité de prot. ingérées
- Débit urinaire
56. b/ Mécanisme de réabsorption de l’urée
ADH
[urine]
UT2 UT3 osmol UT1
GOCP
57. B/ La SECRETION TUBULAIRE
a/ Sécrétion active:
Excrétion de détoxication = élimination des subst. exogènes.
Mécanisme à seuil et à Tm : colorants, acides organiques ( PAH),
antibiot, sulfamides, produits iodés.
PAH: est sécrété au niveau du TP.
F
S
59. b/ Sécrétion passive: F
= diffusion non ionique (bases et ac. faibles)
dépend du pH et du D de l'urine tubul. S
la subst. Neutre passe dans l'urine qd la conc. Intratubul. < cell. Tubul.
(ex: D urinaire élevé)
Une base faible (NH3) = diffusion stimulée par pH urinaire
(NH3 s'ionise en NH4+ en fonction de l’acidité urinaire)
Un acide faible = diffusion stimulée par pH urinaire
(ac. salicylique et barbiturique)
60. VIII/ EXCRETION RENALE DU SODIUM
Na = principal cation extracell.
la natrémie = 140 mmol/L
60 mmol/kg de poids crorporel,
dont 40 mmol/kg sont échangeables
Apports alimentaires en NaCl (100 à 250 mmol/24 h).
Les pertes: urines = 90 % (sueur + selles = 10 %.)
61. 1/ TRANSFERTS DE SODIUM
a/ au niveau du glomérule
La masse filtrée = [PNa] . DFG
= 140 mmol/L x 120 ml/mn ≈ 25.000 mmol/j
≈ 550 g/24 h. > [Natrémie]
62. b/ au niveau du tube contourné proximal
Réabs. de 80 % de Na filtré (+solutés) hypoton. du liq. tubul.
réabs. de (80 %) d'eau de manière: - iso-osmotique (obligatoire)
(en proport. aux solutés)
- indépendante de l’ALD
Fig25
67. d/ Aux niveaux du TD et du tube coll. initial
≈ réabsorption de 10 % de Na filtré
ALD favorise favorise : -la réabs. de Na
- l’excrétion de K+ et H+ = acidif. de l’urine
ALD
NCC
ENaC
68. Dans le TCD: NCC (+ENaC)=
Cotransp. apical de Na-CL
69. e/ Au niveau du canal collecteur
-Dans la médul. Int. du coll.: fin de - la réabs de Na et de
- l’acidif de l’urine
En cas de besoin, L’ADH permet la réabs. d'eau sans urée.
Le fluide tubulaire devient hyperosmotique
- Dans la partie term. du coll, l'ADH favorise la réabs de l’urée par UT1
Na
UT1
+ Na (1 %)
70. B/ REGULATION DE L‘ EXCRETION RENALE DU SODIUM
a/ bilan du sodium
b/ Balance glomérulotubulaire
Quand la FG augmente, la réabsorption des solutés augmente dans le TP
(sans dépasser 80 % de Na filtré)
Objectif : limiter les apports d'eau et de solutés au TD
Art. aff. Na + H2O
FG
Π
71. La régulation de cette balance dépend de :
- Π dans les capillaires péritubulaires :
Na + H2O
Art. Aff.
FG
Π
72. - facteur hormonal natriurétique (voir plus loin)
- la réabsorption du G (cotransport)
- La baisse de l’ATP ex: syndr. de Fanconi
ATP
ATP
73. c/ Rétrocontrôle tubuloglomérulaire
Adénosine D et/ou Cl (signal)
(médiateur) Na-K-2Cl (transp. m. densa)
ATP Adénosine
Vasoconstriction
(effecteur)
DFG
Perfusion
75. e/ Facteurs natriurétiques (fig 19 bis):
NAF : horm. pept. Auricul. cardiaques. qd le vol sang
- baissent la réabsorption de Na et d'eau
- augmentent le DFG de Na. Vol N.
Ils agissent en augmentant le GMPc qui inhibe les ENaC
76. - La ouabaïne: h. stéroïde natriurétique (surrénalienne?)
sécrétée qd la volémie augmente =
baisse la réabs. de Na en baissant l'activ. de Na-K ATPase.
77. f/ système nerveux sympathique.
- L'énervation rénale ne modifie pas le DSR.
- Une stimulation des nerfs sympathiques
DSR et réabsorption d'eau et de Na dans le TCP
- Remarque
Les diurétiques baissent la réabsorption tubulaire de Na
(effet natriurétique chez les hypertendus).
78. IX/ EXCRETION DE L‘ EAU
I/ Bilan de l'eau chez un adulte normal:
2/ Réabsorption proximale d'eau:
Elle est obligatoire l'eau suit passivement et proportionnellement
le mvt. de Na, G ... (loi de l'osmose) = 80 % de l'eau filtrée
Baisse du vol urin.
sans baisse d’osmol.
79. 3/ Réabsorption distale de l'eau:
TCD = très peu perméable à l’eau.
La réabs. de Na, Ca… dilution supplémentaire liq. tubulaire
La réabs. d’eau (5 %) = facultative dans le TCD :
mécanisme de concentration-dilution
en fontion de Na et du vol. dans TCD.
ADH
Urine
Hyperosmot.
80. 4/ Gradient osmotique corticopapillaire (GOCP):
a/ Création du GOCP:
L'anse de Henle ≈ syst. de multipl. de concentr. à contre-courant.
Au niveau de l'interstitium: création de GOCP = 900 mOsm/l.
(1200 - 300 = 900 mosm/1).
86. c/ Utilité du GOCP
Fig 35 Variations du GOCP en fonction des
apports hydriques
87. X
Charge hydrique Privation hydrique
diurèse antidiurèse
Fig 36 Dilution et concentration des urines
88. A noter que :
- Diurèse aqueuse = réabs. tubul. normale.
(Le D urinaire max. ≈ 16 ml/mn ≈ 1L /h).
L’ingestion d’eau à + de 1L/h pendant longtemps ou ADH
= intoxication aqueuse Baisse de la tonicité du LEC
- gonflement des cell. Cérébrales
- convulsion
- coma et mort.
- Diurèse osmotique (diabétiques):
l’osmolarité du liq. tubul. Vol. urinaire.
réabsorpt. au niveau du TP
(≠ de la diurèse aqueuse).
89. 5/ Régulation du bilan hydrique:
a/ La régulation des entrées d'eau : est déterminée par la soif
L’osmol. Plasma. la soif
volémie ou PSA la soif
IX
X
90. b/ Régulation des sorties rénales d'eau:
L’ADH est synth., dans les SO et PV hypothal.
