Régulation de la glycémie - Définition

Introduction

La régulation de la glycémie met en jeu le système hormonal, ainsi que plusieurs organes (foie et pancréas principalement). Cette régulation fait partie des processus de maintien de l'homéostasie au sein de l'organisme.

La glycémie normale à jeun chez l'homme est par convention comprise entre 0,80 et 1,10 g/L.

Le glucose joue un rôle capital dans l'organisme : il est la source d'énergie principale servant au fonctionnement des muscles et organes du corps humain, notamment du cerveau. La régulation de la glycémie est donc contrôlée pour maintenir un apport énergétique constant à tous les organes. En temps normal, elle fait intervenir l'insuline et le glucagon, et l'adrénaline en période de stress.

Ces hormones sont des messagers primaires qui se fixent sur leur récepteur et activent, par l'intermédiaire de l'AMP cyclique, le messager secondaire (sauf pour l'insuline) des enzymes.

Rôle du foie dans la régulation de la glycémie

Le rôle du foie dans la régulation de la glycémie a été mis en évidence par l'expérience dite « du foie lavé » par Claude Bernard en 1855.

Par le biais de la circulation sanguine, et plus précisément de la veine porte hépatique, le foie reçoit le glucose issu de l'alimentation.

Son rôle est de retenir le glucose excédentaire après un apport important (repas copieux), et de le libérer lors des périodes de jeûne afin que la glycémie reste constante et égale à sa valeur normale (entre 3.9 et 6.1 mmol/L).

Pour ce faire, le foie régule la production et le stockage du glucose grâce à 3 voies métaboliques :

• La glycogénogénèse est une voie de synthèse du glycogène qui permet le stockage du glucose dans le foie sous forme de glycogène.
• La glycogénolyse est une voie d'hydrolyse du glycogène qui libère le glucose, sous forme de glucose-6-phosphate, par phosphorolyse du glycogène : c'est ce qu'on appelle le destockage.
• La néoglucogénèse est une voie de synthèse du glucose à partir d'éléments non glucosidique tel que l'oxaloacétate et produit du glucose ou, en dernier recours, d'acides aminés. Elle est déclenchée par une baisse de la glycémie en dessous de sa valeur normale associé à un épuisement des réserves de glycogène et est nécéssaire au bon fonctionnement du cerveau. Elle nécessite cependant une perte d'énergie nette sous forme d'ATP.

Le foie est un organe vital, car sans celui-ci une hypoglycémie est rapidement mortelle.

Rôle du rein

Le glucose étant un élément important, il n'est, en temps normal, pas présent dans les urines : la glycosurie est nulle. Le glucose est réabsorbé activement vers la circulation sanguine lors de la filtration du sang par le rein, au niveau du tubule proximal.

Pourtant, si la teneur en glucose du sang arrivant dans le rein dépasse les capacités de réabsorption (9mmol/l environ, soit 1,80g/l), il y aura glycosurie. Cet état pathologique révèle un problème de régulation en amont, et peut être le signe d'un diabète.

Le rein contribue donc, dans une moindre mesure, au maintien de la glycémie.

Rôle du pancréas

En plus du suc pancréatique servant à la digestion, le pancréas produit des hormones hyperglycémiantes (glucagon) et hypoglycémiantes (insuline).

Une ablation partielle du pancréas (pancréatectomie) entraîne une augmentation très importante de la glycémie dans le sang puisque l'insuline ne remplit plus son rôle hypoglycémiant.

Deux de ces systèmes sont particulièrement vitaux : les individus qui en sont dépourvus ne sont pas viables :

• l'ensemble consistués des cellules β des îlots de Langerhans du pancréas, de l'insuline, et du système de transport du glucose dans les cellules cibles ;

• celui qui détecte la baisse des réserves de nutriments et/ou de leur concentration sanguine. Il déclenche la sensation de faim et le comportement de recherche puis de prise d’aliments. Le système responsable de la sensation de satiété et de l’arrêt de la prise d’aliments est également un système de régulation de la glycémie.

D’autres systèmes sont en cours d’étude : les capteurs digestifs ou peut-être portaux (dans la veine porte) et les incrétines qui potentialisent la sécrétion d’insuline.