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Fiche explicative de la leçon : Le pancréas Biologie

Dans cette fiche explicative, nous allons apprendre à décrire la structure et la fonction du pancréas dans le corps humain.

Saviez-vous que votre pancréas contient des récepteurs gustatifs très semblables à ceux de votre langue?Cependant, contrairement à ceux de notre bouche, les récepteurs gustatifs du pancréas n’envoient pas de messages à notre cerveau. Au lieu de cela, notre pancréas utilise ses récepteurs gustatifs des goûts sucré et amer pour réguler notre appétit et notre métabolisme, ainsi que pour maintenir une concentration adéquate de sucre dans notre sang. Pour y parvenir, l’activation de ces récepteurs provoque la libération d’hormones.

Figure 1 : Schéma indiquant la position du pancréas au sein du système digestif de l’Homme.

Le pancréas est un organe de forme allongée, il fait environ 15 cm de long, et se situe dans l’abdomen juste derrière l’estomac. Comme vous pouvez le voir sur la figure 1, depuis sa position dans le corps humain, il joue le rôle d’organe accessoire dans le système digestif. Cela signifie que la nourriture ne passe pas par le pancréas, car celui-ci ne fait pas partie du tube digestif, mais il participe à la digestion en libérant des enzymes digestives. Le pancréas est donc aussi considéré comme une glande.

Terme clé: Pancréas

Le pancréas est un organe allongé situé derrière l’estomac, qui sécrète des enzymes digestives dans le duodénum via le canal pancréatique et sécrète également des hormones dans le sang.

Les glandes endocrines sécrètent des hormones directement dans le sang, tandis que les glandes exocrines sécrètent des substances telles que des enzymes par le biais de canaux excréteurs. Le pancréas est parfois appelé « glande mixte », car il a à la fois des fonctions endocrines et exocrines.

Terme clé: Glande endocrine

Une glande endocrine est un organe constitué d’un groupe de cellules spécialisées qui sécrètent des hormones directement dans le sang.

Terme clé: Glande exocrine

Une glande exocrine est un organe constitué d’un groupe de cellules spécialisées qui sécrètent des substances telles que des enzymes par le biais de canaux.

Exemple 1: Expliquer pourquoi le pancréas est une glande mixte

Pourquoi le pancréas est-il considéré comme une glande mixte?

  1. Le pancréas contient des cellules endocrines qui sécrètent des hormones et des cellules exocrines qui sécrètent des enzymes.
  2. Le pancréas contient des cellules exocrines qui sécrètent des hormones et des cellules endocrines qui sécrètent des enzymes.

Réponse

Les glandes endocrines sécrètent des hormones dans le sang, tandis que les glandes exocrines sécrètent des substances telles que des enzymes par le biais de canaux. Les glandes mixtes, comme le pancréas, possèdent à la fois des cellules endocrines et exocrines dont les fonctions sont différentes.

Les cellules endocrines du pancréas sécrètent des hormones directement dans le sang.

Les cellules exocrines du pancréas sécrètent des enzymes digestives et du suc pancréatique par le biais du canal pancréatique. Les enzymes et le suc atteignent ensuite le duodénum de l’intestin grêle, où les enzymes sont impliquées dans la digestion chimique des aliments.

Les amylases représentent un groupe d’enzymes digestives, qui continuent de décomposer l’amidon en sucres simples, après avoir débuté le processus dans la bouche. Les protéases, telles que la trypsine, sont un autre groupe d’enzymes digestives qui décomposent les protéines en peptides et en acides aminés. Le dernier groupe, les lipases, décompose les lipides en acides gras et en glycérol. Le suc pancréatique contient du bicarbonate de soude, un alcali qui neutralise le suc gastrique acide de l’estomac lorsqu’il pénètre dans l’intestin grêle.

Par conséquent, le pancréas est considéré comme une glande mixte, car il contient des cellules endocrines qui sécrètent des hormones et des cellules exocrines qui sécrètent des enzymes.

