B8 · Système endocrinien
Thyroïde, parathyroïdes et glandes surrénales
Décrire la synthèse et les effets des hormones thyroïdiennes et leur régulation. Présenter les hormones corticosurrénaliennes et médullosurrénaliennes et leurs actions métaboliques et cardiovasculaires.
Physiologie7 min de lecture17 QCM corrigés
Organisation fonctionnelle des glandes
La thyroïde est une glande endocrine constituée de follicules. Chaque follicule comprend un épithélium de cellules folliculaires entourant la colloïde, espace extracellulaire où sont synthétisées et stockées les hormones thyroïdiennes. Les cellules parafolliculaires sécrètent la calcitonine, mais son rôle dans l’équilibre phosphocalcique appartient à la fiche consacrée à cette régulation.
Les glandes surrénales, situées au-dessus des reins, associent deux territoires fonctionnellement distincts :
- la corticosurrénale, périphérique, qui produit des hormones stéroïdes ;
- la médullosurrénale, centrale, qui produit des catécholamines.
Les principes généraux de l'axe hypothalamo-hypophysaire, notamment la sécrétion pulsatile et le rétrocontrôle, sont développés dans la fiche précédente.
Hormones thyroïdiennes
Nature et synthèse
La synthèse s'effectue à l'interface entre la cellule folliculaire et la colloïde. Elle nécessite de l'iode, capté sous forme d'ion iodure, et une protéine produite par les cellules folliculaires : la thyroglobuline. Celle-ci contient de nombreux résidus de tyrosine servant de support à l'iodation.
La thyroperoxydase catalyse donc trois opérations liées : l'oxydation de l'iodure, l'organification de l'iode sur les tyrosines et le couplage des résidus iodés. La thyroïde se distingue des autres glandes endocrines par le stockage extracellulaire prolongé de ses précurseurs hormonaux dans la colloïde.
La glande sécrète surtout . Dans les tissus périphériques, des désiodases retirent un atome d'iode et convertissent la en biologiquement plus active, ou en métabolites inactifs. La constitue ainsi en grande partie une réserve circulante convertible.
Dans le plasma, la majorité de ces hormones est liée à des protéines, principalement la globuline liant la thyroxine. Seule la fraction libre diffuse dans les cellules et exerce immédiatement une activité biologique. La liaison protéique limite l'élimination et stabilise la concentration hormonale.
Mécanisme d'action
Lipophiles, les hormones thyroïdiennes franchissent la membrane plasmique grâce à des transporteurs. La se lie à des récepteurs nucléaires qui modulent la transcription de gènes. Les effets apparaissent donc progressivement et persistent au-delà des variations instantanées de concentration.
Ces hormones augmentent la synthèse de protéines intervenant dans la consommation d'oxygène, le fonctionnement mitochondrial et les transports ioniques. Elles modifient ainsi durablement l'activité métabolique des cellules.
Effets physiologiques
Les hormones thyroïdiennes augmentent le métabolisme basal, c'est-à-dire la dépense énergétique minimale nécessaire au maintien des fonctions de l'organisme au repos. Elles accroissent la consommation d'oxygène et la production de chaleur dans de nombreux tissus.
Leurs actions métaboliques comprennent :
- une stimulation de l'utilisation et du renouvellement des glucides ;
- une mobilisation des réserves lipidiques et une augmentation de l'oxydation des acides gras ;
- une accélération du renouvellement des protéines, avec un effet physiologique favorable à la synthèse mais un catabolisme accru en cas d'excès hormonal ;
- une augmentation de la thermogenèse.
Elles sont indispensables à la croissance et à la maturation, particulièrement à celle du système nerveux. Elles renforcent également les effets des catécholamines en augmentant l'expression de certains récepteurs adrénergiques.
Au niveau cardiovasculaire, elles augmentent la fréquence et la force des contractions cardiaques. L'élévation du débit cardiaque répond à l'accroissement des besoins métaboliques tissulaires.
Régulation de la sécrétion
La thyréolibérine hypothalamique stimule la sécrétion hypophysaire de thyréostimuline, ou . La active presque toutes les étapes de la fonction folliculaire : captation de l'iodure, synthèse de la thyroglobuline, activité de la thyroperoxydase, endocytose de la colloïde et croissance de la glande.
