Homéostasie Pr Fabrizio ANDREELLI, CHU Bichat Claude Bernard Service de Diabétologie-Endocrinologie

Définitions L’endocrinologie est la spécialité médicale qui prend en charge les dysfonctions hormonales Hormone: substance fabriquée par un tissu spécialisé (glande endocrine), libérée dans la circulation sanguine et qui atteint un organe cible pour y agir.

Définitions L’homéostasie est l’équilibre des différents paramètres qui permettent la vie

Le milieu intérieur L’homéostasie vient du concept de milieu intérieur défini par Claude Bernard Le milieu intérieur est défini comme l’ensemble des paramètres régulés pour assurer la survie Chaque paramètre (par exemple, la natrémie, la glycémie etc…) est régulé dans une zone de valeurs idéales, limites inférieure et supérieure de la normale (1813 - 1878) Claude Bernard

L’énergie La survie nécessite de trouver de l’énergie pour assurer les grandes fonctions physiologiques -maintenir la température corporelle à 37°C -battements cardiaques -absorption ou libération de substances à travers les membranes cellulaires Pour trouver l’énergie nécessaire, le corps oxyde (brûle) les glucides et les lipides apportés par l’alimentation ou déjà stockés dans le corps

L’énergie Les deux grands substrats qui donnent de l’énergie sont -les glucides stockés dans le foie et dans les muscles (glycogène) -mais surtout les lipides stockés dans le tissu gras (adipeux) -les protéines servent pour la structure des cellules et non pour se transformer en énergie

L’énergie = ATP Alimentation Stockage Glucides Lipides Foie Muscles Oxydation ATP Tissu adipeux Acides gras

L’énergie Un poison comme le curare tue rapidement car il bloque les réactions de production d’énergie L’énergie, c’est la vie ! Pathologie= avoir trop ou pas assez de réserves (en particulier tissu adipeux) Les quantités des réserves sont régulées. Quand les réserves augmentent = obésité Quand les réserves diminuent = dénutrition

L’énergie Comment réguler les réserves ? Equilibre entre ce qu’on mange et ce qu’on utilise (oxyde) Si on mange trop et/ou on utilise peu: les réserves augmentent [obésité] Si on mange peu et/ou on utilise beaucoup trop: les réserves diminuent [dénutrition]

L’énergie Comment réguler les réserves : régulation des oxydations L’activité physique participe à la régulation des oxydations Les hormones thyroïdiennes sont capitales pour réguler les oxydations des glucides et des lipides

Pour brûler ... 1 h 30 de danse 3 heures de shopping 1 heure de marche rapide

L’énergie Comment réguler les réserves : régulation des oxydations L’activité physique participe à la régulation des oxydations Les hormones thyroïdiennes sont capitales pour réguler les oxydations des glucides et des lipides

Glande thyroïde= 2 lobes + un isthme

Palpation thyroïdienne Difficile…alors que c’est un organe sous-cutané ! Lors de la déglutition, ascension de la thyroïde En pratique, une thyroïde normale n’est pas palpable !

La colloïde = hormones thyroïdiennes stockées

Fabrication des hormones thyroïdiennes La thyroïde capte l’iode alimentaire (sel) et l’utilise pour fabriquer 2 hormones: -FT3 -FT4 (majoritaire? C’est surtout elle qui est dosée) Les deux hormones sont stockées dans la colloïde et en cas de besoin sont libérées dans la circulation. Tous les tissus du corps ont besoin des hormones thyroïdiennes

Un rôle important des hormones thyroïdiennes Les 2 hormones: -FT3 -FT4 (majoritaire) favorisent l’oxydation des réserves du corps.

Régulation du fonctionnement thyroïdien Les 2 hormones: -FT3 -FT4 (majoritaire) Sont dosées en permanence par le cerveau (hypothalamus) qui détecte les écarts des valeurs normales.

L’hypothalamus est une zone du cerveau qui dose en permanence les hormones produites par les glandes endocrines. C’est également le centre qui contrôle le poids et la soif. L’hypothalamus est reliée à l’hypophyse.