= perméalise le canal coll. à l’eau
Na
UT1
+ Na (1 %)
92. c/ Régulation de la libération de l‘ADH
- Stimulus osmotique
ADH pg/ml
Fig 26A Libération de
l’ADH en fonction de
l’osmolarité
plasmatiquela PSA et
de la volémie
280
Osmolarité plasmatique en mOsm/kg
94. ADH pg/ml
Baisse de 15 %
du Vol. Sanguin
sensibilité Fig 26C Effet de
l’hypovolémie sur la
relation entre la
libération de l’ADH et
l’osmolarité plasmatique
1,4
280
seuil
Osmolarité plasmatique en mOsm/kg
97. I/ INTRODUCTION
La glande endocrine: élabore un messager chimique (hormone)…
*/ La communication intercellulaire
98. Les coordinations rapides = syst. nerveux.
Les coordinations lentes et prolongées = syst. endocrinien
Ces systèmes contrôlent
- Le métabolisme
- La croissance
- La reproduction
- Les réponses de l'organisme à son milieu.
99. II/ CLASSIFICATION DES HORMONES
a/ Les hormones polypeptidiques et glycoprotéiques
= Groupe le plus important.
Composition différente en aa:
- Les h. hypothal.
- Les h. hypophysaires
- La parathormone, la calcitonine
- Les h. gastrointestinales.
Remarque:
Leur composition en aa est variable selon les espèces.
100. b/ Les hormones stéroïdiennes
Elles dérivent toutes du cholestérol et comprennent:
- Les h. cortico-surrénaliennes
- Les h. sexuelles
- La vit. D
c/ Les hormones de structure amine
Ces h. proviennent d'une transformation d'aa:
- T3 et T4 dérivent de la tyrosine
- Les catécholamines dérivent de la phénylalanine et de la tyrosine.
101. III/ MECANISME DE LIBERATION,
TRANSPORT ET ACTION DES HORMONES
a/ La libération hormonale
Les h. sont peu ou pas stockées (except. : OT, ADH, T3, T4)
La réserve est généralement inférieure aux besoins journaliers.
Après un stimulus, il y a libération des h. de leurs sites:
- par exocytose à partir de granules :
h. neurohypophys.
catéchol.
INS
- par détachement à partir de gouttelettes lipidiques:
h. stéroïdes
102. b/ Transport des hormones
Les h. sont généralement transportées par :
protéines spécifiques
l'albumine.
I1 y a un équilibre entre les moléc. liées et libres:
liaison réversible: h + T ↔ hT
Seule l'h. libre est active
103. La demi-vie d'une h. = le t. pour que la moitié de l'h. soit détruite
ADH : 15 mn,
T4 : une semaine
l'ADH du rat est de 1 mn
Remarque:
Anomalies génétiques: la prot. de transport absente :
pas d’effet notable sur le fonctionnement endocrinien
104. c/ mécanisme d'action des hormones
Il y a de très faibles qtités d'h. circulantes
Les cell. cibles ont des sites de reconnaissance (récepteurs : R):
R. spécifiques
R. très sensibles
Les R. doivent être capables de:
traduire le message
amplifier le message
*/ C'est l'hormone et son complément (R)
activation sélective de la
cell. cible.
105. Remarque :
*/ Un agoniste
*/ Un antagoniste
*/ La liaison H-R est saturable et ± réversible.
*/ Une cell. cible peut avoir plusieurs R pour une même H.
106. III/ LES RÉCEPTEURS CELLULAIRES
Les cell. cibles sont équipées de R : Intracell. et membran.
Cytoplasme
107. 1/ LES RÉCEPTEURS INTRACELLULAIRES
présents dans le noyau et le cytoplasme
E2, P, H
Glucocrt.
Cytoplasme
R
Transfo. du R
Prot. de
H
choc
NOYAU R therm.
Mécanisme
d’action des
ARNm h. stéroïdes
Prot. Spécif.
Réponse spécif.
108. 2/ LES RÉCEPTEURS MEMBRANAIRES
R membr. = glycoprot. complexes fixées dans la membrane plasmique.
4 types :
- les R canaux ioniques
- les R qui se comportent comme des enzymes
- les R qui interagissent avec les enzymes JAK kinases
- les R qui interagissent avec les protéines G
109. Les R. membr. ont trois régions distinctes :
extracell.
transmembranaire
intracell.
Fig 3 Structure d’un récepteur heptamembranaire
110. a/ Les récepteurs canaux ioniques : distinguer:
- Canaux de fuite: ouverts en permanence
- Canaux ioniques activés par des R: le R est séparé du canal.
Ouverture transitoire, commandée par la fixation: h-R
Fig 4
Activation d’un
canal ionique
par interaction
ligand-
récepteur
111. - Le R canal ionique:
R et canal ionique:
sensible au voltage
activables par des neuromédiat. (A.chol., glutamate, GABA)
la diffusion ionique variations du potentiel membr.
= réponse cell. (ex: Ca = second messager)
Fig 4 bis
Schéma d’un
récepteur
canal ionique
112. b/ Les récepteurs qui se comportent comme des enzymes
- R = activité enz. intrinsèque (R aux fact. de croiss. et INS).
- phosphorylent spécif. des prot. contenant l'aa. tyrosine
le nom tyrosine kinases
- R au ANF = R et Guanylyl cyclase GMPc = second messager
Récepteur
Tyrosine kinase
114. c/ Les récepteurs qui interagissent avec les enzymes JAK kinases
*/ pas de fonction tyrosine kinase.
*/ activation similaire à celle des R tyrosine kinases:
- dimérisation du R,
- activation de prot. à fonction tyr. kinase (JAK)
Messager (GH, PRL, HCG…)
Récepteur
JAK kinase
115. d/ Les récepteurs qui interagissent avec les protéines G
La majorité de ces R sont couplés à une prot. G qui est liée au GDP
Les prot. G: composées de sous-unités : Gα - Gβ - Gγ
Plusieurs sous-unités: 20 sous-unités α, 5 sous-unités β et 12 sous-unités γ
Fig 5 Récepteur
serpentin
membranaire avant
et après liaison
d’un ligand
116. Hormones… (1er messager)
R. membranaire
Activation de prot. Gs , Gi , Gq …
et échange GDP/GTP
α-GTP et β/γ
Action directe Action + /- sur Activation de la Effecteurs
sur des canaux ion. l’adényl cycl. phospholipase C (S/unit. catalyt)
Seconds
K+, Ca2+ ou AMPc Ca2+, IP3, DAG messagers
Fig 6 Activation des récepteurs associés aux protéines G
117. 3/ Régulation des récepteurs
*/ Régulation négative (down regulation):
Baisse du nombre de R spécifiques membranaire,
suite à une élévation import. de l'h. correspondante.
C'est un phénomène chronique = désensibilisation cell. due à :
- une augmentation de l'internalisation des R
- une baisse de synthèse des R.
*/ Régulation positive (Up regulation):
C'est l'augmentation du nombre de R due à une
baisse de l'h. correspondante = hypersensibilité de la cellule.
118. LE SYSTEME HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE
I/ L'HYPOPHYSE
L’antéhypophyse a une structure glandulaire:
Pas de connexion nerv. avec l’hypothal.
Contient des fibres nerv. vasomotrices.
