Glycémie : le contrôle des flux de glucose

Complète avec le mot exact.

1. Les organes qui prélèvent du glucose dans le sang, comme les muscles et le cerveau, sont des organes .
   Des organes consommateurs ; l’intestin et le foie, qui font entrer du glucose dans le sang, sont des organes sources.
2. Après un repas, le glucose absorbé par l’intestin grêle rejoint d’abord le foie par la veine hépatique.
   La veine porte hépatique conduit au foie le sang venu de l’intestin : le foie reçoit le glucose en premier.
3. Le cerveau, qui dépend presque exclusivement du glucose sanguin, en consomme environ g par jour.
   Environ 120 g par jour, à jeun comme après un repas : d’où l’importance de maintenir la glycémie.
4. Chez une personne en bonne santé, la glycémie à jeun se situe entre 0,7 et g/L environ.
   Entre 0,7 et 1,1 g/L ; après un repas, elle s’élève sans dépasser 1,4 g/L environ.
5. La période qui suit un repas, pendant la digestion, est la période .
   Période postprandiale : l’intestin fait entrer du glucose dans le sang et une partie est mise en réserve.

M(glucose) = 180 g/mol. Convertis la glycémie (même nombre de décimales que la donnée, sauf indication).

1. 0,90 g/L = mmol/L
   0,90 ÷ 180 = 0,005 mol/L, soit 5,0 mmol/L.
2. 1,17 g/L = mmol/L
   1,17 ÷ 180 = 0,0065 mol/L, soit 6,5 mmol/L.
3. 1,44 g/L = mmol/L
   1,44 ÷ 180 = 0,008 mol/L, soit 8,0 mmol/L.
4. 2,07 g/L = mmol/L
   2,07 ÷ 180 = 0,0115 mol/L, soit 11,5 mmol/L.
5. 4,2 mmol/L = g/L (au centième)
   4,2 × 0,180 = 0,756, soit 0,76 g/L.
6. 7,0 mmol/L = g/L (au centième)
   7,0 × 0,180 = 1,26 g/L : c’est exactement le seuil du diabète à jeun.
7. 11,1 mmol/L = g/L (au centième)
   11,1 × 0,180 = 1,998, soit 2,00 g/L : le seuil de l’HGPO.
8. 3,5 mmol/L = g/L (au centième)
   3,5 × 0,180 = 0,63 g/L, sous l’intervalle habituel à jeun : une hypoglycémie.

Données simplifiées pour un adulte, en grammes de glucose par heure. Au repos et à jeun, le foie libère 9,0 g/h ; le cerveau prélève 5,4 g/h, les muscles 1,5 g/h, les autres organes le reste. Pendant une marche rapide à jeun, les muscles prélèvent 7 fois plus qu’au repos ; le cerveau et les autres organes ne changent pas.

1. Au repos à jeun, si la glycémie reste stable, les autres organes prélèvent g/h.
   Entrées = sorties : 9,0 − 5,4 − 1,5 = 2,1 g/h.
2. Part du glucose libéré par le foie qui est prélevée par le cerveau : %.
   5,4 ÷ 9,0 = 0,6, soit 60 % : au repos à jeun, le cerveau est le premier consommateur.
3. Pendant la marche, les muscles prélèvent g/h.
   1,5 × 7 = 10,5 g/h.
4. Pour que la glycémie reste stable pendant la marche, le foie doit libérer g/h.
   Sorties : 5,4 + 10,5 + 2,1 = 18,0 g/h. Piège : les muscles ne puisent pas seulement dans leur glycogène, ils prélèvent aussi du glucose sanguin, que le foie doit remplacer.
5. La libération de glucose par le foie est alors multipliée par .
   18,0 ÷ 9,0 = 2 : le prélèvement des muscles, lui, a été multiplié par 7.
6. Une heure après un repas, au repos, l’intestin fait entrer 32 g de glucose par heure, le foie n’en libère plus et les organes en prélèvent 9,0 g/h. Si la glycémie ne bouge plus, la mise en réserve atteint g/h.
   Entrées = consommation + mise en réserve : 32 − 9,0 = 23 g/h, stockés en glycogène (foie, muscles) et en triglycérides (tissu adipeux).

Complète avec le mot exact.

