Systéme endocrinien zunquin PDF

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L3 STAPS Systéme endocrinien physiologie appliquée...

Description

• Comprendre les régulations hormonales induites par l’AP, l’entrainement et la compétition (effet de l’intensité, la durée et le mode d’exercice) • Comprendre les différences entre l’enfants et l’adulte afin d’adapter les contenus d’enseignement ou d’entrainement • Faire des liens entre le SN et le système endocrinien • Faire des liens entre les mécanismes de thermorégulation et les sécrétions hormonales

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Introduction • Le système endocrinien est le second système de régulation de l’organisme (après le SN) ; • Il y a des liens entre le SN et le système endocrinien ; le SE travaille en synergie avec le système nerveux autonome (SNA= système nerveux qu’on ne peut réguler de manière consciente) pour coordonner l’activité cellulaire dont dépend le maintien de la vie (= connexion des 2 systèmes par l’intermédiaire des connexions du SNA) • Les mécanismes et la vitesse d’action de ces deux systèmes sont différentes.

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Système nerveux

• Le système nerveux régit l’activité des muscles, l’activité de certaines glandes par l’intermédiaire du SNA, par l’intermédiaire nerveux qui sont déclenchés par des neurones( régulation sympathique/para-sympatique). La réaction des organes effecteurs est extrêmement .est extrêmement rapide • Les cellules excitables (neurones ou fibres musculaires) entrent en contact et communiquent dans des zones spécialisées = synapses r du SNA sont cholinergiques ou adrénergiques. Ils libèrent NA • Selon le n (noradrénaline) • NA est synthétisée et stockée dans des vésicules situées dans les terminaisons axonales des fibres adrénergiques. • Réaction très rapide (quelques millième de secondes)

! Par contre pour le système endocrinien, les réactions sont moins rapides et dure plus dans le temps. ! Systeme endocrinien

s • Constitué d SE influe sur l’activité métabolique (= l’activité métabolique ce sont les actions qui vont se • dérouler dans la cellule des cellules par l’intermédiaire d’hormones) (messagers chimiques) déversés dans le sang et transportés dans tout l’organisme. Les hormones agissent sur des cellules cibles après fixation sur un récepteur. ⇒ La réactions des organes ou des tissus cibles apparait après un temps de latence (sec à qq jours). Le temps de latence est extrêmement important : • Quand réaction amorcée, durent beaucoup plus longtemps que les réactions induites par le SN • Les hormones influent sur la plupart des cellules de l’organisme et elles ont des effets étendus et diversifiés

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Caractéristiques et organisation des épithéliums endocrines • Formé par un épithélium glandulaire qui repose sur un tissu conjonctif très vascularisé • Synthèse d’hormones libérées directement dans la circulation sanguine

• Glandes endocrines (thyroide, hypophyse), ou amas de cellules endocrines (ilos de langerhans alpha et beta) et systèmes endocrine diffus (cellules endocrines dispersées dans des tissus ou organes)

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I. Le système endocrinien

• les glandes qui forment le SE sont de petites dimensions et sont disséminées dans tout l’organisme et notamment l(hypothalamus et l’hypophyse sont deux glandes quui se situent en relation direct avec les neurones du système nerveux central. Cette régulation ou interaction entre le SN et le système hormonal est du à des interférences (phobie : réponse endocrinienne). • Il existe d’autres glandes qui sont disséminées dans l’organisme. • Glandes surrénales sont les glandes les plus impliquées lors de la mise en activité, lors d’un stress qu’il soit aigu ou chronique. Il existe 2 parties principales de ces glandes : la cortico-surrénale (qui va donné naissance aux hormones corticoïdes) et la médullo-surrénale (qui sécrète principalement de l’adrénaline et un petit peu de noradrénaline)

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• On distingue 2 types de glandes : - Les glandes exocrines : dotées de conduits au moyens desquels elles déversent leurs sécrétions dans une structure tubulaire ou cavité. - Les glandes endocrines : libèrent des hormones dans le liquide interstitiel environnant. Pourvues d’un apport sanguins important.

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• Hypophyse, thyroides, surrénales, corps pinéal, thymus = glandes endocrines • Pancréas, gonades = glandes mixtes • Hypothalamus = fonction nerveuse et fonction endocrine (c’est donc l’hypothalamus qui fait la coordination entre le SN et le SE)

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II. Médiateurs - Hormones (définition) Les neurones sont appelés médiateurs du SE

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On distingue environ 100 hormones avec des transporteurs spécifiques Les hormones sans transporteurs sont appelés fractions libres de l’hormone. C’est cette fraction libre qui va donner l’effet biologique.

