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Le système endocrinien

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Academic year: 2022

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Texte intégral

(1)

Le système endocrinien

UE 2.2 Cycles de la vie et grandes fonctions

Pr Marianne Zeller

INSERM U866, UFR Sciences de santé, Université Bourgogne-Franche Comté Marianne.zeller@u-bourgogne.fr

(2)

Plan

1. Généralités

2. Les hormones

3. Mécanismes d’action hormonale

4. Eléments de régulation endocrinienne 5. Les glandes endocrines

6. Les tissus encrines

(3)

Généralités

Système Endocrinien (SE) = régulateur

– Module activité métaboliques via hormones

• Rôle essentiel dans le maintien de l’homéostasie

• Interactions avec le Système Nerveux (SN) pour coordonner nombreuses activités

cellulaires

(4)

Généralités

• Vitesse d’action en réponse aux variations du milieu → ajustements

– Rapide: SN

• Influx nerveux déclenche activité musculaire, glandulaire

– Lente: SE

• Libération dans la circulation sanguine de

messagers chimiques (hormones) qui vont agir durablement sur métabolisme cellules cibles

(5)

Généralités

Rôle SE: coordination de processus lents et souvent constants d’adaptation aux variations du milieu

– Reproduction

– Croissance et développement – Equilibre hydriques et ioniques – Production des GR

– Régulation du stress

– Régulation circulation, digestion – Métabolisme énergétique…

SE formé par

Glandes endocrines

• Petites dimensions

• Disséminées dans le corps Tissus endocrines

• Cellules endocrines disséminées dans des organes

Principales glandes endocrines

(6)

Glandes

Exocrines → substances non hormonales

– Libérées dans conduits

– Ex: glande salivaire, sudoripare

Endocrines → hormones

– Libérées dans liquide interstitiel puis plasma – Très vascularisées

– Glandes endocrines = hypophyse, thyroïde,

surrénales, parathyroïdes, glande pinéale, thymus – Autres = Pancréas (+ sécrétions digestives),

Gonades (+gamètes), hypothalamus (+SN)

(7)

Plan

1. Généralités

2. Les hormones

3. Mécanismes d’action hormonale

4. Eléments de régulation endocrinienne 5. Les glandes endocrines

6. Les tissus encrines

(8)

Les hormones

• = substance chimique sécrétée par des cellules dans LEC

• Mode de sécrétion = exocytose

• Mode d’action = régulation métabolisme d’autres cellules

• Hormones

– Stéroïdes (dérivées cholestérol) → liposolubles

• Hormones sexuelles produites par gonades (testicules et ovaires) Ex: Testostérone

• Hormones cortex surrénalien Ex: Aldostérone

– Non stéroïdes = dérivées d’aa (protéines, peptides, dérivées tyrosine)

→ hydrosolubles

Ex: Catécholamines, thyroxine

(9)

Les hormones

• Transport dans le sang

– Hormones stéroïdes et thyroïdiennes: via un transporteur protéique spécifique

– Autres hormones: sous forme libre (sans transporteur)

Hormone

(10)

Mécanismes d’action hormonale

• Principe : 1 hormone agit sur

– 1 cellule précise (cellule cible) et pas les autres – 1 organe précis (organe cible) et pas les autres

• Fixation de l’hormone sur un récepteur protéique spécifique de la cellule cible

• Récepteurs

– Membranaire – Cytoplasmique – Nucléaire

• La fixation de l’hormone sur son récepteur

modifie l’activité métabolique de la cellule cible

(11)

Actions cellulaires des hormones

• Actions selon type d’hormone et cellule cible

– Modifications perméabilité mb

– Synthèse de protéines (enzymes) – Régulation activité enzymatique – Stimulation mitose

• Mécanismes

– Hormones liposolubles

– Hormones hydrosolobles

(12)

Plan

1. Généralités

2. Les hormones

3. Mécanismes d’action hormonale

4. Eléments de régulation endocrinienne 5. Les glandes endocrines

6. Les tissus encrines

(13)

Mécanisme d’action

d’une hormone liposoluble

• Hormones stéroïdes

• Diffusion à travers mb plasmique et nucléaire

• Fixation R sur ADN

→ transcription en ARNm

→ protéines

(14)

Mécanisme d’action

d’une hormone hydrosoluble

• Dérivées d’aa

• Fixation R mb plasmique

→ Réactions intracellulaires:

Activation enzyme → 2nd messager (AMPc

GMPc…) → cascades (enchainement) de

réactions amplificatrices

(15)

Plan

1. Généralités

2. Les hormones

3. Mécanismes d’action hormonale

4. Eléments de régulation endocrinienne 5. Les glandes endocrines

6. Les tissus encrines

(16)