1. Synthèse de glycogène à partir du glucose : la .
   Glycogéno-genèse : « fabrication de glycogène ».
2. Le glucose qui entre dans une cellule est aussitôt transformé en glucose-6-, une molécule qui ne traverse pas la membrane.
   Le glucose-6-phosphate reste piégé dans la cellule.
3. Enzyme du foie qui permet de libérer le glucose dans le sang, absente des fibres musculaires : la glucose-6-.
   La glucose-6-phosphatase retire le phosphate : le glucose libre peut sortir de l’hépatocyte.
4. Hors du foie, les cellules d’un autre organe possèdent un peu de cette enzyme : le .
   Le rein, dans une moindre mesure : le foie reste de loin le principal organe qui libère du glucose dans le sang.
5. Claude Bernard montre en qu’un foie lavé de tout son sucre en contient de nouveau quelques heures plus tard.
   En 1855 ; en 1857, il isole la substance de réserve, qu’il nomme glycogène.

Écris l’organe concerné : foie, muscle ou tissu adipeux.

1. Il libère du glycérol et des acides gras pendant le jeûne :
   Le tissu adipeux hydrolyse ses triglycérides ; le glycérol servira à la néoglucogenèse du foie.
2. Son glycogène, pourtant abondant, ne fait jamais remonter la glycémie :
   Le muscle n’a pas de glucose-6-phosphatase : il garde son glucose.
3. Sa réserve de glycogène, de l’ordre de 100 g chez l’adulte, profite à tout l’organisme :
   Le foie : il libère dans le sang le glucose de son glycogène.
4. Il est la cible principale du glucagon :
   Le foie : ses cellules portent le récepteur au glucagon.
5. Il stocke au total 300 à 400 g de glycogène chez l’adulte :
   Les muscles : plus de glycogène que le foie (de l’ordre de 100 g), mais réservé à leur usage.
6. Il fabrique du glucose à partir du lactate rejeté par les fibres musculaires :
   Le foie, par néoglucogenèse.

Adulte au repos et à jeun : foie de 1,6 kg dont 6 % de glycogène ; 28 kg de muscles dont 1,4 % de glycogène. L’organisme prélève dans le sang 7,5 g de glucose par heure. 162 g de glycogène donnent 180 g de glucose.

1. Masse de glycogène du foie : g
   1 600 × 0,06 = 96 g.
2. Masse de glucose que ce glycogène peut libérer : g (à l’unité)
   96 × 180 ÷ 162 ≈ 106,7, soit 107 g.
3. Durée pendant laquelle le glycogène hépatique peut, à lui seul, compenser la consommation : h (à l’unité)
   106,7 ÷ 7,5 ≈ 14,2, soit 14 h, si le foie compensait seul toute la consommation.
4. Masse de glucose contenue dans le glycogène des muscles : g (à l’unité)
   Glycogène : 28 000 × 0,014 = 392 g ; glucose : 392 × 180 ÷ 162 ≈ 435,6, soit 436 g.
5. Un élève ajoute ce glucose à celui du foie et conclut que la glycémie est assurée pendant h (à l’unité). Son calcul est juste, son raisonnement est faux.
   (106,7 + 435,6) ÷ 7,5 ≈ 72,3, soit 72 h. Mais sans glucose-6-phosphatase, le glucose du glycogène musculaire ne passe pas dans le sang : seul le glycogène du foie compte. En réalité, la néoglucogenèse hépatique, déjà active pendant la nuit, prend le relais quand ce glycogène s’épuise.

Complète avec le mot exact.

1. Les amas de cellules endocrines dispersés dans le pancréas sont les îlots de .
   Les îlots de Langerhans, 1 à 2 % de la masse du pancréas.
2. L’insuline, qui fait baisser la glycémie, est une hormone .
   Elle est hypoglycémiante ; c’est la seule hormone qui fasse baisser la glycémie.
3. Le pancréas déverse aussi un suc digestif dans l’intestin par un canal : c’est sa fonction .
   Fonction exocrine (vers l’intestin) ; la fonction endocrine (vers le sang) est assurée par les îlots.
4. L’insuline et le glucagon ont des effets opposés sur la glycémie : ce sont deux hormones .
   Deux hormones antagonistes, dont les sécrétions varient en sens contraire.
5. Une réponse qui s’oppose à la variation qui l’a déclenchée caractérise une rétroaction .
   Une rétroaction négative : elle ramène la glycémie vers sa valeur de référence.

