Glucose et glycémie

À la croisée des chemins entre nutrition, physiologie et bien-être, le glucose occupe une place centrale dans notre métabolisme. Il est le carburant privilégié pour nos cellules, et son origine majeure provient de ce que nous consommons. Cependant, la régulation de la glycémie est un jeu d’équilibre, influencé par des hormones telles que l’insuline. Dans un monde où la sédentarité est courante, comprendre cette régulation est primordial pour combattre les maux contemporains comme le diabète et les maladies cardiovasculaires.

Quels sont les rôles du glucose ?

Le glucose est la source d’énergie la plus répandue et ubiquitaire, toutes les cellules de l’organisme utilisent le glucose. La glycémie représente le taux de glucose dans le sang.

Pour la plupart des cellules, le glucose est le carburant préférentiel :

• Le cerveau utilise presque exclusivement le glucose comme source énergétique (sauf en cas de famine prolongée, les corps cétoniques peuvent être une source d’énergie);
• Les muscles squelettiques utilisent le glucose pour fournir l’énergie nécessaire aux contractions, au repos, les acides gras sont le carburant majeur. Le cœur, quant à lui, tire son énergie principalement des acides gras,
• Les cellules à renouvellement rapide (intestins, cellules immunitaires) utilisent préférentiellement la glutamine (ou le butyrate pour le côlon), mais également le glucose.

Une molécule de glucose est transformée, dans toutes les cellules de l’organisme, en deux molécules de pyruvate, générant deux molécules d’ATP. Si la respiration cellulaire est possible, l’oxygène est utilisé dans les mitochondries afin de produire 34 molécules d’ATP supplémentaires ; les résidus sont le CO2 et l’eau.

Quelle est l’origine du glucose sanguin ?

La source primaire du glucose sanguin est l’alimentation, en particulier les glucides, simples (saccharose, lactose) et complexes (amidon, fibres, …).

Dans l’intestin, les enzymes digestives hydrolysent les glucides en oses (glucose, galactose, fructose) qui sont absorbés. Les glucides non digestibles sont fermentés dans le côlon en acides gras volatils.

Le glucose issu de la digestion est transporté, par la veine porte, dans le foie. Ici, environ 2/3 du glucose sont stockés sous forme de glycogène. Le reste peut rejoindre la circulation sanguine. En cas de besoin, le glycogène est hydrolysé en glucose (glycogénolyse), et/ou les acides aminés, les acides gras ou les corps cétoniques sont transformés en glucose (néoglucogenèse).

Le glucose sanguin est capté par les cellules des organes pour produire de l’énergie (sous forme d’ATP).

Le sang est filtré par les reins, qui réabsorbent la majorité du glucose (sauf en cas d’hyperglycémie). En cas de besoin, le rein peut fabriquer du glucose par néoglucogenèse

Valeurs normales de glycémie

Pour la glycémie à jeun :

• Normale : 0,60 g/L => 1,10 g/L
• Anomalie : 1,10 g/L => 1,26 g/L
• Diabète : 1,26 g/L et au-dessus

Pour la glycémie à 2h en post-prandiale (après avoir mangé) :

• Normale : … => 1,40 g/L
• Anomalie : 1,40 g/L => 2,00 g/L
• Diabète : 2,00 g/L et au-dessus

Comment réguler la glycémie ?

La régulation de la glycémie repose sur 2 hormones : l’insuline (hypoglycémiante) et le glucagon (hyperglycémiante).

Une glycémie élevée stimule la synthèse d’insuline par les cellules β du pancréas. L’insuline stimule d’une part la synthèse de glycogène à partir du glucose, et d’autres parts le captage et l’utilisation du glucose par les tissus périphériques. Il en résulte une réduction de la glycémie.

Une glycémie faible stimule la synthèse de glucagon par les cellules alpha-pancréatiques. Le glucagon stimule la dégradation du glycogène en glucose donc la libération de glucose dans le sang, par le foie. Le glucagon stimule également la néoglucogenèse et la lipolyse. Il en résulte une augmentation de la glycémie.

Focus sur l’insuline

La synthèse d’insuline

L’insuline est synthétisée par le pancréas. Dans les îlots de Langerhans, les cellules β relarguent l’insuline dans le sang. L’insuline rejoint les tissus périphériques pour permettre l’entrée de glucose dans les cellules.

Insuline et captage de glucose

Le glucose ne peut pénétrer dans les cellules sans être transporté activement par la cellule. Ce transport doit être activé par l’insuline. L’insuline secrétée par le pancréas se fixe sur son récepteur et ouvre les transporteurs du glucose, permettant au glucose de pénétrer dans les cellules.

Ainsi, au niveau des cellules musculaires et du tissu adipeux, lorsque l’insuline est reconnue par son récepteur membranaire, une cascade de réactions a lieu et aboutit à la stimulation des transporteurs du glucose, appelés Glut.

Insuline et lipides

L’insuline a également un effet sur le métabolisme des lipides, en inhibant la lipolyse. Cela permet de réduire la libération d’acides gras libres dans la circulation sanguine.

Rôle anthropologique de l’insuline

Depuis les origines, l’homme évolue dans un environnement nutritionnel en moyenne relativement pauvre, avec des périodes de famine et des périodes riches. Le rôle principal de l’insuline est de stocker l’énergie des glucides consommés en périodes « prospères » pour pouvoir la mobiliser en cas de besoin. Le stockage se fait sous forme de glycogène (utilisation rapide) ou de lipides (mode de stockage le plus efficient) pour une utilisation à moyen ou long terme.

Problématique : l’activité physique est réduite au minimum dans les sociétés occidentales. La balance est généralement excédentaire même si les apports nutritionnels ont été réduits.  Ainsi, les excès de glucides, lipides et protéines sont stockés et non utilisés par la suite, induisant une obésité abdominale, favorisant les pathologies modernes comme le syndrome métabolique, le surpoids, le diabète, les maladies cardiovasculaires…

Conclusion

Le glucose a une place centrale au niveau énergétique. Sa régulation est fine et est au centre d’une « matrice unique », notamment entre les entrées et les sorties, mais aussi l’environnement direct et indirect, interne et externe où la notion de stress a tout son rôle (ce stress pouvant être d’ordre positif et/ou négatif).

L’alimentation doit tendre à gérer tout cela pour offrir des apports à la fois en qualité et quantité au regard de besoins quotidiens fluctuants jour après jour (activité physique, sommeil, régulation de la température corporelle…)

Ainsi, tout en tenant compte de la tolérance individuelle et que chaque personne est unique (il n’ y a pas de standard !), les protocoles diététiques doivent être individualisés au maximum en fonction des caractéristiques spécifiques de l’individu, de son environnement, de son traitement médical et de son activité sportive… Par exemple, une personne sujette à des troubles glycémiques devra se faire suivre en prévention par son médecin traitant ainsi que son médecin diabétologue, ainsi que par un staff paramédical complémentaire comprenant diététicien nutritionniste, psychologue, kinésithérapeute, éducateur APA (activités physiques adaptées) si besoin…

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Nicolas AUBINEAU
Diététicien Nutritionniste du sport et en clinique