Les formes libres de et de exercent un rétrocontrôle négatif sur l'hypophyse et l'hypothalamus. Une élévation de leur concentration réduit donc la stimulation de la thyroïde, tandis qu'une diminution l'augmente.
Corticosurrénale
Principes de la stéroïdogenèse
Toutes les hormones corticosurrénaliennes dérivent du cholestérol. Comme les stéroïdes ne sont pas stockés en quantité importante dans des vésicules, leur sécrétion dépend surtout de leur synthèse au moment de la stimulation. Ils traversent ensuite la membrane cellulaire et circulent majoritairement liés à des protéines plasmatiques.
Leur caractère lipophile leur permet d'agir par des récepteurs intracellulaires qui contrôlent l'expression génique. Leur action est généralement plus lente mais plus durable que celle des catécholamines.
Aldostérone
L'aldostérone agit principalement sur les segments distaux du néphron. Elle augmente la réabsorption de sodium et favorise la sécrétion de potassium. La rétention de sodium entraîne secondairement une rétention d'eau si l'équilibre osmotique et les apports hydriques le permettent. Elle contribue ainsi au maintien de la volémie et de la pression artérielle.
Sa sécrétion est surtout stimulée par l'angiotensine II et par une élévation de la concentration extracellulaire en potassium. L'hormone corticotrope hypophysaire n'exerce qu'un rôle secondaire sur cette sécrétion. La régulation détaillée du système rénine–angiotensine–aldostérone relève de la physiologie rénale.
Cortisol
Le cortisol assure la disponibilité des substrats énergétiques. Il stimule la production hépatique de glucose, favorise la mobilisation des acides aminés et augmente la lipolyse. Il réduit parallèlement l'utilisation du glucose par certains tissus, ce qui contribue au maintien de la glycémie lorsque les besoins augmentent.
Il possède aussi une action permissive sur les catécholamines : il permet le maintien de la réactivité vasculaire et participe ainsi au soutien de la pression artérielle. À concentration élevée, il limite les réactions inflammatoires et immunitaires.
La sécrétion de cortisol est stimulée par l'hormone corticotrope et suit un rythme circadien. Le cortisol exerce un rétrocontrôle négatif sur l'hypophyse et l'hypothalamus.
Androgènes surrénaliens
La zone réticulée sécrète des précurseurs androgéniques dont l'activité propre est modérée. Ils peuvent être transformés dans les tissus périphériques en stéroïdes sexuels plus actifs. Leur sécrétion dépend principalement de l'hormone corticotrope.
Médullosurrénale
Synthèse et commande
Les cellules chromaffines de la médullosurrénale sont apparentées à des neurones sympathiques postganglionnaires. Elles reçoivent directement des fibres sympathiques préganglionnaires cholinergiques. Leur stimulation provoque une exocytose rapide des catécholamines dans le sang.
La voie de synthèse suit la succession tyrosine, dihydroxyphénylalanine, dopamine, noradrénaline puis adrénaline. Le cortisol provenant de la corticosurrénale favorise la dernière conversion, ce qui établit un lien fonctionnel entre cortex et médullosurrénale.
Actions cardiovasculaires et métaboliques
Les catécholamines agissent sur des récepteurs membranaires adrénergiques. Les récepteurs provoquent principalement la contraction de nombreux muscles lisses vasculaires. Les récepteurs augmentent la fréquence, la conduction et la force de contraction cardiaques. Les récepteurs relâchent certains muscles lisses, notamment vasculaires et bronchiques.
Leurs actions cardiovasculaires associent donc une modification du débit cardiaque et une redistribution rapide des débits sanguins. L'effet final sur la pression artérielle dépend du type de catécholamine, de sa concentration et de la répartition des récepteurs.
Sur le plan métabolique, elles stimulent rapidement la glycogénolyse et la lipolyse. Elles rendent ainsi disponibles du glucose et des acides gras utilisables pour produire de l'énergie. Contrairement aux hormones stéroïdes, leurs effets sont rapides et brefs, car ils reposent sur des récepteurs membranaires et des seconds messagers.
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