Donne le rôle de chaque élément dans la régulation de la glycémie : paramètre réglé, valeur de référence, messager ou effecteur.

1. Le glucagon transporté par le sang :
   Les hormones sont les messagers de la boucle.
2. Le foie, qui dégrade son glycogène en glucose :
   Le foie corrige l’écart : c’est un effecteur.
3. La concentration du glucose dans le plasma :
   La glycémie est le paramètre réglé.
4. La valeur d’environ 1 g/L autour de laquelle la glycémie est maintenue :
   C’est la valeur de référence.
5. Le tissu adipeux, qui transforme le glucose en triglycérides :
   Il retire du glucose du sang : effecteur, comme le foie et les muscles.
6. L’insuline libérée après le repas :
   L’insuline est un messager : le sang la transporte jusqu’à ses cellules cibles.

Données simplifiées. Un pancréas humain pèse 80 g ; ses îlots représentent 1,5 % de sa masse. Sur une coupe traitée par des anticorps marqués, un îlot compte 160 cellules : 104 marquées par un anticorps anti-insuline, 48 par un anticorps anti-glucagon, les autres par d’autres marqueurs.

1. Masse totale des îlots : g
   80 × 0,015 = 1,2 g.
2. Part des cellules β dans cet îlot : %
   Les cellules marquées par l’anti-insuline sont les cellules β : 104 ÷ 160 = 0,65, soit 65 %.
3. Part des cellules α : %
   Les cellules à glucagon sont les cellules α : 48 ÷ 160 = 0,3, soit 30 %.
4. Cet îlot contient fois plus de cellules β que de cellules α (au dixième).
   104 ÷ 48 ≈ 2,17, soit 2,2.
5. Si un îlot pèse en moyenne 1 µg, le pancréas en compte environ million(s) (au dixième).
   1,2 g = 1 200 000 µg, soit 1 200 000 îlots : 1,2 million.

Complète avec le mot exact.

1. Fixée sur son récepteur membranaire, l’hormone déclenche dans la cellule une de réactions.
   Une cascade de réactions : des enzymes sont activées ou inhibées, des transporteurs déplacés vers la membrane.
2. Le transporteur de glucose que l’insuline fait insérer dans la membrane des fibres musculaires et des adipocytes :
   Le GLUT4.
3. Avant l’action de l’insuline, ces transporteurs sont stockés dans des internes.
   Dans des vésicules : l’insuline les fait fusionner avec la membrane plasmique.
4. Le transporteur des hépatocytes laisse passer le glucose dans les deux .
   Le GLUT2 fonctionne dans les deux sens : le glucose entre après un repas, sort entre les repas.
5. Le glucose traverse la membrane par diffusion , sans dépense d’énergie.
   Diffusion facilitée par une protéine de transport, dans le sens du gradient de concentration.

Quatre types de cellules en culture : A a seulement des récepteurs à l’insuline, B seulement des récepteurs au glucagon, C les deux, D aucun des deux. Réponds par des lettres (ex. : A et D) ou par un nombre.

1. Cellules qui répondent au glucagon :
   Seules les cellules qui portent son récepteur : B et C.
2. Cellules qui répondent à l’insuline :
   A et C.
3. Nombre d’hormones, parmi les deux, auxquelles répond la cellule D placée avec de fortes doses :
   0 : sans récepteur, une hormone même abondante n’a aucun effet.
4. La cellule qui se comporte comme une fibre musculaire :
   A : la fibre musculaire répond à l’insuline mais n’a pas de récepteur au glucagon.
5. La cellule qui se comporte comme un hépatocyte :
   C : l’hépatocyte répond aux deux hormones.

Dans un hépatocyte, le glucose libre traverse la membrane par GLUT2, toujours du compartiment le plus concentré vers le moins concentré. M(glucose) = 180 g/mol. Données simplifiées.