Régulation du fonctionnement thyroïdien Les 2 hormones: -FT3 -FT4 (majoritaire) Sont dosées en permanence par le cerveau (hypothalamus) qui détecte les écarts des valeurs normales. L’hypothalamus avertit l’hypophyse qui elle-même va agir sur la thyroïde par une hormone hypophysaire: la TSH

Régulation du fonctionnement thyroïdien hypothalamus hypophyse Boucle de régulation endocrinienne TSH FT3, FT4 thyroïde

Hyperfonctionnement thyroïdien=hyperthyroïd hypothalamus TSH basse FT4 et FT3 élevées hypophyse Oxydations Perte de poids TSH FT3, FT4 thyroïde

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Un exemple d’hyperthyroïdie Chez une femme jeune: maladie de Basedow Hyperfonctionnement de toute la thyroïde Perte de poids: l’appétit augmente en conséquence Tachycardie (coeur accéléré) au repos Goitre (thyroïde augmentée de taille) Exopthalmie

Goitre -définition: augmentation de taille de la thyroïde -pb fréquent

Un exemple d’hyperthyroïdie Chez une femme jeune: maladie de Basedow Traitement= bloquer le fonctionnement thyroïdien par des antithyroïdiens de synthèse (Néomercazole®)

Maladie de BASEDOW -scintigraphie thyroïdienne au Tecnetium 99 *fixation diffuse et élevée du traceur (traduit l’hyperfonctionnement global de la thyroïde) Scinti normale Scinti de Basedow

Autres causes d’hyperthyroïdie Nodule toxique (1 nodule qui fabrique trop d’hormones): tt = chirurgie Surcharge en iode (médicaments: bétadine, cordarone): tt = antithyroïdiens Dans ces cas: tous les signes d’hyperthyroïdie sauf goitre et exophtalmie

Hypofonctionnement thyroïdien=hypothyroïdie hypothalamus TSH élevée FT4 et FT3 basses hypophyse Oxydations Prise de poids TSH FT3, FT4 thyroïde

HYPOTHYROIDIE Syndrome d’hypométabolisme - asthénie physique et psycho-intellectuelle, - somnolence, - hypothermie, - frilosité, - constipation, - prise de poids avec appétit diminué

Cause la plus fréquente d’hypothyroïdie Thyroïdite de Hashimoto -terrain= femme > 40 ans -involution de la thyroïde (donc pas de goitre) avec hypothyroïdie définitive -cause inconnue, aucun signe oculaire, totalement indolore -traitement= substitution hormonale par Lévothyrox® (FT4 de synthèse)

Cause grave d’hypothyroïdie= carence iodée chronique et ancienne: goitre non nodulaire (ou endémique)

Figure 21-2. Large goiters are prevalent in areas of iodine deficiency Figure 21-2. Large goiters are prevalent in areas of iodine deficiency. (A). A woman from Switzerland operated upon by Dr. Theodor Kocher (From Kocher T: Zur pathologie und therapie deKropfes (parts I and 2). Dtsch Z Chir 4, 1874 ) (B). One hundred years later, large goiters still occur in many parts of the world, as demonstrated in this woman from a mountainous region of Viet Nam, 1970. A B

Cause grave d’hypothyroïdie= troubles de la synthèse des hormones thyroïdiennes (défaut enzymatique) Hypothyroïdie présente dès la naissance Si un traitement substitutif n’est pas administré, il y aura -retard mental sévère -nanisme D’où l’obligation de dépister dès la naissance une hypothyroïdie

Goitre sans hypo ni hyperthyroïdie -si le goitre est dur: cancer (forme historique)

L’énergie Comment réguler les réserves : régulation des glucides régulation des lipides Les deux sont liées !

L’énergie Rôle fondamental de l’insuline: c’est l’hormone du stockage L’insuline permet de stocker -les glucides dans le foie et les muscles -les lipides dans le tissu adipeux

Valeurs normales de glycémie A jeun: 0.7 à 1.10 g/l Post-prandial (2h après le repas): < 1,40 g/l 1 g/l = 5,5 mmol/l

Définition des diabètes: Glycémie à jeun < 1,10 g/l (6 mmol/l): sujet normal Glycémie à jeun entre 1,10 et 1,26 g/l (7 mmol/l): intolérance au glucose Glycémie à jeun > 1,26 g/l (7 mmol/l): diabète 1 g/l = 5,5 mmol/l

Le contrôle de la glycémie dépend avant tout de la sécrétion d’insuline et donc du pancréas

