Vidéo de la leçon : Régulation hormonale chez l’humain Biologie

Transcription de vidéo

Dans cette vidéo, nous allons rappeler les types de glandes endocrines dans l’organisme humain. Nous allons d’abord apprendre ce qu’est une hormone avant d’examiner les glandes spécifiques du système endocrinien humain et les hormones qu’elles libèrent. Nous verrons également quels sont les principaux scientifiques qui ont contribué à notre compréhension actuelle des hormones animales, et les principales différences entre les deux types d'hormone, les hormones stéroïdes et non stéroïdes.

Les fonctions du corps humain sont généralement contrôlées par le système nerveux et le système endocrinien, qui travaillent en harmonie pour produire diverses réponses utiles dans l’organisme humain. Le système endocrinien humain, qui sera le sujet de cette vidéo, désigne une série de glandes qui produisent et sécrètent des hormones que le corps peut utiliser pour diverses fonctions.

Les hormones sont des messagers chimiques qui se déplacent dans le corps d'un organisme, généralement par le biais du sang ou d'un autre moyen de transport liquide, pour induire des effets spécifiques. Le mot hormone vient du mot grec qui signifie «exciter» ou mettre en mouvement. En effet, les hormones, représentées ici par ces points verts, engendrent un effet ailleurs dans le corps, à partir de cellules des glandes endocrines d’où elles sont sécrétées. Les cellules et les glandes endocrines sont elles-mêmes activées par un changement dans l’organisme. Par exemple, il peut s’agir d’une augmentation de votre glycémie. Les glandes peuvent également être activées quand elles sont stimulées par une autre hormone ou un influx nerveux, ce qui montre que les systèmes nerveux et endocrinien fonctionnent en tandem pour aider notre organisme à fonctionner efficacement.

Une fois libérées par une glande, les hormones voyagent dans un milieu de transport liquide, généralement via la circulation sanguine où elles sont dissoutes dans le plasma sanguin, jusqu'à ce qu'elles atteignent leurs organes ou cellules cibles. Une fois que ces hormones parviennent à leurs cellules cibles, soit elles se combinent à des récepteurs présents sur la membrane de la cellule cible, soit elles traversent la membrane de la cellule cible pour se lier à des récepteurs situés dans le cytoplasme ou dans le noyau.

Examinons de plus près les différentes glandes endocrines du système endocrinien humain. Vous pouvez voir sur cette image les principales glandes du système endocrinien humain typique chez un homme et chez une femme. Les hormones sont libérées en petite dose par ces différents organes appelés glandes qui appartiennent au système endocrinien. En examinant le cerveau des hommes et des femmes, nous pouvons constater que les deux sexes ont généralement un hypothalamus, une hypophyse et une épiphyse, qui sont tous chargés de libérer différentes hormones. Ils ont également tous deux une glande thyroïde située dans le cou et un thymus dans la poitrine.

L’abdomen de l’homme et de la femme contient également le pancréas, qui fait partie du système digestif, et deux glandes surrénales, situées au-dessus de chaque rein. Les systèmes endocriniens de l’homme et de la femme ne diffèrent généralement que par leurs gonades. Alors que l’homme a habituellement deux testicules, la femme possède quant à elle deux ovaires. Et ces gonades sont principalement responsables de la libération d’hormones sexuelles.

Maintenant que nous avons eu un aperçu du système endocrinien humain, examinons les types de glandes qu’il contient. Il existe trois types de glandes différentes: les glandes endocrines, les glandes exocrines et les glandes mixtes. Toutes les glandes libèrent des substances, mais la nature des substances et le mécanisme utilisé pour les libérer diffèrent selon le type de glande.

Comme nous le savons maintenant, les glandes endocrines produisent des hormones qu’elles sécrètent directement dans la circulation sanguine. Les glandes exocrines produisent différentes substances, comme des enzymes, qu’elles sécrètent par l’intermédiaire de canaux sur différentes surfaces. Ces surfaces peuvent être internes, telles que la bouche dans laquelle les glandes salivaires exocrines sécrètent la salive par un canal salivaire. Les surfaces peuvent également être externes, telles que la peau sur laquelle les glandes sudoripares exocrines sécrètent la sueur, également par le biais de canaux.

Enfin, les glandes mixtes sont celles qui sont capables d’effectuer à la fois des fonctions endocrines et exocrines. Ainsi, elles peuvent non seulement sécréter des hormones dans la circulation sanguine, mais aussi des substances via des canaux aux surfaces du corps. Étant donné que nous nous concentrons sur le système endocrinien humain dans cette vidéo, nous nous intéresserons plus particulièrement aux glandes endocrines et aux glandes mixtes, car ce sont celles qui ont des fonctions endocriniennes. Examinons donc quelques types de glandes spécifiques, en commençant par les glandes endocrines.