Régulation de la libération des hormones

↑ sécrétion hormone dans le sang

sécrétion hormone dans le sang

(17)

Régulation sécrétion hormonale

• Boucles de rétro-inhibition (le + souvent)

→ taux circulants ≈ stables

• Rythme circadiens de sécrétion

– ↑ Mélatonine = nuit – ↑ Cortisol = matin

• 3 types de stimulus

– Hormonal

– Humoral

– Nerveux

(18)

Stimulus hormonal

• Glandes endocrines libèrent hormones après stimulation par d’autres hormones

• Axe hypothalamo-hypophysaire libère hormones qui régulent

sécrétion hormones thyroïdiennes, surrénaliennes, ovariennes

• Boucles de rétro-inhibition sur l’hypothalamus

(19)

Stimulus humoral

• Variations taux circulants d’ions, nutriments régulent sécrétion hormones

• Glycémie régule libération d’insuline par pancréas

– ↑ [glucose] sg → ↑ insuline

• Calcémie régule libération de PTH par glandes parathyroïdiennes

– ↓ [Ca2+] sg → ↑ PTH

(20)

• Neurofibres (SN) stimulent sécrétion d’hormones

• SN sympathique → libération noradrénaline par

médullosurrénale

• SN peut exercer un contrôle complémentaire à la régulation hormonale ou humorale

– Ex: SN sympathique (stress)

→ ↑ glycémie

Stimulus nerveux

(21)

Plan

1. Généralités

2. Les hormones

3. Mécanismes d’action hormonale

4. Eléments de régulation endocrinienne 5. Les glandes endocrines

6. Les tissus encrines

(22)

Hypophyse

Taille d’un pois, suspendue à hypothalamus par tige

2 lobes

– Antérieur = Adénohypophyse (tissu glandulaire) = production 6 hormones

Protéines

Régulation par hypothalamus

Contrôlent d’autres hormones

– Postérieur = Neurohypophyse (tissu nerveux) = stockage neurohormones

(23)

Hormone croissance (GH)

Effets anabolisant (↑ synthèse protéines) = foie, muscles, os, cartilage…

Stimulant de la croissance (↑ taille organes): os, muscles

Sécrétion essentiellement nocturne

Déséquilibres – Enfance

Carence → nanisme

Hypersécrétion → gigantisme hypophysaire

– Adulte

Acromégalie (tumeur bénigne hypophyse)

(24)

Prolactine

Structure chimique proche de celle de GH

Action = développement glandes mammaires et production lait

Stimulée par œstrogènes, allaitement

(25)

FSH et LH

Gonadostimulines

LH = Hormone lutéinisante

– Femme: Ovaires = déclenche ovulation et ↑ progestérone (corps jaune) et œstrogène – Homme : Testicules = ↑ sécrétion testostérone

FSH = Hormone Folliculo Stimulante : Stimulant gonades

– Femme : → maturation follicules ovariens (développement ovules, préparation ovulation) et ↑ sécrétion œstrogènes

– Homme : → ↑ spermatogénèse

(26)

TSH

Stimule croissance de la glande thyroïde

→ ↑ sécrétion hormones thyroïdiennes

Grossesse, froid → ↑ TSH

(27)

ACTH

Stimule corticosurrénale

→ ↑ sécrétion cortisol, androgènes

Fièvre, hypoglycémie, stress → ↑ ACTH

(28)

Neurohypophyse

• Hypothalamus synthétise hormones → axones

→ hypophyse (stockage)

– Si stimulation: libération hormones dans sg

• 2 hormones

– Ocytocine: Accouchement → contraction utérus, déclenche le travail, éjection lait

• Stimulant = Dilatation col utérus, succion (allaitement)

– ADH → ↑ réabsorption eau tubules rénaux

• ↓ volume urines et ↑ concentration urines

• ↑ Volume sg et PA

(29)

Thyroïde

• Base de la gorge (sous pomme d’Adam) – Palpable

• Très vascularisée

• 2 lobes + 1 isthme

• Remplie de follicules

– Contiennent substance colloïdale = thyroglobuline (précurseur hormone thyroïdienne)

(30)

Thyroïde

• Sécrète

– Hormone thyroïdienne: thyroxine = T4 (+T3)

• Contiennent 4 (ou 3) atomes d’iode

• Produites par cellules folliculaires

– régulée par TSH (antéhypophyse) – ↑ TSH → ↑ T4, T3

• Effets :

– → ↑ ↑ métabolisme cellulaire – Croissance et dvpt SNC

– Calcitonine

• Produite par cellules parafolliculaires

– Régulée par calcémie – ↑ calcémie →↑ calcitonine

• Effet :

– → fixation Ca2+ dans os → ↓ calcémie

(31)

