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Biochimie Physiologie Exercices Et Annales - cbcsofra.co ... et des iut, sujet
corrig de biochimie et physiologie bts di t tique - 15 annales de biochimie et ...
des exercices du fascicule d exercices de biochimie examen de biologie et
physiologie ...
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nt dans le métabolisme glucidique doù appartenance à la famille des glucocorticoïdes.
- Une zone réticulée interne, sécrétant les androgènes.
Toutes les hormones corticosurrénaliennes dérivent du cholestérol (cf. biochimie).
Importance des hormones cortico surrénaliennes
Les corticosurrénales peuvent être la cible de certaines pathologies (tumeurs, tuberculose, maladies auto immunes, traumatisme lombaire
) conduisant à une carence en hormones corticosurrénaliennes. Cette carence peut sexprimer de façon progressive (insuffisance surrénalienne lente) ou de façon aigue.
INSUFFISANCE SURRENALIENNE LENTE :
Elle se manifeste par :
Une asthénie
Des crampes musculaires
Un amaigrissement
Une hypotension artérielle avec tendance aux lipothymies
Des troubles digestifs (anorexie, diarrhée, nausées
.)
Des signes hypoglycémiques
Une fragilité vis-à-vis des infections virales et microbiennes
Une mélanodermie
INSUFFISANCE SURRENELIENNE AIGUE :
Cest une urgence médicale qui se manifeste par :
Un collapsus cardiovasculaire : pâleur, sueurs, pouls filant, hypotension artérielle
Des troubles digestifs associés à une douleur abdominale.
Des crampes musculaires
Des manifestations neurologiques (convulsions, coma
)
Une opsiurie
Des signes biologiques : hypoglycémie, hyponatrémie, hyperkaliémie, acidose métabolique.
2. Les glucocorticoÏdes
Le cortisol est une hormone indispensable à la vie. Ses effets biologiques sont multiples et concernent essentiellement les métabolismes : glucidique, lipidique et protidique. Le cortisol, circulant est essentiellement sous forme liée (cortisol binding protéine), agit comme toutes les hormones stéroïdes sur un récepteur intracellulaire (cf biochimie).
2.1 Effets physiologiques
a. sur le métabolisme glucidique
Ils s'exercent au niveau du foie et des tissus périphériques :
* Au niveau du foie
Le cortisol stimule la synthèse de glycogène en activant la glycogène synthétase. Parallèlement, il freine sa dégradation en inhibant la qlycoqène phosphorylase.
Stimule la néoglucogenèse en activant d'une part deux enzymes clefs, la glucose phosphatase et la phospho enol pyruvate carboxykinase (PECK) et en augmentant d'autre part, l'afflux de substrats néoglucogéniques au niveau du foie.
Il accroît la sécrétion de glucagon principale hormone de la néoglucogenèse
* Au niveau des tissus périphériques :
En plus de son action catabolisante, le cortisol diminue la captation et l'utilisation du glucose au niveau des adipocytes et des cellules musculaires. Cet effet est lié à une inhibition de la transcription du gène codant pour la synthèse des transporteurs du glucose (Glu T4).
Au total, à l'exception de son activité stimulante de la glycogéno-synthèse, le cortisol s'oppose à l'action de l'insuline. A forte dose le cortisol induit une insulinorésistance et génère par conséquent un diabète appelé communément diabète stéroïdien.
b. Effets du Cortisol sur le métabolisme protidique
L'un des effets principaux du cortisol sur le métabolisme protidique est la réduction du stockage protéique dans presque toutes les cellules de lorganisme à l'exception des cellules hépatiques (effet anabolisant). Ce phénomène est provoqué à la fois par la diminution de la synthèse protéique et de l'augmentation du catabolisme des protides existant dans les cellules extra hépatiques. Ces effets catabolisants du cortisol sont nets au niveau du tissu lymphoïde et de la peau. A létat physiologique leffet catabolisant du cortisol est contrecarré par leffet anabolisant de linsuline qui joue ainsi un rôle tampon. Ainsi, Le rapport des taux plasmatiques de ces deux hormones [insuline]p/[cortisol]p joue un rôle fondamental dans lorientation métabolique (catabolisme ou anabolisme).
A côté de son effet catabolisant, le cortisol inhibe lincorporation des acides aminés dans les cellules périphériques ce qui favorise leur afflux vers le foie là où ils seront destinés à la néoglucogenèse.
c. Effets du cortisol sur le métabolisme lipidique
Le cortisol induit également la mobilisation des acides gras à partir du tissu adipeux: Il stimule la lipolyse par un effet direct et un effet permissif sur la lipolyse induite par d'autres hormones (catécholamines, glucagon, hormone de croissance). Ce phénomène augmente la concentration des acides gras libres plasmatiques lesquels seront orientés vers le foie (néoglucogenèse).
Lhypercorticisme chronique entraîne chez lhomme un dépôt de graisses au niveau de la face et du tronc et une perte de la masse graisseuse au niveau des extrémités : aspect cushingoïde.
d. Effets du cortisol sur le métabolisme hydrosodé
A létat physiologique le cortisol inhibe lexpression du gène de lADH ce qui explique en partie l'opsiurie (retard à l'élimination d'une charge hydrique) de linsuffisant surrénalien.
Le cortisol, exerce une activité hydroélectrolytique similaire à celle des minéralocorticoïde mais beaucoup plus faible en agissant sur le tubule distal et les tubes collecteurs rénaux en augmentant la réabsorption hydrosodée. Il facilite également lélimination des ions K+ et H+, ce qui explique la rétention hydrosodée (hypervolémie et hypertension artérielle) en cas dhypercorticisme.
e. Effets cardiovasculaires
Le cortisol exerce un effet inotrope positif et un effet vasoconstricteur. Ces effets sont à la fois directs et indirects car le cortisol potentialise les effets cardiovasculaires des catécholamines et de langiotensine II (AgII). Ceci explique en partie lhypertension tension artérielle observée en cas hhypercorticisme.
f. Effets hématologiques du cortisol
Cette action est surtout le fait de dose pharmacologique de glucocorticoïdes.