CM : corps
Éminence médiane
mamillaires
CO : chiasma optique
LA : lobe anté-
hypophysaire
LP : lobe postérieur
Fig 9 Sécrétion des hormones hypothalamo-hypophysaires
119. Les h. sont sécrét. par des cell. différenciées de l'adéno-hypoph.
α Et β MSH
Tissu
cible
Ovaires
Foie
et
Testicules
120. L'hypophyse intermédiaire sécrète:
l'h. mélano-stimulante (α-MSH) et une
β-endorphine
Le rôle de la partie intermédiaire de l’hypophyse est réduit chez l’humain.
La neuro-hypophyse a une structure essentiellement nerveuse et sécrète:
L'ADH et l'ocytocine (OT) dans 2 noyaux : (SO) et (PV)
122. Les hormones hypothalamiques:
stimulantes= libérines
inhibitrices= statines
(dopamine)
+
+
et des peptides dérivés de la pro-opiomélanocortine
(la β-lipotropine)
123. a/ Les neuro-hormones stimulantes
- Gn-RH (LH-RH): la gonadolib. = sécrét. max. (20 mn) de LH, puis de FSH
Le test à la Gn-RH en cas d’insuff. horm. (impubér., insuff. gonad.)
La GnRH = sécrét. par bouffées épisodiques
pics circahoraires de LH et de FSH.
En cas de lésion de l'hypothalamus ventral,
l'administration de GnRH = pulsatile : 1pulsation/H
L’infusion cte. de GnRH = désensibil. des R-GnRH de l'adénohyp.
= régul. à la baisse LH
124. - GH-RH: ou somatocrinine la libération de la GH
- TRH: la thyrolibérine la libération rapide et max. (20 mn)
de TSH et de PRL
Le test à la TRH est utilisé pour évaluer la réserve en TSH.
La TRH est sécrétée dans d'autres régions du cerveau
Les thermorécept sont proches de cette région = thermorégul.
- PRH: (TRH) la libération de la PRL.
- CRH: la libération de l'ACTH, et la β-lipotropine
(peptides dérivés de la pro-opiomélanocortine)
125. b/ Les neuro-hormones inhibitrices
-SRIF: Somatostatine freine la sécrétion de
GH, TSH, l‘INS, glucagon, gastrine,
-PIH = (dopamine): inhib. permanente de la sécrét. de PRL
-MIF: Melanocyte H. Inhib. factor: bloque la libération de la MSH
126. III/ ROLE DE L'HYPOPHYSE
L’hypophysectomie =
*/ Chez l'animal jeune (mammifère):
- Arrêt de la croiss. = nanisme harmonieux
- Infantilisme génital = impubérisme
- Capsules surrén. et thyroïdie = atrophiés
2
1
Singes rhésus
de même âge
1: hypophysect.
2: normal
127. */ Chez l'animal adulte:
~ Déficience absolue de la reproduction
~ Atrophie de la thyroïde avec:
- baisse de 30 % du métabol.
- baisse de l'affinité de la thyroïde pour l'iode
~ une atrophie des capsules surrénales.
La restitution de la fonction: par des extraits de l'adéno-hypophyse.
L'hypophyse contrôle trois grandes fonctions de l'organisme:
la croissance
la reproduction
le métabolisme
128. IV/ LES HORMONES DE L'ADENOHYPOPHYSE
SNC
Hypothalamus
RH RIH
ACTH
Hypophyse LH/FSH ADH
TSH GH PRL OT
C. surrén. Médulo- Pancréas
Gonades Foie
Glandes Surrén. Parathyroïdes
Thyroïde
T I S S U C I B L E
129. 1- TSH, FSH, LH = glycoprotéines
formées de 2 chaînes pept. α et β.
α = similaire et pas d'activ. bio.
β = spécifique à chaque hormone
β est active en association avec α, et faiblement active seule
Les R de TSH, FSH et LH = R membr. couplés à des protéines G.
L’activation du R = synthèse d’AMPc.
130. */ La TSH :
Favorise:
la croiss. de la glande thyroïde
la synth. et la sécrét. de T3 et T4
La sécrétion de TSH = rythme circadien
un pic nocturne avant le sommeil
(indépend. du cortisol de T3 et T4)
T3 – T4
131. */ LH et FSH: reproduction dans les deux sexes
La sécrétion (pulsatile) de LH et de FSH répond à celle de GnRH (pulsatile)
Chez la femme, FSH et LH suivent un rythme menstruel.
PRL Lumière pour une
DOPA libération circad.
NOR
+
La sécrét. de GnRH est modulée par :
les phéromones
le stress physique (aménorrhée: marathoniennes et anorexiques)
le stress psychique.
L'utilisation de superagonistes à longue durée d'action =
désensib. les R de la GnRH = arrêt de sécrétion de FSH et de LH
132. 2- PRL ou LTH ou mammotropine
a/ Structure et sécrétion
H. prot. de 199 aa, élaborée s/ forme de pro-hormone (d-vie 30 mn)
Les formes polymériques (« big PRL » et « big big PRL ») = faible activ. bio.
La PRL = cycle circadien avec des variations ultradiennes
Fig 9 bis
Variations
nycthémérales de
la PRL sérique
133. b/ Mécanisme d’action de la PRL
La PRL agit sur : les gl. mam. principalement, ovaires. testicules, foie…
Les R de PRL peuvent subir une régulation:
- positive en réponse aux E2 et à l‘INS
- négative en réponse à la P ou à une élévation aiguë de PRL
R-PRL sont internalisés R disponibles
134. Phosphoryl. de prot. à fonction
tyrosine kinase (JAK2)
Fig 11 : Mécanisme cellulaire d’action de la prolactine
135. c/ Régulation de la sécrétion de la prolactine
PRL pdt. la grossesse
le dévept. de la gl. mam. = action combinée de PRL, E2, P et HPL
Au moment du post-partum :
la PRL initie la biosynthèse du lait,
le réflexe de la tétée l’entretient
À conc. élevée, la PRL bloque la synthèse de GnRH FSH et LH
= pas d’ovulation (aménorrhée de la lactation) chez la femme
= pas de spermatogenèse (inhib. de la 5 α-réduct) chez l’homme
Cet effet explique les cas d'infertilité et d'aménorrhée
136. c/ Régulation de la sécrétion de la prolactine
+ +
E2 (grossesse) HYPOTHALAMUS
(action anti-DOPA)
PRH GAP PIF
(TRH, (DOPA)
OC ?) + - -
Bromocriptine ANTEHYPOPHYSE
(Agoniste DOPA) -
PRL
Glande
mammaire
le GAP (GnRH Associated Peptide), sécrété sous forme d'un
précurseur commun au PIF et à la LH-RH.
137. 3- ACTH: Adrenocorticotropin Hormone
ACTH = h. peptid, dont la partie aminoterminale code toute l'activité bio.
Dans les cell. corticotropes de l’antéhypophyse:
la protéolyse de la POMC
ACTH + β-lipotropine
mélanotropines: α et βMSH
βendorphines
138. L'ACTH :
Stimule: la croiss. de la corticosurrénale
la sécrét. des stéroïdes surrén. (les glucocorticoïdes)
h
139. L'hypersécrét. d’ACTH:
augmente la lipolyse
intensifie la pigment. cutanée ( stim. synth de mélanine)
ACTH
L'effet de noircissement de la peau par l'ACTH est dû à la séquence 1-13
de cette molécule qui correspond à l'α-MSH.