Régulation sécrétion hormones thyroidiennes

Hypothalamus

Adénohypophyse

Thyroïde

Cellules cibles

Inhibition Stimulation

TSH

Hormones thyroïdiennes

(32)

Glandes parathyroïdes

(33)

Glandes parathyroïdes

• 4 petites glandes face postérieure de la thyroïde

• Sécrètent PTH = hormone parathyroïdienne

• Effets PTH : → ↑calcémie (important)

– Os: → Libération Ca2+

– Intestin: ↑ absorption Ca2+

– Rein: ↑ réabsorption Ca2+ tubule rénal

• → effets opposés à calcitonine

(34)

Régulation hormonale de la

calcémie

(35)

Glandes surrénales

• Chapotent chaque rein

• 2 Parties

– Corticosurrénale (3 couches cellulaires) → Corticostéroïdes

1. Aldostérone 2. Cortisol

3. Androgènes

– Médullosurrénale → Catécholamines

– Adrénaline, noradrénaline

(36)

Structure histologique

des glandes surrénales

(37)

Corticostéroïdes

1. Minéralocorticoïdes = aldostérone

– Effet = Régulation Natrémie et kaliémie – Cible = tubule rénal

• ↑ aldostérone → ↑ réabsorption Na+ (et ↑ excrétion K+)

• Equilibre hydroélectrique

– Régulation par Na+/K+, rénine, ACTH, FNA

(38)

Régulation de la libération

d’aldostérone

(39)

Corticostéroïdes

2. Glucocorticoïdes

– Cortisone + cortisol

– Régulation par ACTH (hypophyse) – Effets

• Optimise le métabolisme cellulaire

• ↑ glycémie

• Anti-inflammatoire, anti-douleur

(40)

Corticostéroïdes

3. Androgènes

– Hormones sexuelles mâles

• + un peu d’œstrogènes (hormones sexuelles femelles)

– Sécrétion

• En quantités très faibles, mais toute la vie

• Rôle probable = déclenchement puberté

• Chez l’homme (→ testostérone) et la femme (→ œstrogène)

– Régulation

• ACTH (hypophyse)

(41)

Catécholamines

• Médullasurrénale = tissu nerveux (≈

ganglion SNΣ)

• Nerfs = fibres préganglionnaires du SNΣ

• Sécrétion

– Adrénaline, noradrénaline

• Stimulation SNΣ (stress) → ↑ FC, ↑ PA,

dilatation bronchioles, ↓ digestion

(42)

Relations hypothalamus, médulla surrénale

et cortex surrénal dans la réponse au stress

(43)

Ilots pancréatiques

• Pancréas = glande mixte

– Exocrine = cellules acineuses sécrétant enzymes digestives

– Endocrine = ilots cellules (endocrinocytes) sécrétant hormones (insuline, glucagon)

(44)

Ilots pancréatiques

• Endocrinocytes ß → insuline

– Effets : Hypoglycémiante

• Captation glucose par cellules de l’organisme

• Favorise glycolyse (dégradation glucose)

• Mise en réserve glucose (glycogène)

• Synthèse protéines, triglycérides

– Rôle insuline dans régulation glycémie

(rétroinhibition)

(45)

• Endocrinocytes α → Glucagon

• Cible = Foie

– ↑ dégradation glycogène → glucose

– Formation glucose à partir d’aa, glycérol – Libération glucose dans le sg →↑ glycémie

• Hyperglycémiant (≠ insuline), très puissant

• Régulation de la libération du glucagon

– Glycémie (↑ glycémie →↓ glucagon) – Activation SNΣ → ↑ glucagon

Ilots pancréatiques

(46)

Régulation de la glycémie

(47)

Diabète

• Glycémie > 1,26 g/L

– Excrétion glucose urinaire

• Type I = maladie héréditaire causée par auto-destruction des cellules ß (→↓↓ insuline)

– Traitement = Autoinjection d’insuline

• Type II = Maladie fréquente, associée à surpoids

– Favorisé par absence exercice physique, régime trop riche (graisse, sucre)

– Causée par inefficacité de l’insuline sur la captation cellulaire du glucose

– Entraine pathologies sur autres organes (cœur, rein, œil, SN…) et ↓ résistance aux infections (pied)

– Traitement = médicaments hypoglycémiants (+ régime + exercice physique)

(48)

Corps pinéal = épiphyse

• Diencéphale, au dessus 3

ème

ventricule

• Sécrétion mélatonine

– Cycle veille/sommeil

(49)

Thymus

• Thorax, derrière sternum

• Taille diminue avec l’âge

• Rôle dans immunité

– Lieu maturation (incubateur) de certains lymphocytes (T)

• Cellules issues moelle osseuse rouge impliquées dans système de défense spécifique contre agents pathogènes (virus, bactéries)