Les glucocorticoïdes lysent le tissu lymphoïde et diminuent le nombre des lymphocytes circulants.
Les glucocorticoïdes inhibent également l'accumulation des neutrophiles, des lymphocytes, monocytes et polynucléaires au niveau des sites d'inflammation
Par ailleurs, pour des raisons inconnues, le cortisol augmente la production de globules rouges et des plaquettes sanguines. Lorsque le cortisol est sécrété en excès par les glandes surrénales, une polyglobulie survient, et inversement en cas de carence en cortisol, on observe souvent une anémie.
g. Effet anti-inflammatoire du cortisol
La plupart des tissus de l'organisme réagissent aux lésions tissulaires par un mécanisme appelé inflammation, que les lésions proviennent d'un simple traumatisme ou d'une affection cellulaire quelconque.
En effet, les glucocorticoïdes :
Inhibent la margination leucocytaire le long des vaisseaux sanguins et lagrégation plaquettaire.
Inhibent la diapédèse cellulaire et l'afflux leucocytaire au niveau de la lésion.
Stabilisent la membrane des lysosomes.
Diminuent la formation de bradykinine substance à haut pouvoir vasodilatateur qui apparaît dans les tissus inflammés. Ils entraînent donc une vasoconstriction du lit vasculaire (cortisol potentialise l'effet des catécholamines qui ont un effet vasoconstricteur périphérique).
Diminuent la perméabilité de la membrane capillaire en diminuant les effets de l'histamine qui provoque une vasodilatation et une augmentation de la perméabilité capillaire.
h. Effet immunosuppresseur du cortisol
L'administration de fortes doses de cortisol provoque une atrophie importante de l'ensemble du tissu lymphoïde de l'organisme, en particulier du thymus, ce qui par ailleurs diminue la libération des anticorps à partir du tissu lymphoïde. Il en résulte une diminution de l'immunité humorale vis à vis de tous les envahisseurs étrangers de l'organisme.
i. Effets du cortisol sur le système nerveux central
L'Insuffisance corticosurrénale s'accompagne parfois cliniquement d'agitation et d'insomnie. Sur le plan électro-encéphalographie, on constate un ralentissement du tracé. Le cortisol abaisse donc le seuil d'excitabilité du cerveau. Lexcès de cortisol entraîne par ailleurs une euphorie, une excitation qui peut être à l'origine de syndromes psychiatriques aigus essentiellement chez les sujets prédisposés.
j. Effets du cortisol sur le métabolisme osseux et la croissance
Une sécrétion cortisolique satisfaisante est indispensable à la croissance osseuse, le cortisol active la transcription du gène de la GH et la synthèse des récepteurs à la GHRH. Chez le foetus et le nouveau-né, le cortisol accélère la croissance et la différenciation de nombreux tissus par exemple : poumon.
Un excès de cortisol s'oppose au développement du cartilage et entraîne un amincissement du cartilage épiphysaire et une interruption de la croissance. Chez les enfants soumis à un excès endogène ou exogène de qlucocorticoïdes, il y a une perturbation de la synthèse de la matrice protéique de l'os et une diminution des dépôts calciques. Les glucocorticoïdes entraînent une diminution de l'absorption calcique intestinale (par antagonisme avec l'action de la vitamine D) et une augmentation de lélimination calcique urinaire
k. Effets du cortisol sur le tube digestif
L'administration chronique de glucocorticoïdes de synthèse augmente la sécrétion acide gastrique. Elle diminue le mucus gastrique et augmente l'incidence des ulcères gastriques.
2.2 REGULATION DE LA FONCTION CORTICOTROPE
a. Contrôle de la sécrétion de cortisol par l'hormone corticotrope : ACTH
La sécrétion de cortisol est sous la dépendance de la corticotrophine ou ACTH. En activant les récepteurs membranaires spécifiques couplés au système adénylcyclase / AMP cyclique, l'ACTH augmente la sécrétion de cortisol. L'action de l'ACTH est très rapide et se manifeste en quelques minutes. Des injections répétées d'ACTH entraînent une hyperplasie de la glande alors que l'absence d'ACTH entraîne une atrophie.
L'ACTH agit également sur les autres sécrétions surrénaliennes : elle augmente la sécrétion d'androgène et d'aldostérone par activation des voies de biosynthèse commune. Cette action n'est pas très importante en particulier en ce qui concerne l'aldostérone puisqu une insuffisance de sécrétion d'ACTH n'entraîne pas de troubles hydrominéraux.
L'ACTH est sécrétée de façon pulsatile ce qui est à l'origine du rythme circadien de la sécrétion du cortisol.
b. Contrôle hypothalamique de la sécrétion d'ACTH
Il existe un releasing factor ou CRF qui contrôle la sécrétion d'ACTH. Le CRF est le sécrétagogue majeur pour les cellules corticotropes de l'adénohypophyse
La vasopressine stimule la sécrétion d'ACTH, et potentialisent leffet du CRF sur les cellules corticotropes
Ladrénaline et la noradrénaline seules ou associées au CRF stimulent la sécrétion d'ACTH
Langiotensine II stimule directement la sécrétion d'ACTH .
c. Contrôle périphérique de la fonction corticotrope
La commande hypothalamo-hypophysaire obéit à un mécanisme de rétrocontrôle négatif émanant du cortisol. Toute élévation de la cortisolémie entraîne une baisse de la sécrétion d'ACTH. Par contre, la baisse de la cortisolémie a un effet inverse.
Le blocage de la 11 hydroxylase par la métopirone arrête la synthèse des stéroïdes au stade du 11 désoxycortisol que lon trouve en très grandes quantités, du fait de l'élévation de la sécrétion d'ACTH. A l'inverse, l'administration de cortisol ou d'analogues synthétique comme la déxaméthasone inhibe la sécrétion d'ACTH
Le rétro-contrôle négatif du cortisol s'exerce au niveau de l'hypophyse antérieure et de l'hypothalamus
2.3 Anomalies de la sécrétion de glucorticoides
a. Carence en glucocorticoïdes (maladie dADDISON)
Voir paragrahes 1.1 et 1.2.
b. Excès en glucocorticoïdes (Syndrome de Cushing)
Le syndrome de Cushinq se caractérise par :
la mobilisation des graisses à partir des parties inférieures de l'organisme coïncidant avec un dépôt de graisses au niveau de la région thoracique et abdominale entraînant ce qu'on appelle"un torse de buffle".