1. Après un repas, le sang qui arrive au foie contient 1,53 g/L de glucose, soit mmol/L.
   1,53 ÷ 180 = 0,0085 mol/L, soit 8,5 mmol/L.
2. Sous l’effet de l’insuline, l’hépatocyte transforme son glucose en glycogène et son glucose libre reste à 3,5 mmol/L : l’écart qui fait entrer le glucose vaut mmol/L.
   8,5 − 3,5 = 5,0 mmol/L, du sang vers l’hépatocyte.
3. La nuit, à jeun, le sang contient 0,81 g/L de glucose, soit mmol/L.
   0,81 ÷ 180 = 0,0045 mol/L, soit 4,5 mmol/L.
4. Sous l’effet du glucagon, la glycogénolyse fait monter le glucose libre de l’hépatocyte à 6,2 mmol/L : le glucose passe de l’hépatocyte vers le .
   6,2 > 4,5 : le glucose sort vers le sang par les mêmes transporteurs.
5. Pendant un effort à jeun, le sang contient 0,72 g/L et le glucose libre de l’hépatocyte vaut 6,0 mmol/L : l’écart qui fait sortir le glucose vaut mmol/L.
   0,72 ÷ 180 = 0,004 mol/L, soit 4,0 mmol/L ; 6,0 − 4,0 = 2,0 mmol/L. Piège : comparer dans la même unité.

Complète avec le mot ou le nombre exact.

1. Riches en fibres, les (lentilles, pois chiches) ont en général un indice glycémique bas.
   Les légumineuses sont digérées lentement : la glycémie monte peu après leur consommation.
2. On compare des portions qui apportent la même masse de glucides assimilables : g.
   50 g de glucides assimilables, comparés à 50 g de glucose.
3. On suit la glycémie pendant heures après l’ingestion.
   Pendant 2 h, après une nuit de jeûne.
4. Un aliment d’IG 52 est classé à indice .
   52 ≤ 55 : IG bas.
5. Un aliment d’IG 74 est classé à indice .
   74 ≥ 70 : IG élevé.

Calcule. Pour les quatre premières lignes, l’aire du glucose vaut 96 (unités arbitraires) ; IG arrondi à l’unité. Charge glycémique = IG × masse de glucides de la portion ÷ 100.

1. Aire de l’aliment : 48. IG =
   48 ÷ 96 × 100 = 50.
2. Aire de l’aliment : 72. IG =
   72 ÷ 96 × 100 = 75.
3. Aire de l’aliment : 63. IG =
   63 ÷ 96 × 100 ≈ 65,6, soit 66.
4. Un aliment d’IG 40 donne une aire de
   40 × 96 ÷ 100 = 38,4.
5. Aliment R : portion apportant 24 g de glucides, IG 30. Charge =
   30 × 24 ÷ 100 = 7,2.
6. Aliment S : portion apportant 12 g de glucides, IG 72. Charge = (au dixième)
   72 × 12 ÷ 100 = 8,64, soit 8,6 : IG élevé, mais charge faible, car la portion apporte peu de glucides.
7. Aliment T : portion apportant 28 g de glucides, IG 75. Charge =
   75 × 28 ÷ 100 = 21.
8. Pour la même charge que T, un aliment d’IG 35 devrait apporter g de glucides.
   21 × 100 ÷ 35 = 60 g.

Données simplifiées. Hausse de la glycémie au-dessus de la valeur à jeun (g/L) après 50 g de glucides, mesurée à 0, 30, 60, 90 et 120 min. Glucose : 0 ; 0,48 ; 0,40 ; 0,18 ; 0,04. Aliment P (purée) : 0 ; 0,44 ; 0,34 ; 0,12 ; 0. Aliment H (haricots rouges) : 0 ; 0,16 ; 0,14 ; 0,08 ; 0,02. Aires par la méthode des trapèzes.

1. Aire du glucose : g·min/L
   30 × (0 + 0,48) ÷ 2 + 30 × (0,48 + 0,40) ÷ 2 + 30 × (0,40 + 0,18) ÷ 2 + 30 × (0,18 + 0,04) ÷ 2 = 7,2 + 13,2 + 8,7 + 3,3 = 32,4 g·min/L.
2. Aire de l’aliment P : g·min/L
   6,6 + 11,7 + 6,9 + 1,8 = 27 g·min/L.
3. IG de P (à l’unité) :
   27 ÷ 32,4 × 100 ≈ 83,3, soit 83.
4. IG de H (à l’unité) :
   Aire de H : 2,4 + 4,5 + 3,3 + 1,5 = 11,7 g·min/L ; 11,7 ÷ 32,4 × 100 ≈ 36,1, soit 36.
5. L’aliment P est classé à indice glycémique .
   83 ≥ 70 : IG élevé ; H (36) a un IG bas.
6. Le plus faible pic de sécrétion d’insuline est attendu après l’aliment (lettre).
   Après H : la glycémie monte peu (0,16 g/L au plus), les cellules β sont peu stimulées.

