Le fonctionnement du pancréas

I - Le pancréas, organe responsable de la régulation de la glycémie

A) Les fonctions globales du pancréas 

    Le pancréas intervient dans le contrôle du taux de glucose dans le sang. Sans le pancréas, la glycémie est supérieure à sa valeur de base, aux environ de 1g/L. Nous parlons alors d’hyperglycémie. Le pancréas est donc indispensable pour maintenir la glycémie à sa valeur habituelle. A partir d’une glycémie dont la valeur dépasse 1,7 g/L, il y a une présence anormale de glucose dans l’urine. Le pancréas est également chargé de sécréter du suc pancréatique, liquide organique fondamentale dans la digestion.

 

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B) Double structure et double fonctionnement du pancréas 
 

    Le pancréas est un organe comportant deux ensembles cellulaires : l’essentiel de sa masse (99%) est constitué par les cellules des acini, sécrétrices du suc digestif déversé dans l’intestin par deux canaux collecteurs. Le reste du pancréas est constitué d’amas cellulaires dispersés entre les acini : les îlots de Langerhans. Ces îlots sont dépourvus de canaux mais irrigués par des capillaires sanguins. Les cellules des îlots de Langerhans participent à la régulation de la glycémie en dehors de toute connexion nerveuse, par l’intermédiaire du sang, en y libérant une ou des substances.

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II – L’intervention des îlots de Langerhans dans la régulation de la glycémie
 

A) Le double rôle des îlots de Langerhans 

 

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    L’insuline, substance déversée dans le sang, fait baisser la glycémie en permettant au glucose de pénétrer dans les cellules cibles de l’organisme qui sont les cellules du foie, des muscles et des tissus adipeux. Quant au glucagon, il augmente la glycémie en  rejoignant le foie par les vaisseaux sanguins et en gagnant les récepteurs spécifiques des cellules cibles.

 

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B) La structure des îlots de Langerhans et la double origine des hormones

    Le pancréas contient environ un million d’îlots de Langerhans. Du fait de leur petite taille, ils ne représentent que 1% de la masse du pancréas. Les cellules β qui produisent l’insuline sont les plus nombreuses et sont localisées au centre de l’îlot. Les cellules α élaborent le glucagon et  occupent une position périphérique. Les cellules α et les cellules β libèrent directement le glucagon et l’insuline dans le sang. Les îlots étant richement irrigués, ce mode de sécrétion, sans l’intermédiaire d’un canal excréteur, est dit endocrine. On parle de pancréas endocrine.

 

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III – Synthèses et mises en circulation de l’insuline et du glucagon
 

A) La biosynthèse de l’insuline et du glucagon

    L’insuline et le glucagon sont des molécules de nature polypeptidique. Ils sont formés par combinaison de plusieurs acides aminés reliés par des liaisons peptidiques. Ils servent dans la synthèse des protéines. L’insuline est formée dans les cellules α et le glucagon est formé dans les cellules β.

B) Le contrôle des sécrétions d’insuline et de glucagon

    L’élément le plus important dans la mise en jeu de la sécrétion de l’insuline ou du glucagon est la concentration de glucose dans le sang qui circule à travers le pancréas. Dans les conditions physiologiques, pour une glycémie oscillant autour de 1g/L, un peu d’insuline et un peu de glucagon sont libérés dans le sang par les cellules β et α. Si la glycémie augmente, la sécrétion insulinique hypoglycémiante augmente elle aussi rapidement, celle de glucagon diminue. Une baisse de la glycémie élève rapidement la sécrétion glucagon hyperglycémiant (le glucagon a ainsi un rôle protecteur contre l’hypoglycémie) et diminue la sécrétion d’insuline hypoglycémiante. En cas d'abondance alimentaire, l'insuline stimule la conversion des glucides en acides gras, en vue de leur stockage dans le tissu adipeux. Dans cette situation d'abondance alimentaire, après les repas, l'insuline bloque la production de glucose par le foie.