140. 4- GH ou STH (H. de croissance, somatotropine)
a- Structure et sécrétion
GH: h. peptid, produite par les cell. somatotropes de l’antéhyp.
Structure ≈ PRL et HPL
50 % de GH est liée à la GHBP (growth hormone binding protein).
d-vie est de 20 à 30 mn.
141. La sécrétion de GH est variable selon l’âge :
5 à 8 ng/ml chez l’enfant et l’adolescent (puberté)
2 à 4 ng/ml chez l’adulte jeune
baisse physiologique vers 60 ans
Sa libération est pulsatile: 6 à 12 pulses/ 24 h.
Le taux de GH augmente 1 heure après le début du sommeil
GH
ng/ml
142. Variations typiques de la sécrétion de GH pendant le
jour, montrent l'effet particulièrement puissant d’un
exercice physique et aussi le taux élevé de sécrétion de
GH qui se produit pendant les premières heures de
sommeil profond.
143. b- Effets de la STH sur la croissance
L’action de la GH sur la croiss. implique les IGF.
La GH:
h. anabolisante
stimule la croiss. staturale postnatale:
Stimule plus la chondrogenèse que l’ostéogenèse
(différenciat. et prolif. des cartil. de conjug. avant la soudure)
Augmente la formation de la matrice osseuse
aux extrémités des os longs.
L’action de la GH sur la croiss. est dose dépendante:
≠ des autres h. qui participent à la régul. de la croiss. corporelle:
T3, T4, INS, T et E2
144. L’excès de GH cause: gigantisme chez l’enfant
acromégalie chez l’adulte.
Traits typiques de
l’acromégalie
145. Remarques :
Les retards de croiss. ont des mécanismes distincts:
- déficit en GH = nanisme harmonieux.
- diminution du nombre de R de GH (chez les pygmées)
- déficit de prod. des IGF (Kwashiorkor)
- mutation du R-GH (insensib. des R-GH à la GH (syndr. de Laron)
146. c- Effets de la STH sur le métabolisme
L’action métabol. de la GH se fait direct. sur les R. des cell. cibles
Ces effets se maintiennent toute la vie
- Effet de GH sur le métabolisme protidique
La GH stimule l’anabolisme prot.
GH favorise l’entrée des aa dans les cell. = bilan azoté et phosph. positif:
- augmente la masse musculaire
- hypertrophie les viscères, le foie,
le rein, le pancréas.
147. Poids du corps en g GH + T4
GH
150 Fig 10 Effet de la
GH sur le poids du
corps d’un rat de
laboratoire
Témoins
T4
Jours
5 20 40
148. - Effets de la STH sur le métabolisme lipidique
GH a une action anti-INS dans le muscle = pas de stock.
elle a une action lipolytique (Sensibil. les adipoc. aux catéchol):
libération des AGL = énergie: jeûne, stress
= cétogénique
149. - Effets de la STH sur le métabolisme des glucides
Action anti-INS dans le muscle.
Favorise la glycolyse cellulaire au niveau du foie (effet diabétogène)
GH augmente pendant le jeûne (avec le cortisol, l'adrénaline et le glucagon)
maintien de la glycémie = adaptation au jeûne
L’IGF1 a une action insulinique dix fois plus faible que celle de l’INS
sur le muscle.
150. - Effets de la STH sur le métabolisme minéral
La GH provoque:
rétention du phosphore (hyperphosphorémie de l'acromégalie)
calciurie
L'élimination fécale du Ca est diminuée, le bilan peut rester positif
151. d- Mode d'action de la GH
GH
PL PLC
Phosphor. de prot. à
IRS-1 fction tyr kin (JAK2)
STAT
PI 3-kinase
Effet NOYAU
Synthèse
INS-like Traduction
Protéique
Transcription
IGF1
152. e- Régulation de la sécrétion de la GH
T3, cortisol, AGL HYPOTHALAMUS hypoglycémie,
hyperglycémie, jeûne, stress,
obésité sommeil, aa,
GRF SRIF
Antéhypophyse
GH
Foie Tissu cible
( + autres cellules) (métabolisme)
Somatomédines
(IGF1)
Tissu cible
(croissance)
153. V/ LES HORMONES DE LA NEURO-HYPOPHYSE
ADH = essentielt. prod. dans le SO,
OT = prod. dans le PV.
L’ADH et l’OT : synth. de pro-hormones
Après protéolyse, on a :
ADH, OT et
neurophysines = transp. sp. des 2 h.
h. et transport. migrent (≈ 12 h) vers
les term. nerv. post-hypoph.
L’excitation des (SO) et (PV) =
libérat. du contenu par exocytose
154. 1/ Propriétés biologiques de l'ADH
- La destruction des S.0 et P.V = diabète insipide
polyurie massive et définitive (15 L/j),
urines hypotoniques
polydipsie
L'hypophysectomie donne un diabète insipide transitoire
- L'administration d'extraits post-hypophysaires =
réduction de la diurèse
formation d'urines hypertoniques.
155. a/ Mécanisme d’action de l’ADH
L’AVP a 3 types de R : V1, V2 et V3 (ou V1B) couplés à des prot. G.
PKA
Endosomes
Fig 17 Mécanisme d’action de l’ADH sur le canal collecteur
156. Remarque :
- Il y a 5 types d’aquaporines:
Aquap: 1, 2 et 3: dans le rein,
Aquap: 4: dans le cerveau
Aquap: 5: ds les gl. salivaires, lacrymales, voies resp.
- Il existe:
diabète insipide: défaut d’ADH
diabète insipide dit néphrogénique: insensibilité du rein à l’ADH
(mutation du gène du R-V2 ou du gène de l'aquaporine 2)
- Dans les autres tissus: muscles, foie: l’AVP se lie à un R-V1
157. b/ Action vasculaire
A très forte dose, l'AVP est:
hypertensive (vasoconstr. = nom de vasopressine),
contraction du colon et de l'utérus (moins que l‘OT)
Les R. V1A = responsables de l'effet vasoconstricteur de l’ADH
158. 2/ Régulation de la sécrétion de l'ADH
Plusieurs facteurs contrôlent la diurèse:
L’osmolarité: les osmorécepteurs: connectés par synapse aux SO et PV
Les volorécepteurs et les barorécepteurs ont des voies afférentes qui passent
par les nerfs glossopharyngien et pneumogastrique pour stimuler: SO et PV.
IX
X
159. a/ Facteur osmotique
Une augment. de 1 à 2 % de l’osmol. plasma:
décharge d'ADH oligurie et soif
Les osmorécepteurs entraînent un tonus de sécrétion d'ADH.
ADH
pg/ml
Libération de
l’ADH en
fonction de
Seuil de la SOIF l’osmolarité
plasmatiquela
seuil osmotique
280
Osmolarité plasmatique en
mOsm/kg
160. b/ Facteurs volumétriques (PSA et Vol. )
*/ PSA
L'hypotension dans le syst. artériel: hémorragie importante
les barorécept. règlent la press.
les barorécepteurs = action tonique inhibitrice de la sécrétion de l'ADH.