Complète avec le mot ou le nombre exact.

1. Le diabète le plus fréquent, environ 90 % des cas, est le diabète de type .
   Le type 2 ; le type 1 représente environ 10 % des cas.
2. Dans le diabète de type 1, l’insulinémie est (effondrée, normale ou élevée).
   Effondrée : les cellules β ont été détruites.
3. Dans le diabète de type 2, les cellules cibles répondent mal à l’insuline : c’est l’.
   L’insulinorésistance, suivie d’un épuisement progressif des cellules β.
4. Ancien nom du diabète de type 1, traité par des injections d’insuline : diabète .
   Diabète insulinodépendant ; le type 2 était dit non insulinodépendant.
5. Présence de glucose dans l’urine : la .
   La glycosurie, quand la glycémie dépasse le seuil rénal (environ 1,8 g/L).

Critères : glycémie à jeun ≥ 1,26 g/L lors de deux dosages ; ou ≥ 2 g/L deux heures après 75 g de glucose (HGPO) ; ou ≥ 2 g/L à tout moment avec des symptômes. M(glucose) = 180 g/mol. Écris : diabète, normal ou à confirmer.

1. Deux dosages à jeun, à une semaine d’intervalle : 1,28 g/L puis 1,35 g/L →
   Deux valeurs à jeun ≥ 1,26 g/L : diabète.
2. Un seul dosage à jeun : 1,40 g/L →
   Au-dessus du seuil, mais un seul dosage ne suffit pas : à confirmer par un second dosage à jeun.
3. À jeun : 0,98 g/L ; 2 h après 75 g de glucose : 1,18 g/L →
   Valeur à jeun dans l’intervalle habituel et retour sous 1,4 g/L à 2 h : normal.
4. 2 h après 75 g de glucose : 12,0 mmol/L →
   12,0 × 0,180 = 2,16 g/L ≥ 2 g/L à 2 h d’une HGPO : diabète. Piège : convertir avant de comparer au seuil.
5. Soif intense, urines abondantes ; glycémie à 16 h : 2,45 g/L →
   ≥ 2 g/L à n’importe quel moment, avec des symptômes : diabète.
6. Deux dosages à jeun : 5,4 mmol/L chaque fois →
   5,4 × 0,180 = 0,972 g/L, soit 0,97 g/L : normal.

Indice HOMA = glycémie à jeun (mmol/L) × insulinémie à jeun (µUI/mL) ÷ 22,5. M(glucose) = 180 g/mol. Données simplifiées pour trois adultes, à jeun. Lina : 0,99 g/L et 9 µUI/mL. Marc : 1,35 g/L et 24 µUI/mL. Rose : 1,80 g/L et 2 µUI/mL, avec des anticorps dirigés contre les cellules β.

1. Glycémie de Marc : mmol/L
   1,35 ÷ 180 = 0,0075 mol/L, soit 7,5 mmol/L.
2. HOMA de Lina : (au dixième)
   0,99 ÷ 180 = 0,0055 mol/L, soit 5,5 mmol/L ; 5,5 × 9 ÷ 22,5 = 2,2.
3. HOMA de Marc :
   7,5 × 24 ÷ 22,5 = 8.
4. Selon cet indice, la résistance à l’insuline de Marc est fois plus forte que celle de Lina (au dixième).
   8 ÷ 2,2 ≈ 3,64, soit 3,6.
5. HOMA de Rose : (au dixième)
   1,80 ÷ 180 = 0,01 mol/L, soit 10 mmol/L ; 10 × 2 ÷ 22,5 ≈ 0,89, soit 0,9.
6. Malgré un HOMA bas, Rose est atteinte d’un diabète de type .
   Type 1 : son HOMA est bas parce qu’elle ne produit presque plus d’insuline (anticorps contre les cellules β), pas parce que ses cellules y sont sensibles. Piège : un HOMA bas ne signifie pas « bonne santé ».