La sécrétion excessive des stéroïdes donnent au visage une apparence oedémateuse, et le pouvoir androgène de certaines hormones entraîne lapparition d'acné et un développement pileux excessif au niveau de la face.
Sur le plan métabolique : hyperglycémie (diabète stéroidien), protéolyse (fonte musculaire, fragilité cutanée
) et une élévation cholestérol plasmatique (risque athéromatose).
2.4 EXPLORATION FONCTIONNELLE DE LA SECRETION DE GLUCOCORTICOIDES
a. Tests statiques
Dosage sanguin du cortisol. Les prélèvements sanguins doivent être faits sur un cycle ou à une heure bien définie (8 H = 160 ng /ml ; 16 H = 50 ng / ml).
Dosage urinaire de la 17 hydroxy-stéroïdes
b. Tests dynamiques
Test de stimulation surrénalienne au svnacthène
L'étude de la réaction de la surrénale à l'ACTH (synacthène) : La cortisolémie doit s'élever si la cortico-surrénale est normale.
Test de stimulation de laxe corticotrope
* Le test à la métopirone
* Test à la lysine vasopressine (LVP). La LVP stimule la sécrétion d'ACTH et de cortisol qui sont dosés au temps 0' 15' 30' 60' et 90' après l'injection.
Test de freinage à la déxaméthasone (DXM). La déxaméthasone freine la sécrétion d'ACTH, donc de cortisol chez le sujet normal.
3. LES MINERALOCORTICOIDES
Laldostérone est un minéralocorticoïde sécrété par les cellules glomerulées du cortex surrénalien. Si le cortisol apparaît comme le stéroïde du stress, l'aldostérone est celui du remplissage vasculaire.
L'aldostérone joue un rôle essentiel dans la régulation de l'homéostasie sodique et potassique.
Lhyperaldostéronisme aboutit à une hypertension artérielle (rétention sodée), et à une hypokaliémie. Alors que lhypoaldostéronisme peut devenir incompatible avec la vie en raison de la perte de sel et de la rétention de potassium.
Effets physiologiques de l'aldostérone
Si plusieurs organes sont sensibles à l'action de l'aldostérone, l'action essentielle de cette hormone s'exerce sur le rein.
a. Effet rénal
L'aldostérone agit sur les parties terminales du néphron pour procéder aux ajustements finaux de l'excrétion de sodium, de potassium et dhydrogène. Cet effet est très apparent lorsqu'on mesure le rapport Na+ / K+ urinaire. L'effet de l'aldostérone s'exerce au niveau du tube contourné distal et du canal collecteur cortical initial. Les cellules cibles sont :
Les cellules principales pour ce qui concerne l'échange Na+ / K+, avec réabsorption de Na+.
Laldostérone entraîne à ce niveau :
* une activation du canal sodique apical.
* une augmentation de l'activité et de la synthèse de la pompe sodium, potassium ATPase basolatérale.
* une augmentation de la formation d'ATP par les mitochondries.
Les cellules intercalaires "A" pour l'échange sodium et hydrogène.
b. Effet sur les glandes salivaires
L'aldostérone diminue le rapport sodium / potassium de la salive.
c. Effet sur l'intestin
L'aldostérone agit au niveau du côlon en favorisant l'absorption du sodium.
d. Effet sur les glandes sudoripares
L'aldostérone diminue la teneur en sodium de la sueur. Il n'existe pas de phénomène de déchappement.
e. Effet sur le coeur
L'aldostérone exerce une action inotrope positive directe sur le muscle cardiaque.
f. Effet sur la musculature lisse
L'aldostérone augmente le transport passif de sodium à travers la membrane, et le transport actif, favorisant ainsi la dépolarisation de la cellule musculaire lisse.
3.2 Effet de l'administration prolongée d'aldostérone
En cas d'administration prolongée d'aldostérone (ou d'autres minéralocorticoïdes) chez l'homme ou l'animal, la balance sodée est positive au début, induisant une rétention sodée avec une hypokaliémie, traduisant une excrétion potassique. Rapidement, un phénomène d'échappement aux minéralocorticoïdes rétablit la balance sodé alors que le débit d'élimination de Potassium demeure élevé.
Le phénomène déchappement rénal s'explique par différents mécanismes compensateurs incluant :
L'augmentation de la pression de perfusion rénale
L'augmentation de la pression hydrostatique péritubulaire responsable d'une diminution de la réabsorption proximale de sodium.
L'augmentation de la sécrétion du peptide atrial natriurétique (ANP) en rapport avec l'augmentation de la volémie.
L'activation d'un inhibiteur endogène de la pompe Na /+K+ ATP ase.
Rôle du facteur atrial natriurétique (FAN)
L'administration d'aldostérone entraîne une rétention sodique qui s'accompagne dune expansion des volumes extracellulaires. Cette élévation de la volémie provoque une distension auriculaire, qui déclenche la libération dans la circulation systémique du FAN qui est un peptide sécrété par les myocytes auriculaires droits et gauches. Il a une action vasodilatatrice et il augmente lexcrétion deau et de sodium par plusieurs mécanismes:
augmentation de la fraction filtrée par :
augmentation du coefficient dultrafiltration glomérulaire
augmentation de la pression capillaire glomérulaire liée à une vasodilatation des artérioles afférentes pré glomérulaires associée à une vasoconstriction des artérioles efférentes post glomérulaires
diminution de la réabsorption tubulaire par :
blocage des canaux transmembranaires du pole apical des cellules du tube collecteur
inhibition de lantiport Na+/ H+ du tube contourné proximal
augmentation du flux sanguin rénal des vasa recta
inhibition de la synthèse de laldostérone
inhibition de la sécrétion de rénine donc dAII
inhibition de la libération dADH
inhibition de la sensation de soif ainsi que le sentiment de besoin de sel
3.3 REGULATION DE LA SECRETION D'ALDOSTERONE
La sécrétion d'aldostérone par la corticosurrénale est sous le contrôle de plusieurs facteurs d'importance inégale. Néanmoins on peut distinguer 2 groupes de facteurs.