– Maturation stimulée par thymosine

(50)

Gonades

• Glandes sexuelles produisant hormones sexuelles

– Hormones stéroïdes (idem

surrénales mais en quantité + importante)

• Homme : testicules

• Femme : ovaires

(51)

Appareil génital féminin

Col utérus Trompes de Fallope

Ovaire Utérus

Vagin

(52)

Ovaires

• 2 ovaires, dans cavité pelvienne

• Gonades = glandes qui produisent les gamètes femelles (ovules) et les

hormones ovariennes

– Œstrogène – Progestérone

• Début fonction ovarienne = puberté

– Déclenchement par gonadostimulines

(adénohypophyse) → cycle ovarien

(53)

FSH et LH

Gonadostimulines

LH = Hormone lutéinisante

– Femme: Ovaires = déclenche ovulation et ↑ progestérone (corps jaune) et œstrogène – Homme : Testicules = ↑ sécrétion testostérone

FSH = Hormone Folliculo Stimulante : Stimulant gonades

– Femme : → maturation follicules ovariens (développement ovules, préparation ovulation) et ↑ sécrétion œstrogènes

– Homme : → ↑ spermatogénèse

(54)

Le cycle hormonal

Ovulation

Taux d’hormones plasmatiqueTaux d’hormones plasmatique Oestrogène

Progestérone

(55)

Régulation hormonale

• Axe hypothalamo-hypophysaire synchronise les phases du cycle

• Entre naissance et puberté: fonction génitale au repos

• Puberté à ménopause : tous les mois, production de FSH et LH

– FSH: maturation folliculaire (→ œstrogène) – LH: ovulation + corps jaune (→ progestérone)

• Œstrogène et progestérone = dérivés du

cholestérol (comme testostérone)

(56)

Régulation hormonale

• Œstrogènes = produits par follicule ovarien (paroi) ; stimule prolifération et régénération endomètre (phase proliférative du cycle menstruel) ; préparent utérus pour recevoir ovule fécondé

– Acquisition caractères sexuels secondaires (dvpt organes génitaux, seins, pilosité, dépôt tissu adipeux, élargissement bassin…)

– Grossesse : libérés par placenta, préparation glandes mammaires à lactation

• Progestérone = produit par corps jaune; favorise

sécrétions nutritives par endomètre (phase sécrétoire du cycle menstruel)

– Grossesse: libérée par placenta, inhibe contractions utérines, préparation glandes mammaires à lactation

(57)

Testicules

• Suspendus à partie inférieur abdomen par scrotum

• Production gamètes mâles (spermatozoïdes) synthétisés par tubes séminifères

• Production hormones sexuelles mâles = androgènes

– Principale = testostérone

• Libérée par endocrinocytes interstitiels (entre tubes séminifères)

• Acquisition caractères sexuels secondaires :

– Primaires : maturation organes génitaux pour la reproduction (formation spermatozoïdes)

– Secondaires : croissance osseuse, pilosité, mue de la voix, ↑ masse musculaire (masculinisation)

(58)

FSH et LH

Gonadostimulines

LH = Hormone lutéinisante

– Femme: Ovaires = déclenche ovulation et ↑ progestérone (corps jaune) et œstrogène – Homme : Testicules = ↑ sécrétion testostérone

FSH = Hormone Folliculo Stimulante : Stimulant gonades

– Femme : → maturation follicules ovariens (développement ovules, préparation ovulation) et ↑ sécrétion œstrogènes

– Homme : → ↑ spermatogénèse

(59)

Plan

1. Généralités

2. Les hormones

3. Mécanismes d’action hormonale

4. Eléments de régulation endocrinienne 5. Les glandes endocrines

6. Les tissus encrines

(60)

Autres tissus endocrines

• Cellules qui produisent des hormones au dans tissus remplissant aussi une autre fonction

• Tissu adipeux → leptine

– Régulation bilan énergétique

• Paroi estomac → gastrine

– Libération HCl par paroi gastrique

• Paroi duodénum → sécrétine et CCK

– Sécrétion sucs pancréatiques (pancréas) – Sécrétion bile (foie + vésicule biliaire)

(61)

Autres tissus endocrines

• Reins → EPO

– Stimulation synthèse GR (moelle osseuse)

• Cœur → FNA

– Inhibition sécrétion aldostérone – ↓ volume sg et ↓ PA

• Peau

(+ reins + foie

) → vitamine D

– ↑ absorption intestinale Ca2+

– Fixation Ca2+ dans os

(62)

Peau et vitamine D

• Peau = Lieu synthèse

précurseur vitamine D qui sera ensuite transformé en

molécule active par reins puis foie

• Rôle principal de la Vitamine D = régulation métabolisme calcium (↑ absorption

intestinale)

Vitamine D UV

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