La glycémie d’une personne en bonne santé est stable. Cette stabilité est assurée par des hormones pancréatiques.
I) La glycémie, une variable physiologique réglée
Le maintien de la glycémie autour d’une valeur de consigne (entre 0,75 et 1,1 g · L−1) est indispensable au bon fonctionnement de l’organisme.
Mot-clé
Valeur de consigne : valeur d’une grandeur maintenue constante.
Chaque variation de la glycémie (liée à un repas, au sport…) s’accompagne d’un retour rapide à sa valeur de consigne, ce qui atteste de la mise en jeu de mécanismes de régulation reposant sur des échanges de glucose entre le sang et les organes.
Doc Évolution de la glycémie au cours d’une journée
II) Le contrôle hormonal de la glycémie
Le pancréas sécrète des hormones grâce à des amas cellulaires nommés îlots de Langerhans. Ils sont composés de cellules α et β produisant respectivement l’insuline et le glucagon.
L’insuline est sécrétée pour répondre à une hyperglycémie (hausse de la glycémie) et est donc une hormone hypoglycémiante. Elle exerce son action sur le foie en stimulant la glycogénogenèse et en inhibant la glycogénolyse. Elle agit également sur les muscles en stimulant la dégradation du glucose et la synthèse de glycogène et sur les tissus adipeux en inhibant l’hydrolyse des lipides qui seraient convertis en glucose.
Mots-clés
Glycogénogenèse : synthèse de glycogène à partir de glucose.
Glycogénolyse : dégradation du glycogène libérant du glucose.
Le glucagon est sécrété pour répondre à une hypoglycémie (baisse de la glycémie) et est donc une hormone hyperglycémiante. Il exerce son action uniquement sur le foie de façon inverse à l’insuline.
Méthode
Montrer l’action de l’insuline sur le foie
On étudie la production de glucose par le foie d’animaux ayant subi une intervention chirurgicale, puis recevant une perfusion d’insuline.
Doc Modification chirurgicale de la circulation hépatique et glycémie mesurée dans deux vaisseaux
Une intervention chirurgicale a permis de relier la veine porte hépatique directement à la veine cave inférieure. La composition du sang dans les veines sus-hépatiques n’est ainsi plus influencée par le sang qui provenait de l’intestin.
Montrer l’action de l’insuline sur le foie en comparant la production de glucose par le foie avant et après une perfusion d’insuline.
Conseils
Étape 1 Déterminer la différence de glycémie entre l’artère hépatique et la veine sus-hépatique (en mg/mL) avant et après la perfusion d’insuline. Calculer la production de glucose par le foie avant et après perfusion en utilisant la valeur du flux sanguin hépatique estimée à 250 mL/min.
Étape 2 Déterminer le facteur multiplicateur entre les deux résultats.
Étape 3 Indiquer l’action de l’insuline sur le foie.
Solution
Étape 1Avant perfusion, la différence de glycémie entre l’artère hépatique et la veine sus-hépatique est de 0,2 mg/ml. Après perfusion, elle est de 0,05 mg/ml. Le flux sanguin hépatique est estimé à 250 mL/min. La production de glucose par le foie est donc, avant perfusion, de 0,2 × 250 = 50 mg/min. Après perfusion, elle est de 0,05 × 250 = 12,5 mg/min.
Étape 2La production de glucose est divisée par quatre après la perfusion.
Étape 3La perfusion d’insuline fait chuter la production de glucose par le foie.