Facteurs à action directe : Langiotensine II et III, la kaliémie, l'ACTH et la LPH.
Facteur à action indirecte : La balance sodée. Le rôle des deux principaux facteurs physiologiques sera d'abord envisagé.
a. système rénine angiotensine (SRA)
Cest le principal système régulateur.
Les composants du SRA :
La rénine: c'est une enzyme protéolytique sécrétée par les cellules myoépithéliales juxtaglomérulaires.
La rénine transforme au niveau du rein et de la circulation, l'angiotensinogène d'origine hépatique en un décapeptide: l'angiotensine I. Celle-ci est coupée en un octapeptide l'angiotensine II par l'enzyme de conversion d'origine pulmonaire et vasculaire. L'angiotensine II stimule la production d'aldostérone.
Mise en jeu du SRA
Le SRA est mis en jeu en cas de :
diminution de la pression artérielle (orthostatisme, hémorragie..) entraînant une diminution du débit sanguin rénal. Les cellules myoépithéliales de lartériole afférente de l'appareil juxtaglomérulaire se comportent comme des barorécepteurs et déclenchent la sécrétion de rénine. En effet, une sténose de lartère rénale est suivie dune élévation de la sécrétion de rénine.
balance sodée négative : un bilan sodé négatif stimule les cellules de la macula densa qui se comportent alors comme des chémorécepteurs et émettent un signal à lorigine de la libération de rénine.
le système nerveux sympathique: la stimulation du système nerveux sympathique (hémorragie déshydratation, passage de la position couchée à la position debout) entraîne une sécrétion de rénine (effet (1).
Effets physiologiques de l'Angiotensine II (A II)
L'AII agit sur ses organes cibles par l'intermédiaire de sa liaison à des récepteurs membranaires. Deux types de récepteurs de l'AII ont été décrits.
- Le récepteur de type 1 se retrouve essentiellement, voire exclusivement, sur la cellule musculaire lisse, les hépatocytes et le cortex surrénalien, son activation par l'AII est couplée à la phospholipase C et à la production de phosphoinositols.
- Le récepteur de type II se retrouve surtout dans le cerveau, la médullo-surrénale et dans l'utérus. Son second messager intracellulaire est inconnu.
Effet hypertenseur de l'A II
L'AII est une puissante hormone vasoconstrictrice elle augmente la pression artérielle par élévation des résistances périphériques. A cet effet vasoconstricteur direct s'ajoute la potentialisation de l'action des catécholamines.
L'AII stimule également la sécrétion d'aldostérone par la corticosurrénale. Or, l'aldostérone augmente la réabsorption de sodium donc d'eau. Cette rétention hydro sodée augmente la volémie donc la pression artérielle.
Effets rénaux de lAIl
Les effets de l'AII sur le rein se font au niveau :
- de l'hémodynamique intrarénale : lAII entraîne une vasoconstriction des artérioles afférente et efférente du glomérule entraînant ainsi une augmentation de la fraction filtrée.
- du flocculus glomérulaire, l'AII diminue le coefficient d'ultrafiltration et augmente la production de prostaglandines intra rénales.
- du tubule, l'AII augmente la réabsorption proximale de Na+ en stimulant lantiport Na+/H+.
Effets sur le coeur
L'action de l'AII sur le muscle cardiaque est directe et indirecte.
- L'effet indirect est lié aux effets rénaux et vasculaires périphériques de l'AII, c.a.d. sur la pression artérielle (post-charge) et sur la rétention hydrosodée (pré-charge). Sur le muscle cardiaque humain les effets indirects sont plus importants.
- L'effet direct est dû à l'existence de récepteurs de l'AII sur les cardiocytes ventriculaires, auriculaires et sur le tissu de conduction ; l'AII a des effets chronotrope, inotrope et lusitrope positifs.
Effet sur le système nerveux central
Elle stimule le centre de la soif, la sécrétion dADH et le système nerveux sympathique.
Effet sur lappareil juxtaglomérulaire
Elle exerce un rétrocontrôle négatif sur sa propre sécrétion en inhibant la sécrétion de rénine.
Effet sur la zone glomérulée
LAII est un puissant stimulateur de la sécrétion daldostérone.
Interaction entre le SRA et le système kallicréine kinine
L'enzyme de conversion intervient également dans un système de régulation aux propriétés physiologiques opposées, le système kallicréine-kinine. Ce système enzymatique produit dans le plasma un peptide vasodilatateur, la bradykinine résultant de l'hydrolyse de kininogène par les kallicréines plasmatiques. L'enzyme de conversion dégrade la bradykinine plasmatique en fragments inactifs. Son inhibition conduit par conséquent à une accumulation de la bradykinine plasmatique vasodilatatrice.
la kaliémie
C'est un facteur qui intervient directement sur la cellule de la glomérulée: l'élévation de la kaliémie est un puissant stimulateur de la sécrétion d'aldostérone. L'élément important est le taux intracellulaire de potassium. Cet effet direct du potassium est bien démontré chez les sujets binéphrectomisés.
L'ACTH et les facteurs hypophysaires
L'ACTH a un rôle modeste dans la sécrétion d'aldostérone. Néanmoins, les variations nycthémérales d'aldostérone, observées, sont en partie sous la dépendance des variations nycthémérales d'ACTH.
Des facteurs hypophysaires, autres que l'ACTH, peuvent aussi moduler cette sécrétion : Lipotropine et la GH.