PSA Inhibition ADH antidiurèse
161. */ Volume
- La baisse du VSC: hémorragie modérée:
les volorécepteurs (basse pression) des oreillettes règlent la volémie.
Les volorécepteurs = action tonique inhibitrice de la sécrétion de l'ADH.
VSC Inhibition ADH antidiurèse
La réponse à l’hypovol. et à l’hypotens. est renforcée par l’angiot. II.
162. Exemples:
- L'orthostatisme augmente le vol. sang. dans les membres inf., =
baisse du VSC, augmention de l'ADH puis antidiurèse.
- La déshydratation = volémie et Natrémie
Vol. + Osmol. = action couplée sur la sécrét. de l'ADH
- Une perfusion intrav. avec un grand vol. de sérum hypertonique:
la régulation se fait avec priorité pour la volémie.
L'ADH conserve l'homéostasie pour 2 ctes. importantes:
le VSC et l'osmol. avec priorité pour le volume.
163. c/ Facteurs thermiques
- température du sang ADH et oligurie
Les osmorécept. hypothal. se comportent comme des thermorécepteurs
Le couplage thermorégul. et ADH = récupérer l'eau perdue
par sudation pour la thermolyse.
- Le froid vasoconstriction VSC ADH et diurèse
164. d/ Facteurs neurovégétatifs
La stimulation du SNΣ ADH et rétention d'eau
(émotion, exercices physiques, tétée...)
sans modification d'osmol, de PSA ou de VSC.
Facteurs pharmacologiques:
l’adrénaline et l’alcool: ADH,
l’acétylcholine et la nicotine: ADH.
165. B/ L'OCYTOCINE
La succion du mamelon OT (sans l’AVP).
les endorphines OT
L’OT agit sur la gl. mam. et sur l'endomètre préparés par:
les E2, la P et la PRL
L'effet principal de l’OT est:
- la contract. des cell. myoépith. des alvéoles de la gl. Mam.
- l'éjection du lait.
En thérapeutique, l’OT:
- déclenche les contractions du myomètre et facilite la délivrance du fœtus.
- Elle peut intervenir sur l'hémostase à la suite de l'accouchement.
[OT] chez l’homme = [OT] chez la femme
[OT] lors de l’éjacul.: contracte le canal défér. et propulse le sperme
dans l’urètre ?
166. LE PANCRÉAS ENDOCRINE
Le pancréas (80 g) dont 1 à 2 % = portion endocrine = îlots de Langerhans
Les fonctions endocrines et exocrines sont indépendantes.
Cell.
Cell.
Cell.
Fig 15 Schéma d’un îlot de
Langerhans
167. L‘ I N S U L I N E
1/ Suppression de la fonction
- La pancréatectomie totale = décès rapide
- La destruction des cell. B par l'alloxane = diab. sucré expérimental.
a- Troubles du métabolisme des glucides
Hyperglycémie avec: glycosurie
polyurie
polydipsie
b- Troubles du métabolisme des lipides
Lipolyse avec oxydation incomplète des AGL = cétogenèse
168. c- Troubles du métabolisme des protides
Protéolyse = amaigrissement.
d- Mécanisme des troubles
polyphagie = compensat. de la baisse de l'utilisation cell. du G
2/ Restitution de la fonction
L'apport exogène d‘INS
169. 3/ Synthèse de l’insuline
Clivage du peptide signal
Formation des
ponts disulfures
Clivage du pep C
INS + pep C + pro-INS
170. INS et glucagon sont sécrétés dans le tronc porte, pour rejoindre le foie
INS, pro-INS et pept C: circulent sous forme libre.
La d-vie de l’INS = 5 mn
Les INS: porc, bœuf, poulet sont actives chez l'homme
Fig 16
Structure de
la molécule
de pré-
proinsuline
171. 4/ Régulation de la libération d’INS
a- Le glucose
a-1/ Libération d’INS en réponse à une perfusion de G.
insulino-sécrétion
INS
10 40
mn
172. Le pancréas = détecteur métabol.
adapte la sécrét. d‘INS aux variat. de
- glycémie
- substrats métaboliques
La sécrétion d’INS:
*/En continu, tout au long de la journée.
*/En réponse à un stimulus
173. a-2/ Réponse des hormones pancréatiques à un repas riche en glucides
Fig 17
Réponse des
hormones
pancréatiques
à un repas
riche en
glucides
174. a-3/ Régulation de la sécrétion d’insuline par le glucose plasmatique
Une augment. du G extracell. = augment. équival. du G dans la cell. B
grâce aux GLUT 2
Fig 18
Mécanisme
d’action du
glucose sur
la cellule B
du pancréas
Dépolarisation
175. b- Les acides aminés, acides gras et corps cétoniques
*/ Les aa stimulent la libération de l‘INS par action:
- directe sur les cell. B
- indirecte sur les h. digestives.
*/ Les AGL et C. céton. augment. faiblement la libérat. d‘INS
176. c- Les hormones digestives
Action directe: stimulent la sécrétion d’INS.
Action indirecte: potential. l’effet insulinosécréteur
des stimulus primaires(G, aa)
L’administration du G et des aa par voie orale:
la sécrét. d'autres h. gastro-intest., ex: glucagon-like peptide 1
= puissant agent insulinogénique
177. Glycémie g/l Insulinémie U/ml
3 IJ
IV 8
2
IJ
IV
4
IJ : intrajéjunale
1 IV : intraveineuse 2
mn mn
0 120 0 120
Fig 24 Effet de la voie d’administration sur la glycémie et l’insulinémie
178. Tractus digestif
[G, aa] Neurone aff.
Hormones
digestives
Neurone eff.
- La GH,
- Stimulations:
para-ε
β adrén.
- la somatostatine,
- les prostaglandines,
- les stimul. α adrén.
- les β bloquants
179. d- Autres actions
- La GH,
- Stimulations: augment. la libérat. d'INS
para-ε
β adrénergiques
- la somatostatine,
- les prostaglandines,
diminuent la sécrétion d’INS
- les stimul. α adrén.
- les β bloquants
Les toxiques pour les cell. β : l'alloxane, la streptozotocine...
181. Fin de la stimul.par INS = endocytose des vésicules à GLUT-4
Stimul.
par INS
Fin de stimulation
par INS
182. 6/ Actions physiologiques de l'insuline
a- Métabolisme des hydrates de carbone
- L‘INS augmente (dans: muscle, foie et tissus adipeux) :
la pénétrat. intracell. du G. (grâce aux GLUT-4)
l’utilisat. du G par les tissus (glycolyse): augte. activité et qtité des
glucokinases…
Le muscle stocke 70 % du sucre puis le reste: foie et enfin le tissu adip.
Le muscle utilise son sucre, le foie le libère pdt la nuit et entre les repas.
183. - L‘INS diminue la libérat. du G (glycolyse)
par les tissus insulinosensibles et surtout par foie en:
*/ inhibant la glycogénolyse
*/ activant la glycolyse: augte. activité et qtité des glucokinases…
*/ stimulant la glycogenèse active l’enz: glycogène synthase.