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légende : flèche = action de la majorité des cellules endocrines est sous la dépendance du système hypothalamo-hypophysaire

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On classes ces hormones en 2 grands groupes : - Les hormones peptiques dérivées d’acide aminés (hyposolubles via un récepteur) - Les hormones stéroïdes délivrées du cholestérol (liposolubles diffusion à travers la membrane plasmique, liaison récepteur intracellulaire

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• L’apport en protéine et en cholestérol via l’alimentation est un facteur extrêmement important pour la synthèse de ces hormones. • L’action majorité des cellules endocrines est sous la dépendance de système hypothalamohypophysaire

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Autres types d’hormones • Les hormones paracrines : les éicosanoïdes (leucotriènes, prostaglandines (PG), les thromboxanes (TX)) ⇒ Lipides biologiquement actifs produits à partir de l’acide rachidonique Elles sont impliqués dans les phénomènes inflammatoires. L’acide arachidonique est un acide gras à chaine longue qu’on trouve dans certaines huiles végétales

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III. Fonctionnement des hormones • Agissent sur des cellules cibles en modifiant leur activité (accélération ou diminution des processus normaux) Un stimulus hormonal produit au moins un des effets suivants : • 1. Modification de la perméabilité ou du potentiel de repos de la membrane plasmique par l’ouverture ou fermeture de canaux ioniques (Exemple : ouverture de canaux sodium = modification de la quantité de sodium intracellulaire ; dans certains cas l’entrée de sodium dans la cellule va modifier l’activité cellulaire et donc engendrer une réponse spécifique) 2. Synthèse de protéines (= augmentation de l’activité de la cellule : phénomène de transcription et traduction) ou de mol régulatrices dans la cellule. D’une manière générale un cellule qui synthétise des protéines est une cellule dont l’activité augmente et qui devient plus grosse (hypertrophie cellulaire) 3. Activation ou désactivation d’enzymes 4. Déclenchement de l’activité sécrétrice 5. Stimulation de la mitose (multiplication cellulaire)

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Il existe 2 grands mécanismes de déclenchement des actions hormonales: • Hormones peptidiques : - Protéines ou acides aminés ne passent pas directement la membrane cellulaire car hydrosolubles - Des seconds messagers (intracellulaire) comme AMP cyclique - Ils vont se lier a des récepteurs qui se trouvent sur la membrane plasmique de la cellule et la liaison hormones récepteurs va permettre d’activer les molécules régulatrices qui se trouvent sur la,surface de la membrane plasmique (protéine G) et ces protéines vont permettre d’enclencher les réactions cellulaires

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On a besoin d’énergie dans la cellule pour fournir de l’énergie. ATP = un corps d’adénosine + 3 liaisons phosphates Adénosine = adénine Guanosine = c’est une base azoté associé à un sucre (guanine + ribose) L’énergie qui est libéré va permettre d’activer l’AMP cyclique et qui est le déclencheur de toutes les réactions cellulaires Guanosine : Tri - P Di - P + GDP + Pi + NRJ

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• Hormones stéroïdes : - L’activation des gènes est bcp plus facile car les hormones stéroïdes sont solubles et passent directement à travers le cytoplasme de la cellule. - Les hormones stéroïdes activent directement les processus de transcription puis de traduction.

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D’un point de vue pharmacologique, l’action des hormones stéroïdes est plus difficile à bloqué car celle ci passe plus librement à travers les cellules.

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IV. Apparition et durée de l’activité hormonale • Hormone = substance puissante même à faible concentration • La concentration d’hormone qu’on retrouve dans le sang est fonction de la vitesse de libération, elle est fonction de la vitesse d’inactivation (le foie) et fonction de la vitesse d’élimination (l’urine = le rein) Le séjour de l’hormone dans le sang s’appelle la demi-vie (de 1seconde à 30min = temps • nécessaire pour que l’hormone perde la moitié de son activité biologique) Le temps nécessaire à l’apparition des effets (de 1seconde à ++) • • L’activité physique, le fait de se mettre en mouvement, entraine un stress et ce stress va enclencher la libération en premier des sécrétions de catécholamines (adrénaline - noradrénaline dopamine) (adrénaline + noradrénaline : glande médullo surénale) C’est 2 hormones permettent au corps de s’adapter à la demande énergétique lié à l’activité physique.

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Chez l’enfant, l’activité spontanée est de courte durée et de grande intensité et chez l’adulte, elle est d’intensité plutôt faible mais de longue durée. Cette bascule à lieu à l’adolescence mais surtout lorsque l’on aborde le cycle d’endurance. En physiologie, on considère qu’un exercice de longue durée est supérieur à 20min car les mécanismes de régulation hormonaux se modifient après 20min d’activités (après 20min on va passer à une augmentation de la glande cortico-surénale).Ce passage dépend de la maturation du sujet.

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• De part leur caractère liposoluble, les stéroïdes ne sont pas solubles dans le plasma et devront donc se fixer à une protéine de transport (principalement albumine et globuline, pour être véhiculés dans le sang). Pour pouvoir agir, l’hormone devra être sous forme libre (séparée de son transporteur • hydrosoluble) pour pouvoir pénétrer dans la cellule et avoir une actions biologique Lorsque l’hormone libre pénètre dans la cellule, les protéines porteuses libèrent l’hormone de • façon à ce que le rapport plasmique reste constant. Donc non seulement la quantité d’hormone mais aussi la quantité de transporteur définira le • niveau de réaction cellulaire puisqu’une modulation de la concentration du transporteur modifiera le taux d’hormone libre. • Enfin, il y a toujours des stéroïdes libres dans le sang pouvant pénétrer dans les cellules cibles. • Enfin, de part sa liaison avec la protéine de transport, l’excrétion et la dégradation de l’hormone sont ralenties, permettant à certaines des hormones stéroïdes d’avoir une demi-vie dépassant l’heure.