3.4 ANOMALIES DE LA SECRETION DALDOSTERONE
a. Carence (maladie dADDISON)
Voir paragraphe 1.1 et 1.2.
b. Excès de la sécrétion daldostérone (syndrome de CONN)
Lhyperaldostéronisme se manifeste par :
- Une hypertension artérielle permanente
- Des parésies neuromusculaires
- Une hypoexcitabilité musculaire
- Une Rétention sodée
- Une alcalose métabolique
- Une hyperkaliurie
3.5 EXPLORATIONS FONCTIONNELLES
Le dosage de l'aldostéronémie revêt un grand intérêt dans de nombreuses circonstances pathologiques : hypertension artérielle, hyperplasie surrénale congénitale, etc...Pour être interprétée valablement. Cette étude doit respecter les deux impératifs suivants :
Linterprétation de l'aldostéronémie, doit être couplée avec celle de la rénine. La sécrétion de cette dernière est généralement appréciée par la détermination de l'activité rénine plasmatique (ARP).
L'apport sodé ainsi que la position du sujet doivent être strictement contrôlés, en raison du rôle important joué indirectement par l'ion Na+ et l'orthostatisme dans la mise en jeu de la sécrétion de rénine et, donc, daldostérone. En pratique, les conditions d'obtention d'une ARP et d'une aldostéronémie basale sont les suivantes : le sujet doit être soumis à un régime normosodé (apport quotidien supérieur à 100 mEq de Na+/24 h la consommation de médicaments susceptibles de modifier l'équilibre sodé (diurétiques) ou la pression artérielle (anti-hypertenseurs) doit être suspendue depuis au moins dix jours. La prise de sang sera pratiquée le matin, le malade étant encore couché. Pour juger la réactivité du SRAA deux tests de stimulation sont souvent utilisés :
* le premier est la réponse à 90 minutes d'orthostatisme,
* le deuxième est la réponse à une déplétion sodée aiguë provoquée par l'administration intra-veineuse d'un diurétique (Furosémide : Lasilix).
LA MEDULLOSURRENALE
PLAN
INTRODUCTION
Metabolisme des catécholamines
2.1 biosynthèse ET SECRETION (cf. cours de biochimie)
2.2 régulation de la biosynthese ET DE LA SECRETION
contrôle DE LA SECRETION DES CATECHOLAMINES
effets physiologiques des catécholamines
4.1 CLASSIFICATION DES RECEPTEURS
4.2 LES EFFETS TISSULAIRES
ANOMALIES DE LA SECRETION DE CATECHOLAMINES
EXPLORATIONS FONCTIONNELLES
6.1 TESTS STATIQUES
6.2 TESTS DYNAMIQUES
OBJECTIFS
Citer les différents récepteurs des catécholamines
Décrire les effets physiologiques des catécholamines
Expliquer la boucle de régulation de la sécrétion de catécholamines
Citer les différents tests qui explorent la glande médullosurrénale.
LA MEDULLOSURRENALE
INTRODUCTION
La médullosurrénale (MS) appartient en fait au système sympathique. Elle est assimilée à un pseudoganglion sympathique (SN(), au sein duquel les neurones post ganglionnaires se sont différenciés en cellules endocrines appelés cellules chromaffines. Comme les neurones post ganglionnaire sympathiques, la MS sécrète la noradrénaline, mais surtout ladrénaline. La quantité de noradrénaline sécrétée par la MS est trop faible pour avoir des effets sur les cellules cibles. Ainsi, on peut considérer que les effets du système nerveux sympathique sont dus à son neurotransmetteur : la noradrénaline et ceux de la médullosurrénale sont presque uniquement dus à lhormone : adrénaline. Ladrénaline agit en renfort du système nerveux sympathique et a des effets métaboliques propres.
Lensemble le système SN( et ladrénaline de la MS mobilisent les ressources de lorganisme lors dexercices physiques très intense. Toute stimulation du SN( est accompagnée dune augmentation de lactivité de la MS. Quand le SN( est activé en cas de peur ou de stress, il y a en même temps une poussée de sécrétion dadrénaline dont la concentration dans le sang augmente jusquà trois cent fois. Leffet global de la stimulation sympathique et de la sécrétion dadrénaline est de préparer lorganisme à faire face à une situation durgence.
Metabolisme des catécholamines
2.1 biosynthèse (cf cours de biochimie)
2.2 régulation de la biosynthese ET LA SECRETION
La biosynthèse des catécholamines est soumise à différents types de régulation.
a. régulation hormonale
Le cortisol stimule la synthèse de phényléthanolamine N méthyl transférase. Le cortisol atteint la MS par le système porte surrénalien.
b. régulation nerveuse
Le système nerveux ne semble pas nécessaire à la biosynthèse de ladrénaline, puisque la MS privée de toutes ses connexions nerveuses synthétise ladrénaline, mais toutefois le système nerveux joue le rôle de modulateur. En effet, la stimulation prolongée des nerfs splanchniques augmente la synthèse des trois enzymes de la voie de biosynthèse :
La tyrosine hydroxylase
La dopamine ( hydroxylase
La phényléthanolamine N méthyl transférase
Le débit de sécrétion des catécholamines varie sous linfluence du système nerveux sympathique.
c. régulation locale
Lactivité de certaines enzymes de la biosynthèse est inhibée par certains intermédiaires ou produits des réactions de synthèse. Cest le cas de la tyrosine hydroxylase par ladrénaline.
contrôle DE LA SECRETION DES CATECHOLAMINES
Dans la MS, les catécholamines sont stockées dans des granules. La sécrétion de catécholamines dans le sang se fait par un mécanisme dexocytose.
Cette sécrétion est basse aux conditions basales, mais durant le sommeil il y a une baisse additionnelle de la sécrétion des catécholamines. Laugmentation de la sécrétion médullo-surrénalienne est un des éléments de la décharge sympathique diffuse qui survient dans les situations durgence, un phénomène que CANNON a qualifié de « fonction durgence du système sympathico-surrénalien ». De nombreux stimuli intégrés au niveau de lhypothalamus, du tronc cérébral et du bulbe et empruntant les nerfs splanchniques, augmentent cette sécrétion.