.
184. b- Métabolisme des lipides
Dans le foie, l‘INS augmente la synth. des triglycérides en
stimulant la triglycéride synthétase.
L‘INS diminue la libération des AGL par le tissu adipeux en
inhibant la lipase adipocytaire = diminue la cétogénèse.
185. c- Métabolisme des protéines
L‘INS augmente la synthèse protéique: stimule le transport actif des aa
dans les cell hépatiques et muscul.
L‘INS inhibe la protéolyse et favorise la croiss. cell. (anabolisme)
L’INS appartient à famille des fact. de croiss. (bcp de caract. communs)
186. d- Transport ionique
L’INS stimule l'entrée de K ds les cell. Insulinosens.:
action sur Na-K ATPase
L’excès d’INS peut conduire à une hypokaliémie grave.
En résumé
L’INS stimule l'anabolisme, le stockage,
Favorise la croissance cellulaire
187. 7/ Métabolisme de l'insuline
L‘INS circule: non liée à une protéine = rapidement dégradée
dans le foie, les reins et les muscles, d-vie: 5 mn.
L’INS a des R membr. spécif. situés sur les cell. muscul., adip. et hépat.
Certains diabétiques développent une résistance à l'action de l'insuline:
fabriquent des anticorps contre leurs propres R,
insuffisance en R à INS. = régulation à la baisse
188. A noter que :
- L'excès d‘INS peut entraîner une hypoglycémie sévère =
troubles neurologiques
coma, réversible par administr. de G
- Le déficit en INS = diabète sucré.
- La glycémie N. : 0,8 et 1,15 g/L.
- Les systèmes hyperglycémiants sont:
l'adrénaline et le glucagon à court terme.
La GH et le cortisol à long terme
(les glucocorticoïdes diminuent l'affinité des R pour l‘INS).
- Le diabète sucré = 2 glycémies (2 jours) à jeun > 1,26 g/L ?
189. IV/ LE GLUCAGON
H. hyperglyc. de 29 aa, produite par les cell. A du pancréas.
Séquence = cte chez tous les mammifères.
Les cell. A produisent du proglucagon après protéolyse = glucagon
Le glucagon circule libre, d-vie 10 minutes.
Les cell. A peuvent être détruites par la guanidine.
190. 1/ Actions physiologiques
Effets opposés à ceux de l‘INS = mobilisation des substrats énergétiques.
stockés dans le foie et les tissus adipeux
a- Métabolisme des glucides
Inhibition de la glycogenèse
stimulation de la glycogénolyse.
protéolyse
lipolyse par augmentation des lipases.
L'augmentation de la lipolyse et de la glycogénolyse a un effet:
inotrope positif: augment. la F. contract. du myocarde
= effet est utilisé en thérapeutique
191. B- Mécanisme d'action du GLUCAGON
Le glucagon à un R. membr., lié à une prot. G, active l'adényl cycl. et
augmente l'AMPc.
Dans le cœur, il peut augmenter l’AMPc en stimulant la cyclase ou en
inhibant la phosphodiestérase.
Glucagon
R
Gs AC
Phosphodiestérase
AMPc 5’AMP
Protéines kinases A
Phosphoprotéines
Action physiologique
192. 2/ Régulation de la sécrétion du glucagon
- L'hypoglycémie = adaptation au jeûne
- Les aa glucogéniques (arg, ala, cystéine…): INS et GLUCAGON
Pendant que l‘INS assure l’entrée du G, des aa et des lipides dans les
cell; le glucagon protège contre l'hypoglycémie.
193. - Les hormones gastrointestinales:
La pancréozymine augmente la libération du glucagon
La sécrétine augmente l’INS et baisse le glucagon
La somatostatine baisse l‘INS et le glucagon
La sécrétion de l'insuline et du glucagon dépend
des signaux nerveux
hormonaux
des substrats énergétiques.
C’est le rapport INS/glucagon qui contrôle le métabolisme glucidique
La glucagonémie varie très peu au cours de la journée (≠ de l’insulinémie).
195. Le tissu thyroïd. = ensemble de follic. (ou vésicules) =
couche unique de cell. épithél.
Fig 29 : Follicule thyroïdien et cellules C
196. Fig 28: Effet de la TSH sur l’activité fonctionnelle de la
Thyroïde d’un rat
Thyroïde d’un rat Rat normal
hypophysectomisé + inj. de TSH
197. II/ SUPPRESSION DE LA FONCTION
1/ Chez l'animal jeune: la thyroïdectomie totale:
- Arrêt de la croiss. en long. des os longs.
pas la croiss. en épaiss: os plats et vertèbres = nanisme dysharmonieux
- Pas d'ossification du cartilage de conjugaison
- Pas de dévpt. Gonad. ni de puberté = infantilisme génital.
- Troubles nerveux:
~ Une réduction de l'activité motrice
~ Une absence de dévpt. intell.: Crétinisme hypothyroïdien
198. - Troubles végétatifs:
baisse de la fréq. cardiaque
baisse de la PSA
frilosité
diminution de la libido
- Troubles métaboliques:
diminut. du métabol. basal et du catabol.: le sujet prend du poids
2/ Chez l'animal adulte
Les structures mises en place ne sont pas touchées (morphogenèse);
pour le reste, les troubles sont identiques
199. IV/ BIOSYNTHESE DES HORMONES THYROIDIENNES
Besoins en iode: 75 à 150 g/j
Réserve : 10 à 15 mg
Les cell. Follic. de la thyr. Fabriquent:
- des enzymes (peroxydases)
- une glycoprotéine : la thyroglobuline.
200. - Les cell. Thyr. captent l’I- aliment. par un symport Na+/I- (NIS)
- La TSH stimule l’activité du NIS
- dans les cell. Thyr. [I-] = 20-40 fois > plasma
Iodation intracolloïdale
I
Peroxydase TSH
Désiodase
Symport Na+/I-
(NIS)
I- Na T4 (80%)
T3
201. La synthèse des h. thyr.
Les enz. combinent l’I- avec la tyrosine de cette thyroglobuline
Toutes ces réactions sont catalysées par la peroxydase.
Peroxydase
T3 (6 µg/24H) T4 (80 µg/24H)
202. 5/ Libération des hormones thyroïdiennes
I
Peroxydase TSH
Désiodase
Na T4 (80%)
I-
T3
203. 6/ Transport et métabolisme de T3 et T4
T3 et T4: (70 %) liées à la TBG (thyroxin binding globulin)
Le reste est lié à l'albumine + préalbumine (TBPA = transthyrétine)
Seule la fraction libre est biologiquement active
T3 est la plus active.
T4 pas d’action biologique propre?
rT3 pas d’effet biologique connu.
La demi-vie: T4 ≈ 7j , T3 ≈ 1j. signes tardifs d'hypofonction. thyroïd.
T4 et T3 sont dégradées dans le foie et excrétées dans la bile.