Le pancréas sécréte deux hormones: -l’insuline = c’est la seule hormone hypoglycémiante -le glucagon = c’est une hormone hyperglycémiante

Cellules sécrétant l’insuline (celules β pancréatiques) Cellules sécrétant le glucagon (cellules  pancréatiques)                                                                                            

Le pancréas sécréte deux hormones: -l’insuline = -c’est la seule hormone hypoglycémiante -elle est libérée lors des repas -le glucagon = -c’est une hormone hyperglycémiante -elle est libérée à jeun

Foie L’insuline et le glucagon agissent surtout au niveau du foie Organe +++ de contrôle de la glycémie Réserve de glucose de l’organisme Libère plus ou moins du glucose selon les besoins Libère du glucose lors du jeûne (pour éviter l’hypoglycémie) Stocke du glucose lors des repas (pour éviter l’hyperglycémie) Foie

Glycémie minimale stable A jeun: il faut éviter l’hypoglycémie La glycémie se stabilise à 0,8 g/l Glycémie minimale stable Cerveau GR rein Glucose libéré Le muscle ne consomme pas de glucose Insuline basse Glucagon élevé

Comment survivre loin des repas ? En brûlant les réserves de graisses situées dans le tissu adipeux Le tissu adipeux stocke les acides gras alimentaires lors des repas et libère les acides gras dans le sang loin du repas Loin du repas, les acides gras sont utilisés par les muscles, le cœur, le foie pour en tirer de l’énergie

Le corps utilise ses réserves lipidiques A jeun Le corps utilise ses réserves lipidiques Le foie oxydes des lipides = énergie + cétogenèse Les corps cétoniques apparaissent en petite quantité Acides gras Tissu adipeux Le muscle oxyde des lipides = énergie Insuline basse Glucagon élevé

refait ses réserves de lipides Lors du repas Le corps refait ses réserves de glucides et de lipides Le foie stocke une grande partie des glucides alimentaires La cétogenèse s’annule Acides gras Le tissu adipeux refait ses réserves de lipides Le muscle stocke les glucides alimentaires Il oxyde moins de lipides Insuline élevée Glucagon diminué

Que se passe-t-il si on ne peut plus sécréter d’insuline ? C’est la cause du diabète de type 1 insuline = 0

Le diabète de type 1 -peu fréquent (125000 personnes en France) -chez un non obèse -avec une hyperglycémie à jeun, avant les repas et après les repas -causé par une maladie auto-immune (rejet des cellules β pancréatiques) -entraînant une destruction des cellules sécrétant l’insuline -carence absolue en insuline

Chez une personne normale, même si le jeûne se prolonge, l’insulinémie ne s’annule jamais. C’est ce fond d’insuline qui permet à la cétogenèse d’être contrôlée. Diabète insulino-dépendant (type 1) = carence totale en insuline par destruction des cellules . Sans traitement par insuline, production massive de corps cétoniques qui acidifient le sang et décès par acidose                                                             

Diabétique de type 1: insuline nulle = décès sans traitement Le foie libère ses réserves de glucose -la glycémie augmente Le foie libère +++ des corps cétoniques -leur taux sanguin s’élève -ils acidifient le sang Acides gras Perte de poids +++: l’appétit augmente Fonte du TA Insuline nulle Glucagon élevé

En l’absence d’insuline: -la glycémie augmente, -au-delà de 1,80 g/l: du sucre apparaît dans les urines la glycosurie -l’élimination du glucose dans les urines augmente le volume urinaire: la diurèse augmente (polyurie) -la diurèse augmentée donne soif: la polydipsie C’est le syndrome polyuro-polydipsique

En l’absence d’insuline: -le tissu gras libère ses réserves d’acides gras, -le tissu gras ne peut pas stocker de nouvelles réserves de gras Perte de poids massive malgré une faim vorace (polyphagie) -le foie libère les corps cétoniques: leur concentration dans les urines et le sang augmente (cétose ou cétonurie ou cétonémie) le pH sanguin chute (une acidose apparaît) C’est l’acido-cétose

L’acido-cétose= -mode de début fréquent du diabète de type 1 -mais peut survenir à tout moment si diabète déjà connu et traité mais mal équilibré -hospitalisation en réanimation -risque vital +++: si acidose sévère (pH < 6,90), décès par arrêt cardiaque -seul traitement : administration d’insuline pour sauver le (la) patient(e)