Les glandes surrénales sont des exemples de glandes endocrines. Les humains ont généralement deux glandes surrénales, une au-dessus de chacun de nos reins. Examinons de plus près une coupe transversale d’une glande surrénale afin de voir plus clairement le type d’hormone qu’elle libère. Chaque glande surrénale contient une partie externe appelée corticosurrénale et une région interne appelée médullosurrénale. Chacune de ces régions libère différentes hormones dont les fonctions sont très différentes. Par exemple, alors que la corticosurrénale libère des hormones telles que les glucocorticoïdes, les minéralocorticoïdes et les androgènes, c’est à dire les hormones sexuelles, la médullosurrénale quant à elle libère des catécholamines et des hormones peptidiques.

Le cortisol est un exemple de glucocorticoïde libéré par le cortex surrénalien. Le cortisol est parfois appelé l’hormone du stress, car il régule le métabolisme des glucides et l’utilisation des graisses et des protéines comme source d’énergie, surtout dans des situations stressantes. L’adrénaline est un exemple de catécholamine libérée par la médullaire surrénale. Elle stimule en partie la réponse combat-fuite chez les humains, qui nous permet de réagir efficacement aux situations stressantes. Il convient de noter que les glandes surrénales libèrent également de petites quantités d’androgènes, des hormones sexuelles.

Examinons maintenant les glandes du corps humain qui libèrent les plus grandes quantités de ces hormones sexuelles, à savoir les gonades. La plupart des glandes endocrines du corps humain sont communes à l’homme et la femme. Cependant, certains organes très spécifiques diffèrent considérablement entre les deux sexes biologiques. Ces glandes sont appelées les gonades, et elles font partie des systèmes reproductifs masculin et féminin.

Les gonades mâles correspondent aux testicules. Les testicules libèrent des hormones appelées androgènes. Et le principal androgène libéré chez l’homme, comme celui-ci, s’appelle la testostérone. L’une des principales fonctions de la testostérone est de contrôler la croissance des organes sexuels masculins. Et elle stimule également le développement de caractères sexuels secondaires à la puberté. Chez l’homme, les caractéristiques physiques qui changent pendant cette période incluent généralement le développement de poils sur le visage ou sur le corps et la voix qui devient plus grave.

Les gonades femelles sont appelées les ovaires. En plus de libérer des hormones sexuelles typiquement associées aux hommes, comme la testostérone, les ovaires libèrent également de l’œstrogène, de la progestérone et la relaxine chez la femme. L’œstrogène, tout comme la testostérone chez l’homme, stimule le développement des caractères sexuels secondaires lorsqu’une femme atteint la puberté. Ces caractères physiques peuvent comprendre la croissance de son tissu mammaire ou l’élargissement de ses hanches.

L’œstrogène et la progestérone jouent tous deux un rôle important dans la régulation du cycle menstruel chez la femme, en préparant le corps de la femme à une éventuelle grossesse. La relaxine est une autre hormone libérée par les ovaires et également par le placenta pendant la grossesse. Comme son nom l'indique, elle est principalement chargée de détendre certaines parties de l'appareil génital féminin, notamment vers la fin de la grossesse pour faciliter l'accouchement.

Vous pouvez considérer le cerveau comme un organe principalement impliqué dans la communication nerveuse. Cependant, le cerveau contient également de nombreuses régions qui fonctionnent comme des glandes endocrines, par exemple, l’hypophyse, que vous pouvez voir dans cette figure en vert.

En grossissant la partie du cerveau qui contient l’hypophyse, nous pouvons voir qu’elle est composée de deux lobes, le lobe postérieur et le lobe antérieur. Le mot antérieur fait référence à l'avant, car ce lobe est situé vers l'avant du cerveau, tandis que le mot postérieur signifie arrière, car le lobe postérieur se trouve vers l'arrière du cerveau. Pour s’en souvenir, il suffit de retenir que la lettre A précède la lettre P dans l’alphabet. La lettre A est au début de l’alphabet, tout comme le lobe antérieur est plus proche de l’avant du cerveau.

L’hypophyse est étroitement liée à la partie du cerveau appelée hypothalamus. Certaines hormones sont produites par l’hypothalamus et stockées par l’hypophyse postérieure. Par exemple, l’hormone appelée ADH est sécrétée dans le sang par l’hypophyse postérieure lorsque la concentration d’eau dans le sang est faible. L'ADH est ensuite transportée vers ses cellules cibles, situées dans les reins, où elle stimule la réabsorption d'une plus grande quantité d'eau dans la circulation sanguine afin de rétablir un niveau normal et sain d'eau dans le sang.