Les afférences sollicités au cours de la mise en jeu du SN" prennent naissance au niveau d un certain nombre de récepteurs : barorécepteurs, thermorécepteurs, nocicepteurs& .
effets physiologiques des catécholamines
4.1 CLASSIFICATION DES RECEPTEURS
On distingue quatre principaux types de récepteurs : (1,(2,(1, et (2 différentiables selon leur sensibilité à ladrénaline, la noradrénaline ainsi quà leurs agonistes ou antagonistes. Alors que ladrénaline agit sur tous les récepteurs, la noradrénaline nagit quau niveau des récepteurs : (1,(2,(1. Lisoprénaline par exemple nactive que les récepteurs ( et la phentolamine nagit que sur les récepteurs (. Tous les adréno récepteurs sont actifs par lintermédiaire dune protéine G.
4.2 LES EFFETS TISSULAIRES
Bien que la concentration circulante dadrénaline soit basse (30pg/ml), elle peut augmenter dans diverses situations. Ainsi, lors de la station debout, du stress hémorragique ou hypoglycémique elle peut atteindre 100 voire 1000 pg/ml. Ces taux sont parfaitement compatibles avec des effets tant métaboliques sur la glycémie ou la lipolyse que cardiovasculaire.
a. effets métaboliques
Ladrénaline augmente la glycémie en :
Stimulant la glycogénolyse par lintermédiaire des récepteurs (1,(2
stimulant la néoglucogenèse par lintermédiaire des récepteurs(.
Cest également une hormone lipolytique. Cet effet est médié par les récepteurs (1, (2 ou (3 selon lespèce ou le tissu adipeux considéré. Dans le tissu adipeux brun, elle augmente la synthèse de la protéine de découplage de la respiration, par lintermédiaire des récepteurs (3.
b. effets cardiovasculaires
Laction globale des catécholamines résulte deffets ( ou ( adrénergiques. La noradrénaline, un agoniste (1, augmente la pression artérielle moyenne et entraîne une vasoconstriction de la plupart des lits vasculaires, à lexception des vaisseaux coronaires et cérébraux. Ladrénaline, un agoniste (2 entraîne une vasodilatation des vaisseaux musculaires.
Les catécholamines exercent leurs effets cardiaques par lintermédiaire des récepteurs (1 (cf cours physiologie cardiovasculaire, thème 9) :
effet chronotrope positif
effet inotrope positif
effet bathmotrope positif
effet dromotrope positif
c. effet sur le muscle lisse viscéral
Ladrénaline relâche le muscle lisse gastro-intestinal par lintermédiaire des récepteurs(. Cependant, le muscle lisse des sphincters se contracte en réponse aux catécholamines par lintermédiaire des récepteurs (1. Par contre, en agissant sur des récepteurs de type (2, ladrénaline entraîne une relaxation des muscles de la paroi bronchique, de lutérus, de la vessie et de la vésicule biliaire.
SHAPE \* MERGEFORMAT
5. ANOMALIES DE LA SECRETION
Excès de catécholamines (Phéochromocytome)
Ce sont des tumeurs synthétisant des catécholamines et développées à partir des cellules chromaffines de la médullosurrénale. Les symptômes sont : céphalées, pâleur, sueurs excessive, palpitations, nausée et TA élevée, crampes musculaires douloureuses. douleur thoracique ou abdominale
..
6. EXPLORATION DES CATECHOLAMINES
La pathologie médullosurrénalienne est dominée par le phéochromocytome, responsable dune hypersécrétion dune ou plusieurs catécholamines. Le diagnostic repose essentiellement sur le dosage urinaire des catécholamines et de leurs dérivés méthoxylés.
6.1 Tests statiques
a. Dosages sanguins
Le dosage plasmatique des catécholamines nécessite certaines précautions: sujet en position couchée depuis plus de 30 min, à jeun depuis plus de 10 h. la valeur normale est de 100 à 500 ng/l.
b. Dosages urinaires
Catécholamines libres
Dérivés méthoxylés
Acide vanyl mandélique (VMA)
6.2 Tests dynamiques
a. Tests de stimulation
Ces tests ne sont pas dénués de danger, car ils peuvent déclencher des poussées tensionnelles sévères. Ils nont guère dintérêt pratique. Ils reposent sur la libération de catécholamines et donc lapparition secondaire dune poussée tensionnelle. Ils ne se conçoivent quavec une voie dabord correcte et la présence dalpha-bloquants injectables à proximité.
Test au glucagon
Test au propranolol
Test postural
REGULATION DE LA volemie
PLAN
1. INTRODUCTION
2. REGULATION DE LA VOLEMIE
2.1 REGULATION NERVEUSE
2.2 REGULATION HORMONALE
2.3 La soif
3. QUELQUES SITUATIONS PHYSIOLOGIQUES ET/OU PHYSIOPATHOLOGIQUES
3.1 Orthostatisme / Clinostatisme
3.2 Hémorragie
4. CONCLUSION
OBJECTIFS
Expliquer la relation volémie & pression artérielle moyenne et volémie & osmolarité
Décrire le rôle du système nerveux sympathique et des catécholamines circulantes dans la régulation de la volémie.
Décrire le rôle du système rénine angiotensine aldostérone et de lhormone antidiurétique dans la régulation de la volémie.
Expliquer le rôle de peptide atrial natriurétique
Décrire les mécanismes régulateurs mis en jeu en situation dhypovolémie
Décrire les mécanismes régulateurs mis en jeu en situation dhypervolémie
REGULATION DE LA volemie
1. INTRODUCTION
Le fonctionnement de lorganisme nécessite dans le même temps un approvisionnement des cellules et une élimination de leurs déchets métaboliques. Il implique donc un échange permanent entre les cellules et le milieu ambiant.
