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Endocrinologieet physiologie des régulations
Joffrey ZollMCU-PH
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