L’hypophyse est parfois appelée glande maîtresse, car elle contrôle les activités de la plupart des autres glandes endocriniennes. Par exemple, l’hypophyse sécrète l’hormone adrénocorticotrope, plus communément appelée ACTH. L'ACTH sera également absorbée dans les capillaires denses qui entourent l'hypophyse, et le sang transportera cette hormone jusqu'aux glandes surrénales, les stimulant pour qu'elles libèrent d'autres hormones comme le cortisol, que nous avons vu plus tôt. L’hypophyse sécrète également des hormones de croissance qui régulent le développement de diverses parties de notre corps via le métabolisme des protéines. Les hormones de croissance et l’ACTH ne sont que deux des sept hormones libérées rien que par l’hypophyse antérieure.

Voyons ensuite les hormones libérées par le pancréas. Le pancréas est un exemple de glande mixte, car il a à la fois des fonctions endocrines et exocrines. Vous pouvez voir l’emplacement du pancréas dans le système digestif humain en bleu ici. La majeure partie du pancréas est composée de tissu exocrinien, qui joue un rôle important dans le système digestif.

La fonction exocrine du pancréas est de sécréter une substance appelée suc pancréatique dans la première partie de l’intestin grêle, appelée duodénum. Le suc pancréatique est une substance alcaline qui contient un mélange d’enzymes pour faciliter la digestion. Ce suc pancréatique sera sécrété par les cellules exocrines du pancréas vers le duodénum, le long d’un canal appelé canal pancréatique.

La fonction endocrinienne du pancréas est de sécréter deux hormones principales directement dans la circulation sanguine, l’une appelée insuline et l’autre appelée glucagon. Alors que la fonction de l’insuline est de baisser la glycémie lorsqu’elle est trop élevée, la fonction du glucagon est d’augmenter la glycémie lorsqu’elle est trop basse. Les deux mécanismes contrôlés par ces hormones permettent au pancréas de réguler étroitement la glycémie dans l’organisme humain en la maintenant à une concentration normale constante. Plusieurs organes du tube digestif sont tapissés d’une membrane muqueuse, parfois appelée simplement la muqueuse.

La muqueuse peut être qualifiée de glande mixte car elle a à la fois des fonctions endocrines et exocrines. L'estomac et l'intestin grêle font partie des organes dont la paroi contient une muqueuse. La fonction exocrine de ces membranes comprend la sécrétion d’enzymes digestives qui aident à décomposer les aliments, en plus des enzymes sécrétées par des organes comme le pancréas. Ces enzymes sont sécrétées sur la surface interne du tube digestif par des canaux, par exemple dans l'estomac et le duodénum de l'intestin grêle. Ces muqueuses sécrètent également des hormones gastro-intestinales dans la circulation sanguine, qui affectent d’autres organes du système digestif.

Par exemple, la gastrine est une hormone libérée par les cellules G qui tapissent l’estomac et aussi les cellules qui tapissent le duodénum de l’intestin grêle, dont certaines sont agrandies ici. La gastrine est ensuite transportée par le sang vers l’estomac. Une fois dans l’estomac, la gastrine stimule les cellules qui tapissent l’estomac à sécréter le suc gastrique.

Le suc gastrique, parfois appelé acide gastrique ou simplement acide de l’estomac, contient ces enzymes digestives qui seront sécrétées par la muqueuse. Celles-ci fonctionneront dans la décomposition des protéines contenues dans l’estomac. La muqueuse du duodénum contient également des cellules S et I. Alors que les cellules S produisent une hormone appelée sécrétine, les cellules I produisent et sécrètent une hormone appelée cholécystokinine. Ces deux hormones stimulent le pancréas à sécréter du suc pancréatique.

De nombreux scientifiques nous ont permis de comprendre les hormones animales, le système endocrinien et les fonctions endocrines et exocrines des glandes humaines. Claude Bernard était un physiologiste français qui a étudié les fonctions glycogéniques du foie de 1855 à 1856. Vous pouvez voir l’emplacement du foie dans le système digestif dans la figure ici. Bernard était particulièrement fasciné par les sécrétions du foie. Il a découvert que le foie sécrète du sucre stocké intérieurement. Ce sucre s’appelle le glycogène. Et Bernard a découvert une autre fonction exocrine du foie, qui est de sécréter la bile dans l’intestin grêle pour favoriser la digestion des lipides.

