Mécanismes en œuvre contre l’hypoglycémie

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Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Glycémie et diabète
Type : Pratique du raisonnement scientifique 2 | Année : 2012 | Académie : Inédit
Unit 1 - | Corpus Sujets - 1 Sujet
 
Mécanismes en œuvre contre l’hypoglycémie

Glycémie et diabète

Corrigé

46

Spécialité

svtT_1200_00_36C

Sujet inédit

pratique du raisonnement scientifique

Exercice 2 • 5 points

À des personnes volontaires, à jeun depuis une dizaine d’heures, on a fait une injection d’insuline (0,04 U/kg) au temps 0. À l’aide de prélèvements sanguins à intervalles rapprochés, on a suivi l’évolution de divers paramètres suite à cette injection. En outre, une technique complexe a permis de quantifier la production de glucose par le foie et son utilisation par l’ensemble des cellules de l’organisme.

> À partir des informations extraites des documents 1 et 2, mises en relation avec vos connaissances, indiquez la succession des mécanismes physiologiques rendant compte de l’évolution de la glycémie depuis le temps – 10 minutes jusqu’au temps 90 minutes.

Document 1

Évolution de la glycémie, de la production de glucose et de l’utilisation de glucose au cours de l’expérimentation


Document 2

Évolution de l’insulinémie et de la glucagonémie au cours de l’expérimentation


Comprendre le sujet

  • Il s’agit d’étudier la réaction des différents éléments impliqués dans la régulation de la glycémie lors d’une hypoglycémie provoquée par une injection d’insuline.
  • Faire une analyse complète du document 1 en évitant de le paraphraser.
  • Bien dégager les effets de l’insuline afin d’expliquer l’hypoglycémie constatée.
  • Montrer le rôle du glucagon dans le retour à la normale.

Mobiliser ses connaissances

La régulation de la glycémie repose notamment sur les hormones pancréatiques : insuline et glucagon.

Corrigé

Exploitation du document 1

  • À jeun, la glycémie est stable, égale à 90 mg/dL. L’injection d’insuline provoque une chute de la glycémie, qui atteint sa valeur la plus basse, 45 mg/dL à 30 minutes. La glycémie remonte ensuite pour reprendre sa valeur initiale vers 90 minutes.
  • Ces variations de la glycémie sont dues à des changements dans la production de glucose (par le foie) et d’utilisation de glucose par les organes insulinodépendants sous l’action de l’insuline injectée.
  • Avant l’injection, production et utilisation de glucose étaient égales, ce qui explique la stabilité de la glycémie à jeun. Suite à l’injection, il y a une baisse de la production de glucose (minimale à 20 minutes) et une hausse de l’utilisation du glucose (maximale vers 20 minutes) : cela explique l’hypoglycémie. Ensuite, l’utilisation de glucose baisse, rejoint sa valeur initiale à 40 minutes et se maintient stable. En revanche, la production de glucose s’élève fortement entre 30 et 50 minutes, baisse ensuite tout en se maintenant à une valeur supérieure à la valeur à jeun.
  • C’est donc l’augmentation de la production de glucose par le foie qui explique le retour à une glycémie normale

Exploitation du document 2

  • La chute de l’insulinémie constatée est due à la dégradation des molécules d’insuline injectées. Ce n’est donc pas une réaction physiologique ; on n’a aucune indication sur la sécrétion d’insuline par le pancréas (elle doit être quasi nulle). L’insuline injectée a disparu vers 60 minutes.
  • On constate une augmentation de la concentration du glucagon à partir de 15 minutes, concentration qui atteint son maximum vers 50 minutes après l’injection d’insuline. Ensuite, la concentration baisse tout en restant supérieure à la valeur à jeun.
  • Le pancréas a donc réagi à l’injection d’insuline par une augmentation de sa sécrétion de glucagon.

Synthèse

  • L’insuline injectée agit sur le foie en inhibant la glycogénolyse et la néoglucogenèse et en stimulant la synthèse de glycogène. Cela explique la diminution de la production de glucose.
  • L’insuline agit sur les muscles et le tissu adipeux en stimulant le prélèvement de glucose, la synthèse de glycogène dans les muscles et celle de lipides dans le tissu adipeux, à partir de glucose. Cela explique l’augmentation de l’utilisation de glucose.
  • L’action de l’insuline sur le foie, les muscles et le tissu adipeux engendre donc une hypoglycémie. Cette hypoglycémie est détectée par les cellules α du pancréas, qui réagissent en sécrétant davantage de glucagon. Le profil hormonal change alors : baisse de l’insulinémie due à sa dégradation, augmentation de la concentration du glucagon, réaction physiologique.
  • Le glucagon est une hormone hyperglycémiante qui agit surtout sur le foie en stimulant la production de glucose : cela explique l’augmentation de cette production constatée à partir de 20 minutes.
  • En même temps, puisque l’insulinémie diminue, l’utilisation du glucose baisse. La production de glucose par le foie sous l’action du glucagon étant plus forte que son utilisation, l’hypoglycémie disparaît peu à peu.