A léchelle des organismes pluricellulaires, la diffusion au sein du liquide interstitiel ne permet pas toujours dassurer efficacement ces opérations dapprovisionnement et délimination. Par conséquent, la solution fonctionnelle au problème des échanges doit passer par la mise en circulation des liquides internes. La circulation est rendue possible par lexistence de lappareil cardiovasculaire qui comporte un ensemble de pompage (Le cur) et de distribution (les gros vaisseaux) amenant un liquide circulant (le sang) jusquà de très fins vaisseaux (les capillaires) où se réalisent les échanges avec le liquide interstitiel baignant les cellules.
Le maintien du volume sanguin dans des limites étroites est essentiel pour lorganisme car il conditionne le débit cardiaque et indirectement la pression artérielle, qui sont liés par la loi de POISEUILLE.
P AM = Qc X RPT
PAM = pression artérielle moyenne
Qc = débit cardiaque
RPT = résistances périphériques totales
A létat physiologique, les volumes extracellulaires sont étroitement dépendants du bilan sodé. Ainsi, toute variation de la natrémie, génère une variation de losmolarité à lorigine dune modification du volume extracellulaire (mouvements deau entre compartiments intra et extra cellulaires). Losmolarité est ainsi considérée comme un paramètre homéostatique et tout écart de ce paramètre, des valeurs normales agit sur le niveau de sécrétion de lhormone antidiurétique (ADH) afin de corriger cette perturbation.
2. REGULATION DE LA VOLEMIE
Le maintien de lhoméostasie de la volémie requiert globalement lintervention de deux systèmes : un premier, à action rapide et un second, agissant à moyen et long terme. Les principaux effecteurs de ce système sont, pour les premiers, le cur et les vaisseaux, et pour les seconds, le rein.
2.1 REGULATION nerveuse
Une légère modification de la volémie met en jeu des barorécepteurs dits à basse pression. Ces récepteurs sont localisés dans la zone cardio-pulmonaire, plus précisément dans les oreillettes et les vaisseaux pulmonaires. Ils sont sensibles à létirement, mais étant donné quils sont localisés dans les régions à basse pression, leur sensibilité est davantage orientée vers la détection de la pression veineuse centrale que vers celle de la PA M. Ainsi une variation légère de la volémie est rapidement corrigée grâce à lintervention de ces barorécepteurs et la PAM reste préservée et ne sera affecté que lors de changements significatifs de la volémie.
Lactivation de ces barorécepteurs cardio-pulmonaires survenant en réponse à une augmentation du volume plasmatique est à lorigine dune inhibition du système nerveux sympathique. Inversement, une baisse du volume plasmatique freine les influx nerveux afférents en provenance de ces barorécepteurs et lève linhibition sur le système nerveux sympathique.
Une modification significative de la volémie entraîne une variation de la PAM et met en jeu les barorécepteurs du système à basse et à haute pression.
Ainsi, lors dune augmentation de la pression artérielle, les barorécepteurs augmentent leur fréquence de décharge dans les fibres afférentes. Ces impulsions atteignent le bulbe par lintermédiaire des nerfs vague et glosso-pharyngien. Les fibres afférentes se terminent dans le noyau du tractus solitaire qui reçoit donc linformation en provenance des barorécepteurs. A partir de ce noyau partent des relais (interneurones) vers deux autres zones bulbaires : le noyau dorsal du vague (centre vagal, centre cardiomoteur) et la région ventro-latérale du bulbe dénommée classiquement « centre vasomoteur ».
Une modification initiale de la pression dans le sens dune baisse va produire des effets inverses : les barorécepteurs ont une fréquence de décharge plus faible, doù une absence de stimulation du noyau du vague et une levée de linhibition sur le centre vasomoteur.
2.2 REGULATION HORMONALE
Larc réflexe mettant en jeu les barorécepteurs peut agir sur la vasomotricité et le débit cardiaque par lintermédiaire du système nerveux sympathique. En réponse à une hypo volémie, cette activation sympathique provoque également une stimulation de la médullosurrénale conduisant à une libération de catécholamines circulantes (adrénaline et noradrénaline).
a. Les catécholamines circulantes
La noradrénaline, et dans une moindre mesure ladrénaline, sont de puissants vasoconstricteurs. Ces hormones participent aux différents réflexes qui interviennent dans la régulation de la volémie et de la pression artérielle.
Outre leurs effets cardiovasculaires précédemment développés (cf. cours médullosurrénale), les catécholamines, augmentent la réabsorption du Na+ au niveau du tube proximal.
Laction des catécholamines permet donc de compléter et de prolonger les effets du baroréflexe dans le cadre de la réponse à une hypovolémie/ hypotension artérielle. A ce titre, le système adrénaline-noradrénaline constitue un élément du système sympathique de régulation de la volémie et de la pression artérielle.
b. lhormone antidiurétique (ADH)
LADH est sécrétée en cas dhypovolémie ou lorsque les osmorécepteurs hypothalamiques détectent une augmentation de la pression osmotique. Elle perméabilise le canal collecteur du néphron à leau et diminue ainsi, la diurèse. La diminution de la diurèse réduit les sorties rénales et participe à la correction de la volémie jusquà sa valeur déquilibre.
c. Le système rénine angiotensine (SRA)
Il intervient activement dans la régulation de la volémie et de la PAM. Ce système est sollicité dans des états physiologiques (effort, stress, réduction des apports deau et de sel), mais il constitue aussi un système de compensation dans certaines pathologies (insuffisance cardiaque) ou lors de prescription de certains diurétiques.
d. laldostérone
Laldostérone illustre bien linterdépendance des boucles de régulation de la pression artérielle et de la volémie. Dune part elle participe à la régulation de la volémie puisquelle est sécrétée sous linfluence de paramètres de pression artérielle et dautre part, les effets de laldostérone sexercent sur le rein où elle induit initialement une réabsorption des ions Na+ et deau.
e. Le Peptide Atrial Natriurétique (ANP)
Le ANP est secrété par le cur en réponse à une augmentation du volume sanguin. Laugmentation de la tension auriculaire, induite par lélévation de ce volume, stimule les mécanorécepteurs auriculaires et provoque la libération de PAN qui en retour, stimule la natriurèse et donc la diurèse. Son action vasodilatatrice permet une diminution de la pression artérielle.
