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Endocrinologieet physiologie des régulations

Joffrey ZollMCU-PH

joffrey.zoll@medecine.u-strasbg.fr

Service de Physiologie et d’Explorations FonctionnellesInstitut de Physiologie

EA3072(secrétariat: 03.90.24.34.39)

Les HôpitauxUniversitairesde STRASBOURG

Définition: La physiologie est l’étude du fonctionnement normal d’un organisme vivant et des parties qui le composent, y compris de tous ces processus chimiques et physiques.

La physiologie englobe de nombreux niveaux d’organisation (moléculaire population) et différents domaines d’étude

D’après « physologie humaine » de Silverthorn

I) Généralités

- I.1 Introduction à la physiologie

- 10 systèmes d’organes physiologiques du corps humain

Les Systèmes

- Tégumentaire: peau, protection-Musculo-squelettique support, mouvement- Respiratoire: échange les gazDigestif: Absorbe nutriments et l’eau, élimine déchets- Urinaire élimine excès eau et déchets- Reproducteur: produit œufs et sperme- Immunitaire: protection contre tout corps étranger- Circulatoire: distribue les substances

Les systèmes nerveux et endocriniens: coordonnent les fonctions du corps

I) Généralités

- I.1 Introduction à la physiologie

Intégration des systèmes de l’organisme

I) Généralités

- I.1 Introduction à la physiologie

- Fonction et processus

a) La fonction est le « pourquoi »:- Existence, fonctionnement

b) Le processus est le « comment »:- Approche mécaniste

c’est le rôle de la physiologie

- Grâce à l’adaptation, empêcher les changements (Salinité, pH, température)

- Homéostasie

I) Généralités

- I.1 Introduction à la physiologie

- Définition: C’est la capacité d’un organisme à maintenir son environnement interne stable face à la variabilité extérieure.

D’après « physiologie humaine » de Silverthorn

I) Généralités I.2 Introduction au système endocrinien

Evolution

systèmes de régulation responsables d’un contrôle coordonné des « glandes fonctions »

Complexité croissante des organismes pluricellulaires

1) système nerveux central,

- environnement/organisme (organe sensoriels),

- régulation rapide sur des cibles individuelles

2) Système neuro-endocrinien,

- contrôle plus lent et soutenu, - cibles diversifiées

3) système immunitaire,

-destruction des protéines étrangères à l’individu (du non-soi)

D’après « physiologie humaine » de Silverthorn

- Boucle de contrôle non biologique

I) Généralités

I.2 Introduction au système endocrinien

Qu’est-ce qu’une hormone? Du grec « Hormôn » : stimuler

Substance chimique élaborée par une cellule ou un groupe de cellule et sécrétée dans le sang et qui agit spécifiquement sur une autre cellule qui exprime une protéine réceptrice qui la reconnaît, ceci à des concentrations très faibles (10-9 à 10-12 M). Leur action est transitoire.

I) Généralités

- I.2 Introduction au système endocrinien

Définition

Elles Assurent plusieurs fonctions essentielles:

- croissance et développement

- le métabolisme

- milieu intérieur (t°, équilibre en eau et ions)

-Reproduction

Rappels anatomiques

D’après « physiologie humaine » de Silverthorn

Sécrétée localement par des cellules, elle agit sur les cellules voisines.

Hormone locale

Ex. hormones responsables de l'inflammation

Mode paracrine ou autocrine

Sécrétée dans le sang par des glandes endocrines.

Hormone circulante

Ex. adrénaline, testostérone, oestrogènes, etc.

Mode endocrine

Glande endocrine: Sécrète des hormones dans le sang

• Glandes sudoripares

• Glandes sébacées

• Vésicule biliaire

• Glandes sécrétant les enzymes digestives de l'intestin.

Glandes exocrines et endocrines

Glande exocrine : sécrétion de substances vers l’extérieur ducorps

acini

I) Généralités

- I.2 Introduction au système endocrinien

- Sécrétion des hormones

• Signal Chimique = l’hormone• Production et sécrétion par les cellules spécialisées• Transport public: le sang• Récepteurs spécifiques (surface ou intracellulaire)• Action transitoire

Cellule endocrine

Cellule sans récepteur

Pas de réponse

Cellule avec récepteur

Réponse biochimiqu

e

Cellule cible

[ ] faible dans le sang (10-9 à 10-

12M)

I) Généralités

- I.2 Introduction au système endocrinien

- Sécrétion des hormones

I) Généralités

- I.2 Introduction au système endocrinien

Stimulus sécrétion compartiment interstitiel, diffusion sang cellules cibles (récepteurs spécifiques)

