Exercice 2 · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Polynésie 2026 (jour 1)

Expliquer les 2 mécanismes complémentaires favorisant l'utilisation du glucose par les muscles squelettiques après un repas.

Réponse : Introduction Après un repas riche en glucides, la glycémie augmente. L'insuline, sécrétée par les cellules $\beta$ des îlots de Langerhans du pancréas, est hypoglycémiante : elle favorise l'entrée du glucose dans les cellules hépatiques et musculaires et son stockage sous forme de glycogène. Les documents présentent deux autres mécanismes complémentaires qui favorisent l'utilisation de ce glucose par les muscles squelettiques. --- 1. Premier mécanisme : régulation nerveuse de la motricité intestinale et augmentation de l'absorption du glucose (Docs 1, 2 et 3) - Doc 2, baisse de la libération de NO : les motoneurones inhibiteurs du plexus myentérique libèrent du NO, qui inhibe la contraction des muscles lisses. Avec une perfusion de glucose à $5{,}5\text{ mM}$, la libération de NO diminue fortement et significativement. Elle baisse d'environ $-540\text{ nM}$ dès 1 min et d'environ $-630\text{ nM}$ entre 2 et 4 min, puis reste vers $-450\text{ nM}$ à 10 min. Chez les témoins, elle reste proche de 0. - Doc 1, hausse des contractions duodénales : l'inhibition des contractions est donc levée. À partir de $5{,}5\text{ mM}$ de glucose, l'amplitude atteint environ $160$ à $190\%$ des contractions de base (significatif à 10 et 20 mM), contre environ $85\%$ chez le témoin. La fréquence passe d'environ $95\%$ (témoin) à $130$–$140\%$ (significatif de 5,5 à 20 mM). - Doc 3, absorption accrue : les contractions augmentent le brassage et la surface de contact entre le glucose de la lumière et les entérocytes. Le glucose entre dans l'entérocyte par le cotransporteur SGLT-1, couplé au gradient de $\text{Na}^+$ entretenu par la pompe $\text{Na}^+/\text{K}^+$. Il rejoint ensuite le sang par diffusion facilitée via GLUT-2. *Bilan :* le glucose de l'intestin diminue la libération de NO, ce qui augmente la motricité du duodénum. L'absorption du glucose vers le sang est ainsi accélérée, ce qui le rend disponible pour les muscles. --- 2. Second mécanisme : une hormone intestinale, l'apeline, stimule l'utilisation du glucose par les muscles squelettiques (Docs 4, 5 et 6) - Doc 4, sécrétion d'apeline : l'ingestion de glucose augmente la concentration d'apeline dans l'intestin. Elle passe d'environ $11\text{ pmol/L}$ sans glucose à environ $19\text{ pmol/L}$ pour 50 mg, puis à environ $23\text{ pmol/L}$ pour 100 mg (significatif). Le glucose stimule donc la sécrétion d'apeline par les cellules intestinales. - Doc 5, effet hypoglycémiant : à partir de $200\text{ pmol/kg}$, l'apeline fait baisser significativement la glycémie jusqu'à environ $80\%$ de la valeur initiale, puis environ $76\%$ à $2000\text{ pmol/kg}$. Chez les témoins, elle reste entre $95$ et $110\%$. L'apeline est donc hypoglycémiante, à partir d'un certain seuil de dose. - Doc 6, utilisation du glucose par les cellules : chez les souris recevant de l'apeline, l'utilisation du glucose augmente significativement dans les muscles squelettiques. Pour l'EDL, elle passe d'environ $10$ à $20\text{ ng/mg/min}$, soit un doublement. Pour le soléaire, elle passe d'environ $35$ à $57\text{ ng/mg/min}$. Pour la peau, elle ne change pas (environ $8$ contre $7\text{ ng/mg/min}$). L'apeline agit donc spécifiquement sur les cellules musculaires squelettiques, qui possèdent probablement des récepteurs à l'apeline. *Bilan :* après un repas, le glucose intestinal stimule la sécrétion d'apeline. Transportée par le sang, elle agit sur les muscles squelettiques, où elle augmente l'entrée et l'utilisation du glucose, ce qui contribue à faire baisser la glycémie. --- Conclusion : la complémentarité des deux mécanismes Après un repas, le glucose présent dans l'intestin déclenche deux mécanismes : 1. Un mécanisme nerveux local : la baisse de la libération de NO augmente les contractions intestinales, donc l'absorption du glucose, qui est mis rapidement à disposition des muscles par le sang. 2. Un mécanisme hormonal : l'apeline sécrétée par l'intestin stimule l'utilisation de ce glucose par les muscles squelettiques. L'un apporte le glucose au milieu intérieur, l'autre favorise sa captation musculaire. Ces deux mécanismes agissent en complément de l'insuline et contribuent au retour de la glycémie à sa valeur de consigne (environ 1 g/L).