2.3 La soif
La compensation des pertes deau de lorganisme seffectue essentiellement par la boisson. Celle-ci est réglée par le mécanisme complexe de la soif et fait intervenir les système endocrinien et nerveux central.
La sensation de soif est déclenchée principalement par :
Lhyperosmolarité du milieu extracellulaire lors de transpirations excessives, ingestion de sel
.
Lhypovolémie qui peut être due à une hémorragie, une diarrhée
3. QUELQUES SITUATIONS PHYSIOLOGIQUES ET/OU PHYSIOPATHOLOGIQUES
3.1 Orthostatisme / Clinostatisme
Le passage de la position couchée (clinostatisme) à la position debout (orthostatisme) saccompagne dune variation de pression dans le circuit veineux suite à laction de la pesanteur. Dans ce cas, une redistribution de sang se produit ; ainsi, 400 à 600 ml sont transférés des vaisseaux intra thoraciques vers les vaisseaux des membres inférieurs. Il en résulte une diminution du retour veineux, de la pression veineuse centrale, du volume déjection systolique et par conséquent du débit cardiaque.
Les réponses sont celles correspondant à une baisse de la PAM activation du système nerveux sympathique. En absence de correction immédiate, on assiste à une mise en jeu SRAA et de lADH.
Par ailleurs, la redistribution des débits ne touche pas notablement la circulation cérébrale sauf dans certains cas où il est donc possible dobserver des syncopes, dites orthostatiques. Cette situation survient en particulier chez les hypotendus chroniques chez lesquels lhypotension survenant lors du passage de la position couchée à la position debout se « surajoute » à la faible pression qui existe déjà en position couchée.
3.2 Hémorragie
La perte de sang provoque une diminution du retour veineux, de la pression de remplissage et donc du volume déjection systolique (loi de Franck Starling). Les régulations circulatoires fonctionnent de façon si efficace que les variations de pression sont bien compensées pour des pertes de lordre de 500 à 600 ml de sang. Dans ce cas, lévolution des phénomènes correcteurs est assez comparable à celle observée dans le cas de lorthostatisme. Par ailleurs, les mécanismes régulateurs à moyen et court terme sont plus développés.
Cependant, si lhémorragie est plus sévère (de lordre de 1l), on assiste à une phase de décompensation avec hypotension malgré laugmentation de la fréquence cardiaque et des résistances périphériques. en absence de correction, cette hypotension évolue inéluctablement vers le collapsus cardiovasculaire et la mort.
4. CONCLUSION
La régulation de la volémie est indispensable au maintien de la stabilité de PAM. Cette homéostasie est réalisée grâce à lintégration de phénomènes neuro-hormonaux. Ainsi, distingue t-on :
Une régulation à court terme dominée par le baroréflexe. Cette correction immédiate a pour but la sauvegarde prioritaire de la circulation cérébrale.
Des mécanismes régulateurs à effet différé, mais prolongé qui prennent le relais à la régulation nerveuse et assurent le contrôle du remplissage du compartiment à basse pression. Cette régulation fait intervenir les messagers hormonaux : SRAA, ADH et ANF.
La régulation de lhypovolémie met en jeu un système pluri hormonal car elle compromet lirrigation des territoires nobles principalement le cerveau et le cur, alors que la régulation de lhypervolémie ne fait intervenir quune seule hormone : le peptide atrial natriurétique.
METABOLISME DES GLUCIDES, LE PANCREAS ENDOCRINE
LA REGULATION DE LA GLYCEMIE ET EXPLORATIONS FONCTIONNELLES
PLAN
METABOLISME DES GLUCIDES
INTRODUCTION
COMPARTIMENTS GLUCIDIQUES ET EQUILIBRE DU TAUX DE GLUCOSE
LES ETATS NUTRITIONNELS
Entree cellulaire du glucose
PANCREAS ENDOCRINE ET HOMEOSTASIE GLUCIDIQUE
MISE EN EVIDENCE DE LA FONCTION ENDOCRINE DU PANCREAS
RAPPEL HISTOLOGIQUE DU PANCREAS ENDOCRINE
LINSULINE
GLUCAGON
REGULATION DE LA GLYCEMIE
INTRODUCTION
La boucle de régulation et ses éléments
EXEMPLES DE REGULATION
EXPLORATIONS FONCTIONNELLES DU METABOLISME GLUCIDIQUE
1. La glycémie
2. La glucosurie
3. dosage des corps cétoniques
hyperglycemie provoquee par voie orale
dosage de linsuline
Dosage du peptide C
DOSAGE DE LHEMOGLOBINE GLYCOSYLEE
CONCLUSION
Objectifs
décrire les compartiments glucidiques
Décrire le métabolisme des glucides en situation post prandiale et au cours du jeûne
expliquer le rôle du foie dans le métabolisme des glucides.
Expliquer les mécanismes intervenant dans le transfert du glucose entre les différents compartiments
Indiquer les facteurs qui modulent dans linsulinosécrétion
Indiquer les facteurs qui modulent la sécrétion de glucagon.
décrire les effets physiologiques de linsuline
Décrire les effets physiologiques du glucagon
Citer les différents éléments de la boucle de régulation de la glycémie.
Expliquer les mécanismes régulateurs intervenant dans les trois situations suivantes :
En post prandial
Jeûne
Exercice physique
Décrire les différentes méthodes dexploration du métabolisme glucidique.
Libération, action et dégradation de laldostérone
Inhibition de la motilité digestive
Dilatation : vaisseaux bronchioles utérus
NORADRENALINE
ADRENALINE
Récepteur ±1
Récepteur ±2
Récepteur ²1
Récepteur ²2
Hyper-polarisation
! Ca++
! Ca++
Hyper-polarisation
! Ca++
! Ca++
Stimulation cardiaque Libération de rénine
Inhibition de la sécrétion :
Glandes salivaires lnsuline
Nad
Acétylcholine
Contraction : vaisseaux bronchioles sphincters utérus