Les hormones agissent sur leur cellules cibles en contrôlant:

Les vitesses de réaction

enzymatique

Le transport des ions à travers les

membranes

L’expression des gènes et synthèse protéique

Amines

peptidesprotéines

glycoprotéines

Stéroïdes

Eicosanoïdes

Isoprénoïdes

Dérivés du cholestérols

Ac. rétinoïque

prostaglandines

Vitamines D

Dérivées de la Tyrosine Dérivées de la Sérotonine Dérivées du tryptophane

Très nombreuxPrécurseurs importantsFamilles de protéinesH

yd

rop

hile

sH

yd

rop

hobes

I) Généralités

-I.3 Classification des hormones

3 classes chimiques

Les hormones peptidiques

Synthèse et stockage:

Libération:

Transport dans le sang:

Demi vie:

Localisation du récepteur:

Réponse induite par la liaison du ligand au récepteur:

Réponse générale:

Exemples:

Synthétisées à l’avance, stockées dans les vésicules de sécrétionExocytose

Dissoutes dans le plasma

Courte (qques min)

Membrane cellulaire

Activation des systèmes de seconds messagers, pourraient activer des gènes

Modification des protéines existantes et induction de nouvelles protéines

Insuline, hormone parathyroïdienne

I) Généralités

I.3 Classification des hormones

Synthèse et stockage:

Libération:

Transport dans le sang:

Demi vie:

Localisation du récepteur:

Réponse induite par la liaison du ligand au récepteur:

Réponse générale:

Exemples:

Synthétisées à la demande à partir de précurseursDiffusion simple

Liées à des protéines porteuses (ex. globuline, albumine)

Longue (ex. 60-90 min)

Cytoplasme, noyau ou membrane cellulaire

Activation des gènes (transcription, traduction)

Induction de nouvelles protéines

Oestrogènes, androgènes, cortisol(placenta: source d’hormones stéroides)

Les hormones stéroïdes

I) Généralités

I.3 Classification des hormones

Les Amines

I) Généralités

I.3 Classification des hormones

Les catécholamines Hormones thyroïdiennes

Même caractéristiques que les hormones peptidiques

Même caractéristiques que les hormones stéroïdes

Exemples:Adrénalines, noradrénalines

Exemples:Thyroxine (T4)

I) Généralités

-I.4 Synthèse, stockage et libération des hormones peptidiques

D’après « physiologie humaine » de Silverthorn

I) Généralités

-I.5 Synthèse et libération des hormones stéroïdes

Dérivés du cholestérol

Grandes quantités de réticulum endoplasmique lisse (lieu de synthèse)

Les stéroïdes sont lipophiles diffusent facilement pas de stockage

Synthèse selon les besoins

Transport: lié à des protéines porteuses (ex. albumine) augmentation de la durée de vie

Les hormones agissent en se liant à leur récepteur

Cellule sans récepteurs

Cellule avec récepteurs(cellule cible)

Hormone

I) Généralités

-I.6 Mécanismes d’action

La réponse d’un tissu à une hormone varie en fonction des récepteurs et des voies de signalisation

- Récepteurs membranaires et transduction du signal pour les hormones peptidiques

D’après « physiologie humaine » de Silverthorn

D’après « physiologie humaine » de Silverthorn

- Récepteur intracellulaire: Action de l’hormone stéroïde

- Récepteurs membranaires et transduction du signal pour les hormones Amines (mélatonine, NA, adrénaline) et nucléaire pour les hormones

thyroïdiennes

Catécholamines Neurohormones

H. thyroïdiennes stéroïdes

I) Généralités I.7 Les voies de contrôles physiologiques

Les différences système endocrinien vs système nerveux:

Systèmes qui fonctionnent en synergie, MAIS: 5 différences majeurs:

Spécificité Nature du signal La vitesse La durée de l’action L’intensité du stimulus (fréquence vs quantité)

Afin de permettre le maintient de l’homéostasie, les adaptations

Souvent, les réflexes endocriniens système nerveux

Modification interne ou externe

Modification interne ou externe

Récepteur

Voies afférentes:Neurone sensoriel

Centre d’intégration sensorielle du système

endocrine

Signal efférent:hormone

Neurone efférent

Effecteurs Effecteurs

Centre d’intégration du système nerveux

Réponse Réponse

Réflexe endocrine simple Réflexe nerveux simple

Modification interne ou externe

Récepteur

Centre d’intégration

endocrine

Voies afférentes:Neurone sensoriel

Centre d’intégration du système nerveux

Neurone efférent ou neurohormone

Réponse

Signal efférent n°2: hormone

Effecteurs

Réflexe neuroendocrinien

complexe