Le pancréas est principalement constitué de tissu exocrinien, de sorte qu’il peut également fonctionner comme une glande exocrine. En effet, il sécrète des enzymes digestives et du « suc » pancréatique via le canal pancréatique vers le duodénum de l’intestin grêle. Dans cette partie de l’intestin grêle, ces enzymes sont impliquées dans la digestion chimique des nutriments présents dans la nourriture.

Les enzymes digestives sécrétées par le tissu exocrinien du pancréas comprennent les amylases, les protéases et les lipases, qui agissent toutes dans l’intestin grêle. Les amylases continuent à dégrader l’amidon en sucres simples, après avoir débuté le processus dans la bouche. Les protéases, telles que la trypsine, décomposent les protéines en peptides et en acides aminés. Les lipases décomposent les lipides en acides gras et en glycérol. Le suc pancréatique contient du bicarbonate de soude, un alcali qui neutralise le suc gastrique acide de l’estomac lorsqu’il pénètre dans le duodénum.

Exemple 2: Décrire la fonction des cellules exocrines du pancréas

Le pancréas contient des cellules endocrines et exocrines. Quelle est la fonction principale des cellules exocrines?

  1. de sécréter des hormones directement dans la circulation sanguine
  2. de remplacer les cellules mortes ou endommagées avec des cellules souches pancréatiques
  3. de sécréter des enzymes dans le duodénum de l’intestin grêle
  4. de tapisser la cavité interne du pancréas et libérer de l’acide pour aider à la digestion des aliments

Réponse

Les glandes endocrines sécrètent des hormones dans le sang, tandis que les glandes exocrines sécrètent des substances telles que des enzymes par le biais de canaux. Le pancréas est parfois considéré comme une « glande mixte », car il a à la fois des cellules endocrines et exocrines qui remplissent différentes fonctions.

Le pancréas est une glande endocrine, car il sécrète des hormones directement dans la circulation sanguine.

Bien que le pancréas contienne habituellement des cellules souches pancréatiques de sorte que les cellules mortes ou endommagées peuvent être remplacées, cela n’a pas de rapport avec sa fonction exocrine. Les glandes exocrines sécrètent des substances grâce à des canaux excréteurs.

Le pancréas est constitué principalement de tissu exocrinien, de sorte qu’il peut également fonctionner comme une glande exocrine. En effet, ces cellules exocrines sécrètent des enzymes digestives et du suc pancréatique via le canal pancréatique vers le duodénum de l’intestin grêle. Dans cette partie de l’intestin grêle, ces enzymes sont impliquées dans la digestion chimique des nutriments présents dans la nourriture, tels que l’amidon, les lipides et les protéines.

Alors que les cellules exocrines du pancréas sécrètent du « suc » pancréatique, qui est une substance alcaline, le pancréas, lui, ne libère aucun acide. En fait, ce suc pancréatique aide à neutraliser l’acide gastrique de l’estomac qui pénètre dans le duodénum. Cela rend les conditions de pH dans le duodénum plus adaptées aux enzymes qui travaillent dans cette partie.

La fonction principale des cellules exocrines est donc de sécréter des enzymes dans le duodénum de l’intestin grêle.

Voyons ensuite la structure microscopique du pancréas.

Les tissus exocriniens du pancréas qui sécrètent des enzymes digestives et du suc pancréatique sont appelés des acini pancréatiques (acinus au singulier). Le canal pancréatique se ramifie à travers les acini afin de facilement transporter leurs sécrétions exocrines vers le duodénum.

Les tissus endocriniens du pancréas qui sécrètent des hormones sont appelés les îlots de Langerhans. On les appelle des îlots, car ils ressemblent à de petites îles entourées d’une mer d’acini pancréatiques. Les îlots de Langerhans contiennent des vaisseaux sanguins, de sorte que les hormones peuvent être facilement transportées par le sang, des cellules pancréatiques endocrines vers les différents tissus du corps qui en ont besoin. Ces vaisseaux sanguins peuvent également permettre le bon fonctionnement des cellules des îlots de Langerhans.