204. V/ EFFETS PHYSIOLOGIQUES DE T3 ET T4
T3 et T4 se lient à un R nucléaire synth. d’enz. Activ. Cell.
a- Action sur le métabolisme
T3 et T4: stimulent le métabol. de base
augment. la consom. d'O2 des tissus métaboliqt. Actifs
= action calorigénique (nécess. chez les homéothermes)
Exception: cerveau adulte, testicules, gangl. Lymphat.,
la rate et l'adénohypophyse.
La consommation de base en oxygène est de l'ordre de 250 ml/min
chez l'hyperthyroïdien: 400 ml/min
chez l'hypothyroïdien: 150 ml/min.
205. L’effet calorigène est dû à l’augmentation :
- du catabolisme (acides gras…)
- de l'activ. ATPase Na+-K+ membr. de ≠ tissus
L'hypothyroïdie baisse de la t° centrale et inverst.
Fig 24 bis Réponse
calorigénique des rats
thyroïdectomisés à
l’injection de T3 ou T4
Dose ( g/kg/j)
206. Action de T3 et T4 sur le métabolisme des glucides:
T3 et T4 augmentent:
l'absorpt. Intest. des glucides.
la glycogénolyse hépat. et muscul. en synergie avec
les catéchol., la GH, le cortisol et le glucagon.
Dans l'hyperthyroïdie, la glycémie:
s'élève rapidt. après un repas (peut dépasser le seuil rénal)
redescend rapidt. après.
207. Action de T3 et T4 sur le métabolisme des lipides et protides:
T3 et T4: augmentent la lipolyse en synergie avec:
les catéchol.,
la GH,
le cortisol
le glucagon.
Si la prise alimentaire n'augmente pas:
il y a catabol. des réserves en prot. et de graisses: le sujet maigrit.
A dose normale: T3 et T4 = anabolisme (rétention azotée)
= action indisp. à la croiss. et
à la différenciat. du tissu nerv.
A forte dose, il y a catabolisme protéique (excrétion d'azote)
208. Les effets de T3 et T4 sur le métabolisme du cholestérol
Les h. thyroïdiennes:
diminuent le cholestérol plasma: format. des R. LDL dans foie =
extract. hépat. du cholest. circulant.
Pas d’analogue des h. thyroïd. utilisable en clinique pour abaisser le
cholestérol plasma. sans augmenter le métabol.
209. b- Action de T3 et T4 sur les organes et fonctions de l'organisme
- La croissance:
Chez les enfants hypothyroïdiens l’apport de T3 et T4:
stimule la croiss. et entraîne un bilan azoté positif.
Après la naissance:
T3 et T4: potentialisent l'action de la GH
stimulent l'ossif. et la croiss. linéaire des os
- Le muscle squelettique :
Les hyperthyroïdiens = myopathie thyrotoxique
faiblesse muscul. due en partie à l'augment. du catabol. prot.
L’hypothyroïdie = faiblesse muscul., crampes et de raideur.
210. - Le système cardio-vasculaire:
T3 et T4:
augmentent la fréq. et l'excit. cardiaque en augmentant:
le nombre et l'affinité des R. β-adrén. dans le cœur
= potentialis. l'action des catéchol. (tachycardie)
Les bloqueurs β comme le propanolol: utilisés pour traiter la thyrotoxicose
211. - Le système nerveux central:
un déficit en T3 et T4 pendant la vie utérine entraîne:
un retard de croissance du cortex et du cervelet,
diminution de la myélinisation
diminution de la prolifération des axones et des dendrites,
= arriération mentale si le déficit n'est traité à la naiss.
T3 et T4 = - maturation des cell. nerv. chez les nouveaux-nés
- l'excitabilité chez les adultes.
212. - La thermogenèse:
le froid stimule la sécrétion de T3 et T4 = adaptation aux var. saison.
Les thermorécepteurs se trouvent près des noyaux sécrétant la TRH.
213. VI/ REGULATION DE LA FONCTION THYROIDIENNE
1/ Régulation extrinsèque
La TSH: stimule toutes les étapes de la synth. des h. thyroïd. depuis la
captation de l'iode jusqu'à la libération de T3 et T4.
- Froid
HYPOTHALAMUS
- Stress
TRH
- Jeûne de
longue durée
continu Anté-hypophyse
Somatostatine,
Cortisol, Dopamine… TSH
Thyroïde
T3
T4
214. - Jeûne prolongé = baisse de TRH = baisse de T3 et T4
= baisse du catabol.(préserver les cal. et les protéines)
T3, RT3 T4
Fig 34 Effet du
jeûne sur les taux
de T3 de T4 et de RT3
chez l’humain
215. - Lors d'une hypothyroïdie hypothalamique ou hypophysaire,
la TSH est basse par défaut de synthèse au niveau hypophysaire.
- Lors d'une hypothyroïdie d'origine thyroïdienne,
la TSH augmente par absence de rétrocontrôle négatif par T3 et T4.
216. 2/ Autorégulation intrinsèque
Elle est exercée par l'iodémie:
- La diminution des apports d'iode (inf à 50 g/dl) entraîne:
une baisse de la sécrétion de T3 et T4
une élévation de TRH et de TSH.
La stimulation continue par la TSH conduit à
une hypertrophie et
une hyperplasie des cell. Follicul. = goitre très vascularisé
217. - L'augmentation de l'iodémie
inhibe la synthèse et de libération hormonale
diminue la sensibilité thyroïdienne à la TSH.
Mécanisme: inhibition légère et temporaire
de l’organification de l’iodure.
Si l’augmentation dépasse 2 mg/j, la synthèse hormonale est stoppée
Cette autorégulation est connue sous le nom d'effet Wolff-Chaikoff
elle est temporaire chez les sujets normaux
219. II/ LES STEROIDES SURRENALIENS
Les glucocorticoïdes: le cortisol
la corticostérone
= formation du glucose
Les minéralocorticoïdes: l'aldostérone
= rétention de Na au niveau rénal.
Les androgènes: l’androstènedione
la déhydroépiandrostérone (DHEA)
= action masculinisante < T.
Rappel
le cortex surrénal., l'ovaire et le testicule =
même origine embryo: sillon urogénital.
220. Le précurseur des h. corticostéroïdes = le cholestérol
présent dans les lipoprot. de basse densité (LDL).
221. METABOLISME DES STEROIDES SURRENALIENS
a/ Les glucocorticoïdes:
Le cortisol transporté par la transcortine CBG
(corticosteroid binding globulin)
demi-vie: 90 mn
Seul le cortisol libre (20 %) est actif
222. b/ Les minéralocorticoïdes:
L'aldostérone = faiblement liée aux prot. plasma.
40 % avec l’albumine
20 % avec la CBG
demi-vie: 20 mn
223. c/ Les androgènes surrénaliens:
Androstènedione et DHEA sont:
liées à l’albumine: 90 %
la SBG (sex binding globulin): 3 %
dégradées dans le foie et excrét. dans les urines.
224. IV/ LES GLUCOCORTICOÏDES
A/ Régulation de la sécrétion des glucocorticoïdes
SNC Stress, hypoglyc.