Un physiologiste britannique nommé Ernest Starling et son beau-frère William Bayliss ont étudié le pancréas ensemble et ont été les premiers à introduire le terme hormone. Ces deux scientifiques ont essayé de déterminer si les sécrétions de suc pancréatique provenaient d’une stimulation nerveuse comme on le croyait à l’époque, ou peut-être d’autre chose. En supprimant l’alimentation nerveuse du pancréas, ils ont découvert que le pancréas continuait à sécréter du suc pancréatique dans le duodénum de l’intestin grêle juste après l’entrée de nourriture par le tube digestif.

Starling et Bayliss ont réalisé que les éléments chimiques étaient sécrétés par les cellules de la muqueuse qui tapissent le duodénum dans le jéjunum, les deux premières parties de l’intestin grêle. Ces composés chimiques, qu'ils ont nommés la fameuse sécrétine, entrent dans la circulation sanguine et sont transportés vers le pancréas, stimulant la sécrétion du suc pancréatique dans le duodénum. Ils en ont donc conclu que ce n'est pas la stimulation nerveuse qui provoque la sécrétion du suc pancréatique, mais plutôt ces sécrétions chimiques, qu'ils ont nommées hormones. Ils ont suggéré qu’il existe de nombreuses autres sécrétions similaires qui sont produites ailleurs dans l’organisme. Et comme nous le savons aujourd'hui, ils avaient raison, car les cellules qui fabriquent ces sécrétions se sont avérées être les cellules S et I.

Examinons les deux différents types d'hormones du corps humain, leur structure et les différentes façons dont elles agissent sur les cellules cibles.

Commençons par les hormones stéroïdes. Les hormones stéroïdes sont dérivées des lipides, elles sont donc solubles dans les lipides. Le fait qu’elles soient solubles dans les lipides signifie que les hormones stéroïdes peuvent traverser directement la bicouche phospholipidique dans la membrane plasmique des cellules cibles, pour se rendre directement dans le cytoplasme de la cellule. Une fois dans la cellule cible, les hormones stéroïdes peuvent se lier à leur récepteur, qui se trouve souvent dans le cytoplasme. Par ailleurs, certaines hormones stéroïdiennes peuvent parcourir le cytoplasme de la cellule cible et pénétrer directement dans son noyau, où peuvent également se trouver des récepteurs d'hormones stéroïdiennes. Les récepteurs des hormones stéroïdes peuvent même être présents dans d’autres organites, tels que le réticulum endoplasmique ou les mitochondries.

Le complexe des récepteurs et des hormones stéroïdiennes ainsi formé permet la transcription d'un gène spécifique, formant un brin d'ARNm qui peut quitter le noyau et être traduit en une protéine utile, qui aura une fonction spécifique selon l'hormone qui a déclenché sa production. L’emplacement du récepteur des hormones stéroïdes dépend en partie de l’hormone qui se liera à lui. Quelques exemples d’hormones stéroïdes sont le cortisol et certaines des principales hormones sexuelles, telles que l’œstrogène, la progestérone et la testostérone.

Voyons ensuite comment fonctionnent les hormones non stéroïdiennes pour causer un effet dans les cellules cibles.

Les hormones non stéroïdiennes sont dérivées d'acides aminés et sont donc appelées hormones peptidiques. Les hormones non stéroïdiennes sont hydrophiles et sont insolubles dans les lipides, elles ne peuvent donc pas passer directement à travers la bicouche phospholipidique de la cellule cible. Les hormones non stéroïdiennes doivent donc se lier aux récepteurs sur la membrane des cellules cibles afin de générer un effet. Le complexe récepteur-hormone formé sur la membrane des cellules cibles active une série de réactions au sein de la cellule.

Cette cascade de réactions intracellulaires, qui est médiée par des enzymes, conduit finalement à une réponse cellulaire. Par exemple, une augmentation de la glycémie entraîne généralement la libération d’insuline par le pancréas. L’insuline provoque plusieurs réponses cellulaires qui font baisser la glycémie à un niveau normal. Quelques autres exemples d’hormones non stéroïdiennes sont l’adrénaline, l’ADH et le glucagon.

Malgré leur libération en petites quantités, les hormones peuvent produire des effets significatifs sur de nombreuses fonctions corporelles. Les hormones nous aident à contrôler notre environnement interne, à réguler nos fonctions métaboliques, et même à stimuler le développement de certains de nos caractères sexuels.

Passons en revue les points clés que nous avons abordés dans cette vidéo. Nous avons appris que les hormones sont des messagers chimiques libérés par les glandes et transportés par le sang pour affecter les cellules cibles. Nous avons également appris que les glandes peuvent être des glandes exocrines, des glandes endocrines ou des glandes mixtes. Enfin, nous avons appris la différence entre les hormones stéroïdiennes et les hormones non stéroïdiennes.