 

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L’insuline et le glucagon ont donc des effets inverses : après un repas, quand la glycémie augmente, l'insulinémie augmente aussi, alors que le glucagon diminue. C'est l'inverse qui se produit pendant une période de jeun où il y a peu de glucose dans le sang.

Lorsque la quantité de glucose augmente dans le sang, les cellules β des îlots de Langerhans sont stimulées et produisent de l'insuline. Et toutes les cellules possédant les récepteurs spécifiques à l'insuline vont réagir.

Une partie importante de l'excès de glucose qui suit chacun de nos repas doit être stocké pour empêcher l'hyperglycémie. Dans les cellules cibles, l'insuline permet l’assemblage d'un grand nombre de petites molécules de glucose en quelques grandes molécules de glycogène, forme de stockage du glucose.

Lorsque la quantité de glucose diminue dans le sang, les cellules α des îlots de Langerhans sont stimulées et produisent du glucagon. Et toutes les cellules possédant les récepteurs spécifiques au glucagon vont réagir. Le glucagon favorise la transformation des grosses molécules de glycogène en petites molécules de glucose qui seront libérées dans le sang.

IV – Mode d’action de l’insuline et du glucagon sur leurs cellules cibles

    Insuline et glucagon sont véhiculés par le sang et peuvent ainsi atteindre toutes les cellules de l’organisme. Pourtant, seules certaines cellules, les cellules cibles de ces substances répondent en modifiant leur métabolisme. Il s’agit des cellules des muscles, du foie et des tissus adipeux (tissus contenant de la graisse). Ce sont les lieux de stockage du  glucose. La capacité de répondre dépend de la présence de récepteurs spécifiques ayant une grande affinité, les uns pour l’insuline, les autres pour le glucagon. La liaison entre la molécule d’insuline ou de glucagon et son récepteur situé dans la membrane plasmique des cellules du foie entraîne l’activation des enzymes qui vont catalyser, selon le cas, la synthèse ou la dégradation du glycogène (réserve de glucose dans l'organisme). Les cellules musculaires et les adipocytes (cellules de stockage des lipides) possèdent aussi des récepteurs membranaires spécifiques de l’insuline.

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V – La régulation de la glycémie : un système par rétroaction

    La glycémie est une grandeur régulée dans l’organisme (grandeur consigne : 1 g/L). Diverses perturbations peuvent constamment faire varier ce paramètre. Un système régulant intervient. A tout instant, les cellules α et β détectent la valeur de la glycémie et, selon la tendance à l’hypoglycémie ou à l’hyperglycémie, elles rejettent dans le sang les messages chimiques que sont le glucagon et l’insuline. Ces hormones vont agir sur les cellules effectrices de la régulation qui, en modifiant leur fonctionnement, ramènent la glycémie au niveau consigne : c’est un système de régulation par rétroaction.

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Bilan 

    La glycémie est réglée à une valeur consigne grâce à la mise en jeu d’un système de régulation. Celui-ci repose sur deux messagers hormonaux, insuline et glucagon, produits par le pancréas endocrine. Ces hormones agissent sur des cellules cibles afin de limiter les variations de la glycémie, en stimulant respectivement soit la captation du glucose par ces cellules soit sa libération.

 

Commentaires (7)

1. Hiba 21/02/2018

Questions s'ils vous plaît :
Comment les cellules de langerhans peuvent détecter les variations de la glycémie ?
Et qu'elles sont les facteurs qui permettent ceci ?

2. TPE = bac sur un plateau 04/02/2018

Le bac est donné avec des matières telles que TPE mais aussi avec le niveau abyssal des sujets scientifiques. C'est lamentable.

3. Hager 05/12/2017

La biosynthèse de l’insuline et du glucagon: tu t'es trompé c'est insuline cellule B et glucagon cellule A. tu as inversé.

4. Bertrand (site web) 07/07/2017

Très bien réalisé et compréhensible.

5. loubna 08/05/2016

bibliographie pour chaque texte il y'a

6. Yerbe lodolvic (site web) 09/01/2015

ha ha t'es tro con Axelis :D

Ps: je t'aime Cynthia

7. czaja (site web) 09/01/2015

C'est cro bien ce sitte

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