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• Les hormones peptiques, hydrosolubles, sont facilement solubles dans le liquide extracellulaire et le plasma. • Elles ne nécessitent donc aucune molécule de transport pour être véhiculée dans le sang. • Elles possèdent cependant une demi-vie courte, de l’ordre de quelques minutes. • Cet aspect nécessite alors, malgré le stock d’hormone présente dans la cellule endocrine, que l’hormone soit sécrétée en permanence si l’action hormonale doit être maintenue.

1) Régulation des sécrétions • La synthese et la libération de la plupart des hormones sont régies par la rétro-inhibition Stimulus ↓ Sécrétion d’hormone ↓ Augmentation de la concentration de sang de l’hormone ↓ Inhibition de sa libération • Cas de la rétro-activation : ocytocine

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Les différents stimuli intervenant

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➚ glycémie - insuline - béta de langerhans ➘ glycémie - glucagon - alpha de langerhans ↓ ➚ glycogénolyse hépatique

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L’hypophyse

! ! Def germain ! ! ! ! ! !

• Ce qui permet donc d’expliquer que les expériences douloureuses engendrent des réponses hormonales. • L’hypothalamus, contient des noyaux de neurones qui vont libérer des substances appelées neurohormones. • La plupart des hormones hypothalamiques sont des hormones stimulatrice.

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Il existe différentes familles et différents axes

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• 3 étages de régulation des hormones (au niveau de la glande, au niveau hypophysaire et au niveau hypothalamique).

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Contrôle de la sécrétion hormonale

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L’exercice permet de stimuler l’hormone de croissance et la stimulation de cette hormone dépend de 2 paramètres : l’intensité et la durée. Cependant le stimulus qui augmente la stimulation de l’hormone de croissance est l’intensité. Les valeurs de Gh sont multipliés par 7 pour les exercices intenses. L’intensité minimal pour qu’il y ait une augmentation c’est 40% de la VO2. L’intérêt chez l’enfant est donc de proposer des exercices qui permettent de solliciter d’une manière assez importante la consommation d’oxygène pour augmenter les sécrétion d’hormone de croissance. Apres un sprint court (30sec), les concentration de Gh sont multipliés par 7 par rapport au repos, et le retour aux valeurs basale se réalise 1heure après la fin de l’exercice. D’autre facteurs vont intervenir : - La production d’ion H+ (directement lié au métabolisme, à l’intensité) - L’hyperthermie (augmentation de la température corporelle) Tous cela est lié à la production d’exercices intenses - L’hypoxie (permet l’augmentation des sécrétions d’hormones de croissance). C’est un adret très transitoire de la fourniture d’oxygène à un tissu

Les exercices de type intermittent sont donc des exercices qui permettent de favoriser la sécrétion de Gh. Au niveau cellulaire, l’hypoxie transitoire entraine une production de facteur induit par l’hypoxie que l’on appelle les hypoxia-indust factor (HIF). L’exercice prolongé permet lui aussi une augmentation des sécrétions d’hormone de croissance dont les sécrétions maximales auront lieu après une 20aine de minutes.

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L’axe hypophyso-surrénalien est le deuxième grand axe qui va être stimulé au cours de l’exercice. • Les glandes surrénales sont 2 glandes situées au dessous des reins (entre 4 et 6g). En 1855, Adison décrit le syndrome d’insuffisance surrénalienne. • Un syndrome est un ensemble de symptôme (= éléments cliniques visibles). • La glande surrénale possède 2 grandes parties. La médulo-surrénale sécrète l’adrénaline et la noradrénaline. Cette glande est innervé par des fibres du SN sympathique. • La glande cortico-surrénale comprend 3 grandes zones .

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• L’aldostérone est une hormone qui permet de récupéré le sodium et l’eau. • Le cortisol permet d’agir sur le métabolisme des glucides, des protéines. Il a un effet antiinflammatoire. • La DHEA (découverte par le Pr. Beaulieu), qui est l’hormone de la jeunesse (diminue).

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! D’une manière générale, les médicaments sont en bas de chaine. !

ACTH et glucocorticoides lors de l’exercice • Lors de l’exercice, la sécrétion hypophysaire d’ACTH et la production de glucocorticoides augmente quelque soit la durée de l’exercice mais on retrouve une sécrétion de glucocorticoides plus régulières au court de l’exercice prolongé (longue durée). • D’une manière générale, l’exercice de longue durée s’accompagne par une sensation de bien être. Cela se traduit par une augmentation de sécrétion d’endorphine (= composés qui ont des vertus proches de la morphine). En effet les sécrétions d’endorphine et de la glande cortico-surrénale sont liées car ils ont le même précurseur. C’est le complexe de la POMC (pro opio melano cortine)

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