Terme clé: Îlots de Langerhans

Les îlots de Langerhans sont des cellules spécialisées du pancréas qui sont responsables de la production d’hormones telles que l’insuline et le glucagon.

Micrographie prise avec microscope optique d'une coupe du pancréas
Figure 2

L’image ci-dessus est une micrographie d’une coupe du pancréas prise par un microscope optique. Vous pouvez apercevoir un îlot de Langerhans endocrinien au centre se présentant comme une grande structure circulaire, pâle et bleu violacé. Le reste de la micrographie montre tout autour les acini pancréatiques exocriniens représentés par des structures roses et bleues plus foncées. Vous pouvez voir les noyaux des différentes cellules dans le tissu sous forme de cercles violet foncé.

Alors, quelle est la fonction endocrine du pancréas?Les îlots de Langerhans libèrent des hormones pour contrôler la glycémie en libérant deux hormones qui agissent de différentes manières.

Le glucose est un sucre que notre corps obtient en dégradant les glucides de notre nourriture. Le glucose est aussi le principal substrat qui est décomposé lors de la respiration cellulaire, un processus biologique que toutes nos cellules effectuent pour produire de l’énergie. Les hormones libérées par les îlots de Langerhans maintiennent la concentration de glucose sanguin à un niveau normal.

Terme clé: Glucose

Le glucose est une simple molécule de sucre monosaccharide composée de six atomes de carbone.

Les cellules alpha et bêta représentent deux des différents types de cellules se trouvant dans les îlots de Langerhans. Afin de maintenir une glycémie normale, les cellules alpha produisent et sécrètent une hormone appelée le glucagon, qui agit de différentes façons pour augmenter le taux de glucose sanguin lorsqu’il est trop bas. Par exemple, le glucagon stimule la décomposition du glycogène stocké dans le foie en glucose et la conversion des acides aminés et des graisses en glucose. Cela augmente la concentration de glucose dans le sang.

Terme clé: Cellules alpha

Les cellules alpha sont des cellules situées dans les îlots de Langerhans du pancréas qui libèrent du glucagon en réponse à une hypoglycémie.

Terme clé: Glucagon

Le glucagon est une hormone libérée par les cellules alpha du pancréas qui agit en augmentant la concentration de glucose dans le sang afin d’avoir une glycémie stable.

Afin de maintenir une glycémie normale, les cellules bêta produisent et sécrètent une hormone appelée l’insuline, qui a pour fonction de diminuer le taux de glucose sanguin lorsqu’il est trop élevé, par exemple après un repas. L’insuline agit en stimulant la glycolyse, qui est la première étape de la respiration cellulaire, et en particulier l’absorption du glucose dans les cellules musculaires squelettiques. L’insuline peut également amener les cellules hépatiques à stocker le glucose sous forme de glycogène. Enfin, les cellules adipeuses peuvent absorber davantage de glucose pour qu’il soit stocké sous forme de graisses. Cela permet de stabiliser la glycémie.

Terme clé: Cellules bêta

Les cellules bêta sont des cellules situées dans les îlots de Langerhans du pancréas qui libèrent de l’insuline en réponse à un taux élevé de glucose sanguin.

Terme clé: Insuline

L’insuline est une hormone libérée par les cellules bêta du pancréas qui a pour fonction de diminuer la concentration de glucose dans le sang pour maintenir une glycémie normale.

Exemple 3: Décrire la fonction principale de l’insuline

Complétez la phrase suivante:la fonction principale de l’insuline est de la glycémie.

  1. diminuer
  2. augmenter

Réponse

Les tissus endocriniens du pancréas qui sécrètent des hormones sont appelés les îlots de Langerhans.

Dans les îlots de Langerhans, il existe deux types de cellules:les cellules alpha et les cellules bêta. Ces deux types de cellules agissent en maintenant un niveau normal de glucose dans le sang. Le glucose est un sucre qui est décomposé dans les cellules pour libérer de l’énergie lors de la respiration cellulaire.

