Questions - Réponses

Santé

Pourquoi le cerveau a-t-il besoin de plus de glucose ?

Question de iris93 (12 ans)

RTS Découverte

Réponse de Philippe Bijlenga MD

Docteur

Hôpitaux Universitaires de Genève

Centre de neurosciences de Genève

Les cellules ont besoin d’énergie pour vivre. Nos cellules utilisent comme source d’énergie celle stockée dans les liens chimiques. La source d’énergie essentielle dans les cellules est l’ATP, adénosine triphosphate, une molécule formée de trois phosphates fixés en chaine l’un après l’autre et dont le lien entre le second et le troisième est particulièrement énergétique. La cellule stocke donc l’énergie en fixant un troisième phosphate sur une molécule ADP (adénosine diphosphate) et consomme l’énergie en rompant ce lien, libérant le dernier phosphate ce qui permet de libérer de l’énergie pour activer une fonction cellulaire quelconque.

Le renouvellement du stock d’ATP est assuré par la scission et le démantèlement de trois types d’aliments : les graisses, les protéines et les sucres. Le démantèlement de chaque aliment s’effectue par de multiples petites étapes convergeant vers une molécule finale servant de combustible universel, l’acétly coenzyme A (Acetyl coA). Chaque étape est utilisée si possible pour générer de l’ATP et nécessite les outils appropriés. Chaque type de cellule est équipé de sa caisse à outils et peut, dans une certaine mesure, l’adapter aux conditions du moment.

En période de pléthore, les aliments consommés en excès sont convertis en molécules de stockage soit le glycogène dans le foie et le muscle ou les triglycérides dans le tissu graisseux. Le cerveau, à l’étroit dans la boîte crânienne, ne constitue des stocks que de façon négligeable.

En période d’exercice ou de disette, les stocks sont mobilisés. Le glycogène est mobilisé en premier, c’est un stock facile d’accès mais moins compact et plus limité que les graisses. Le stock normal d’un individu lui permet en moyenne de courir 25 à 30 km à 15km/h. Au-delà de cet effort, le corps puise dans les graisses plus lentes à mobiliser mais dont les stocks permettent une survie de 1 à 2 mois. L’avantage du stock en graisse est de pouvoir fournir l’équivalent d’énergie pour un poids 5 fois inférieur au glycogène et ce principalement en permettant l’exclusion complète d’eau entre les molécules.

Le cerveau et en particulier le neurone peut être assimilés à un coureur. Le neurone n’est équipé que du strict minimum pour être rapide et agile dans sa performance et sa survie. Sa mini caisse à outil permet uniquement l’utilisation du glucose fournit par les autres. Il ne conserve aucun stock. Il fonctionne d’ailleurs en étroite liaison avec la cellule gliale dont la fonction est d’assurer son confort sous toutes ces formes et entretient quelques petits stocks et uniquement de glycogène.

En cas de disette, le foie est capable de convertir les graisses en glucose pour assurer la fonction optimale du cerveau et régénérer les stocks de glycogènes. Ce faisant le foie produit également des substances de la famille de l’acétone, les corps cétoniques. Ces derniers se dégradent spontanément en acétone qui est expirée causant l’haleine de sainteté des gens qui jeûnent. Les corps cétonique s’accumulent néanmoins au court des jours et représentent une source d’énergie que le corps ne peut pas se permettre de ne pas exploiter au mieux. Le cerveau s’adapte donc en quelques jours pour diminuer ses besoins de glucose d’environ 120gr à 40gr/jour en augmentant sa consommation de corps cétonique de 0 à 30% de ses besoins après 3 jours puis jusqu’à 70% après 40 jours. Il est important de noter que le cerveau ne peut jamais complètement s’affranchir du glucose car il est essentiel au fonctionnement de la voie permettant l’utilisation des corps cétoniques.

Ceci explique donc pourquoi le cerveau à un besoin essentiel et continu de glucose.

23 février 2009

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