Rythmes circ,
Hypothalamus
CRF
Antéhypophyse
ACTH
Corticosurrénale
CORTISOL
(dexaméthasone)
225. - Rythme circadien:
Une "horloge hypothalamique" fait varier - CRH
- ACTH
- CORTISOL avant le réveil
Il y a aussi un rythme ultradien de : 30 mn. pour l’ACTH
Cortisol
ACTH
6
227. C/ Effets physiologiques des glucocorticoïdes
Le cortisol agit par action : - directe sur son R. intracell.
- indirecte en syn. avec d’autres hormones
ex: Cortisol/Glucagon/catécchol.
(rôle permissif du cortisol)
Le cortisol = action sur le métabolisme
des protéines
des graisses
des glucides (surtout)
= Adaptations au stress et au jeûne = protection contre
l’hypoglycémie = h. de la vie
L’excès de CORTISOL = catabolisme non contrôlé à différents niveaux.
228. a/ Au niveau hépatique:
*/ Dans le foie: cortisol = anabolisant: synthèse à partir des aa de:
- glycogène en syn. avec l’INS
- Glucose en syn. avec le GLUCAGON (gluconéogenèse)
*/ Dans les autres organes: cortisol = catabolisant
= hyperglycémie (opposé à l’INS)
= production de substrats pour la gluconéogenèse hépatique
229. b- Au niveau musculaire:
Le cortisol:
- inhibe la synthèse et
- stimule la dégradation des protéines;
l'hypercortisolémie entraîne:
- une fonte musculaire (amyotrophie)
- une fragilité de la peau
230. c- Au niveau osseux:
L’hypercortisolémie entraîne
- une réduction de la trame prot. de l'os = ostéoporose
- une inhibition de l’activité ostéoblastique = action directe sur l’os
- un diminution de l’absorpt. Intest. du Ca = action indirecte
- une augmentation de l’élimination rénale du Ca = action indirecte
231. d- Au niveau du tissu adipeux:
Le cortisol lipolyse et
potential. l'effet des catéchol.
Les AGL mobilisés = énergie
hyperlipémie et hyperchol.
syndrome de Cushing = obésité facio-tronculaire
(action adipogénétique
du cortisol)
232. e- Au niveau gastrique:
Le cortisol
- augmente la production d'HCl
- baisse la synthèse des PG (nécess. au maintien du mucus)
favorise l'apparition de l'ulcère gastrique
233. f- Action anti-inflammatoire et anti-immunitaire
Le cortisol:
- inhibe les médiateurs de l’inflammation (leukotriènes et PG):
= action anti-inflammatoire
- inhibe la prod. d'interleukine 2 les lymphocytes T
= supprime les réponses immunitaires exagérées « frein »
234. g- Autres actions:
*/ Lors d'une hypercortisolémie, on observe:
- une fragilité vasculaire et tendance aux ecchymoses
- une atrophie des tissus lymphoïdes: favorise l’apoptose des cell.
lymphoïdes
- une action minéralocorticoïde (effets croisés des hormones)
= réabsorpt. de Na et fuite K et de H:
- une rétention hydrique
- une hypertension artérielle
- une alcalose métabolique
235. */ Le manque de cortisol se solde par:
- une hypoglycémie
- une hypovolémie
- une hypotension artérielle etc...
*/ Chez le fœtus, le cortisol est nécessaire à la maturation
du SNC,
de la rétine,
du tractus digestif et
du poumon (responsable de la synth. du surfactant pulmonaire )
237. B/ Régulation de la sécrétion de l'aldostérone
Trois systèmes interviennent :
- L'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien:
ACTH Aldostérone
(transitoirement = action mineure)
- La kaliémie: K+ Aldostérone et inversement
- Système Rénine-Angiotensine-Aldostérone (SRA), (fig 31) :
Syst. le plus important: la sécrét. d’ALD.
est sensible à l’équilibre hydrominéral
239. */ Mécanisme d’action de l'angiotensine II
L’angiot. II a une demi-vie de 90 sec. = rapidité des régulations.
Ang II
G
PLC
PKC
ALD Prégnénolone Cholestérol
Cellule de la zone glomérulée du cortex surrénalien
240. */ Effets physiologiques de l’angiotensine II
L'angiotensine II déclenche à la fois:
- la sécrétion de l’ ALD
- une vasoconstr. Artériol. Générale (sauf cerveau et le muscle).
- la libération de l'ADH et des catécholamines.
- l'augmentation de la PSA.
241. */ Autres actions
La libération de rénine est inhibée par:
l’hypernatrémie (macula densa)
l'angiotensine II.
Le NAF diminue la sécrétion de l’ALD.
Ces voies de régulations sont utilisées dans le traitement de
l'hypertension.
242. C/ Effets physiologiques des minéralocrticoïdes
L’ALD, permet la régulation du bilan sodé par le REIN
la réabs. de Na dans les TD et coll.
par échange avec des ions K+ et H+
D’où, en cas d’excès d’ALD = une hypokaliémie
une augmentation de l’acidité urinaire.
L’ALD stimule également la réabsorption du Na+ au niveau:
du côlon,
des glandes salivaires
cutanées.
Le manque d’ALD entraîne une perte chronique de Na avec:
hypovolémie
hypotension artérielle.
243. VI/ LES ANDROGENES SURRENALIENS
A/ Régulation de la sécrétion des androgènes cortico-surrénaliens
Les cell. de la zone réticulée ont des R membran. pour l'ACTH.
L’ACTH contrôle la synth. des androg. Surrén. (pas les gonadotrop.)
244. La sécrétion de la DHEA (et du sulfate de DHEA)
- augmente de l'enfance à l'âge adulte
- diminue beaucoup au cours du vieillissement
DHEA = effet anti-vieillissement…?
245. B/ Effets physiologiques des androgènes surrénaliens
Les androgènes surrénaliens: ont des effets masculinisants
stimulent l'anabolisme protéique
stimulent la croissance.
*/ En quantité normale, ces hormones ont très peu d'effets masculinisants
(20 % de la T du testicule)
246. */ L’excès d'androgènes surrénaliens chez:
- Le mâle:
~ adulte = accentue l’effet de la T.
~ avant la puberté = dévpt. précoce des caract. sex. second.
sans croiss. testicul. = (pseudopuberté précoce)
247. */ L’excès d'androgènes surrénaliens chez:
- la femme:
~ élévation modérée chez l’enfant femelle = virilisation
Si pas de traitement: syndrome adrénogénital :
~ un excès d'androgènes cause un pseudohermaphrodisme femelle
= masculinisation des organes génitaux
248. REGULATION HORMONALE DU
METABOLISME PHOSPHOCALCIQUE
I/ INTRODUCTION
La réserve osseuse en Ca = 1 kg chez l'adulte = 99 % du Ca total
Le Ca se trouve sous deux formes:
- complexe de sel d'hydroxyapatite (50 %) = le sel minéral de l'os.
- ionisé (50 %) = forme active.
La vit. D, la PTH et la CT la régul. phosphocalcique
= maintien d'une concentration cte. en Ca ionisé du LEC