Afin de maintenir une glycémie stable, les cellules alpha produisent et sécrètent une hormone appelée le glucagon, qui agit de différentes façons en augmentant le taux de glucose sanguin lorsqu’il est trop bas. Les cellules bêta produisent et sécrètent une hormone appelée l’insuline, qui a pour fonction de diminuer le taux de glucose sanguin lorsqu’il est trop élevé, par exemple après un repas.

Par conséquent, la fonction principale de l’insuline est de diminuer la glycémie.

Exemple 4: Décrire les rôles du pancréas et de ses cellules

Indiquez si les affirmations suivantes sont vraies ou fausses.

  1. Les cellules bêta des îlots de Langerhans sécrètent du glucagon.
  2. Le pancréas est un exemple de glande endocrine, et non de glande exocrine.

Réponse

Les glandes endocrines sécrètent des hormones dans le sang, tandis que les glandes exocrines sécrètent des substances telles que des enzymes par le biais de canaux excréteurs. Les glandes mixtes, comme le pancréas, ont à la fois des cellules endocrines et exocrines dont les fonctions sont différentes.

Partie 1

Le pancréas est une glande endocrine, car il sécrète des hormones directement dans le sang. Les tissus endocriniens du pancréas qui sécrètent des hormones sont appelés les îlots de Langerhans.

Dans les îlots de Langerhans, il existe deux types de cellules:les cellules alpha et les cellules bêta. Ces deux types de cellules agissent en maintenant un niveau normal de glucose dans le sang. Le glucose est un sucre qui est décomposé dans les cellules pour libérer de l’énergie lors de la respiration cellulaire.

Afin de stabiliser la glycémie, les cellules alpha produisent et sécrètent une hormone appelée le glucagon, qui agit de différentes façons pour augmenter le taux de glucose sanguin lorsqu’il est trop bas. Les cellules bêta produisent et sécrètent une hormone appelée l’insuline, qui a pour fonction de diminuer le taux de glucose sanguin lorsqu’il est trop élevé, par exemple après un repas.

Par conséquent, l’affirmation selon laquelle les cellules bêta des îlots de Langerhans sécrètent du glucagon, est fausse.

Partie 2

Comme discuté précédemment, le pancréas est une glande endocrine, car il sécrète des hormones directement dans le sang. Les tissus endocriniens du pancréas qui sécrètent des hormones sont appelés les îlots de Langerhans.

Le pancréas est majoritairement constitué de tissu exocrinien, de sorte qu’il peut également fonctionner comme une glande exocrine. Cela s’explique par le fait qu’il sécrète des enzymes digestives et du suc pancréatique via le canal pancréatique vers le duodénum de l’intestin grêle. Dans cette partie de l’intestin grêle, ces enzymes sont impliquées dans la digestion chimique des nutriments présents dans la nourriture.

Les enzymes digestives sécrétées par le tissu exocrinien du pancréas comprennent les amylases, les protéases et les lipases, qui agissent toutes dans l’intestin grêle. Les amylases continuent à décomposer l’amidon en sucres simples, après avoir débuté le processus dans la bouche. Les protéases, telles que la trypsine, décomposent les protéines en peptides et en acides aminés. Les lipases décomposent les lipides en acides gras et en glycérol. Le suc pancréatique contient du bicarbonate de soude, un alcali qui neutralise le suc gastrique acide de l’estomac lorsqu’il pénètre dans le duodénum.

Par conséquent, l’affirmation selon laquelle le pancréas est un exemple de glande endocrine et non de glande exocrine, est fausse.

Vous vous demandez peut-être pourquoi nous avons besoin du pancréas pour contrôler le niveau de glucose dans le sang. Voyons ce qui peut arriver si le corps ne peut pas maintenir une glycémie plus ou moins stable.

Le diabète de type 1 est une maladie qui survient à la suite d’un dysfonctionnement des cellules bêta du pancréas. Vous vous souvenez peut-être que les cellules bêta sont responsables de la production d’insuline, qui diminue le taux de glucose sanguin. Comme les cellules bêta ne produisent pas d’insuline chez une personne atteinte de diabète de type 1, leur glycémie peut devenir très élevée si elle n’est pas contrôlée. Cela peut endommager de nombreux organes de l’organisme, tels que les nerfs et les vaisseaux sanguins.

Puisque l’insuline ne réduit pas efficacement la glycémie chez une personne diabétique, celle-ci pourrait avoir des concentrations élevées de glucose dans le sang. Un test sanguin peut être utilisé pour surveiller la glycémie chez les diabétiques. Un test sanguin qui révèle une forte concentration de glucose pourrait indiquer que cette personne est atteinte de diabète ou d’un autre problème de santé sous-jacent. De fortes concentrations de glucose ont également tendance à augmenter la fréquence des mictions chez l’homme. Cela se traduit généralement par une soif excessive chez une personne atteinte de diabète, car davantage d’eau est excrétée dans son urine, ce qui diminue la concentration d’eau dans le corps.

Les personnes atteintes de diabète de type 1 doivent régulièrement mesurer leur glycémie avec attention et peuvent minimiser leurs symptômes grâce à des injections quotidiennes d’insuline. Cependant, il n’y a actuellement pas de remède pour le diabète de type 1 mise à part des méthodes qui peuvent contrôler les symptômes.

Figure 3 : Graphique comparant la glycémie d’une personne diabétique avec celle d’une personne non diabétique après un repas. Vous pouvez constater que la glycémie de la personne diabétique est bien plus élevée et met plus de temps à baisser après un repas.

Le graphique de la figure 3 montre qu’une personne diabétique a une glycémie plus élevée que celle d’une personne non diabétique. Après un repas, cette concentration de sucre dans le sang augmente beaucoup plus chez les diabétiques, et il lui faut beaucoup plus de temps pour diminuer à nouveau. En effet, les cellules bêta du pancréas de cette personne ne peuvent pas sécréter d’insuline pour retrouver une concentration normale de glucose sanguin.

Dans le diabète de type 2, une glycémie élevée est également difficile à contrôler, soit parce que les cellules bêta ne produisent pas suffisamment d’insuline, soit parce que les cellules de l’organisme ne sont plus capables d’absorber l’insuline produite. Le glucose dans le sang ne baisse donc pas, augmentant ainsi la concentration de glucose dans le sang, ce qui signifie que les cellules ne peuvent même pas utiliser le glucose. Cela est généralement dû au fait que les récepteurs d’insuline sur les cellules deviennent moins sensibles à l’insuline. Cette résistance à l’insuline est souvent liée à une mauvaise alimentation et à un manque d’exercice. Le diabète de type 2 peut souvent être soigné en limitant la consommation de glucides et en faisant plus de sport.

Les personnes atteintes de diabète de type 1 peuvent parfois avoir recours à une greffe de pancréas afin de remplacer les cellules bêta non fonctionnelles. De telles greffes peuvent toutefois être risquées, et il y a beaucoup plus de demandes que d’offres de transplantations;des traitements alternatifs font donc l’objet de recherches. Néanmoins, l’utilisation de cellules souches pour traiter le diabète est prometteuse. Les cellules souches peuvent être stimulées pour se différencier en cellules bêta afin qu’elles soient injectées à la personne qui ne peut pas produire l’insuline d’elle-même.

Récapitulons certains des points clés que nous avons abordés dans cette fiche explicative.

Points clés

  • Le pancréas est un organe qui a à la fois des fonctions endocrines et exocrines.
  • Les tissus exocriniens du pancréas, les acini, sécrètent des enzymes digestives et du suc pancréatique via le canal pancréatique vers le duodénum de l’intestin grêle.
  • Les tissus endocriniens du pancréas, les îlots de Langerhans, contiennent des cellules alpha et bêta.
  • Afin de maintenir une glycémie normale, les cellules alpha sécrètent dans le sang une hormone appelée le glucagon, qui augmente le niveau de glucose sanguin.
  • Afin de stabiliser la glycémie, les cellules bêta sécrètent une hormone dans le sang appelée l’insuline, qui diminue le taux de glucose sanguin.

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