PHYSIOLOGIE HUMAINE 16) LE SYSTEME DIGESTIF I. CARACTERISTIQUES GENERALES. Figure n 1 : Organes du tube digestif et organes digestifs annexes

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1 16) LE SYSTEME DIGESTIF I. CARACTERISTIQUES GENERALES Figure n 1 : Organes du tube digestif et organes digestifs annexes Le système digestif est constitué : ρ Des organes du tube digestif : o Ce sont : - la bouche, - le pharynx, - l'œsophage, - l'estomac, - l'intestin grêle, - le gros intestin qui se termine par l'anus. o Ses rôles sont : - Digestion des aliments en fragments plus petits (= les nutriments). - Absorption des nutriments dans le sang ou la lymphe (= muqueuse intestinale). ρ Des organes digestifs annexes : o Ce sont : - les dents, - la langue, présentes dans la cavité orale (= appartiennent donc au tube digestif), - la vésicule biliaire située à l'extérieur du tube digestif, - les glandes digestives situées aussi à l'extérieur du tube digestif : ο les glandes salivaires, ο le foie, ο le pancréas. 16) Le système digestif 1

2 A. IRRIGATION SANGUINE : CIRCULATION SPLANCHNIQUE Elle est constituée par : ρ Les ramifications de l'aorte abdominale (= artères) irriguant les organes digestifs : o Artères hépatique, splénique et gastrique qui irriguent respectivement le foie, la rate et l'estomac. o Artères mésentériques supérieure et inférieure qui alimentent l'intestin grêle et le gros intestin. ρ Le système porte hépatique (= veines) : o Veine porte hépatique qui reçoit du sang provenant des autres veines du système porte : o Veine mésentérique supérieure (= draine l'intestin grêle, une partie de l'estomac et du gros intestin). o Veine splénique (= draine la rate, une partie de l'estomac et du pancréas). o Veine mésentérique inférieure (= draine une partie du gros intestin et le rectum). Le système porte hépatique recueille le sang veineux provenant des viscères digestifs et l'apporte au foie. ρ Le foie retient (= en un premier temps) les nutriments absorbés pour en assurer le traitement métabolique (= détoxication de certaines substances et transformation d'une partie du glucose en triglycérides), ou pour les emmagasiner (= glucose stocké sous forme de glycogène). ρ En un second temps, il libère les substances stockées (= glucose, triglycérides, etc.) dans la circulation sanguine via les veines hépatiques (= droite et gauche : transportent le sang veineux du foie à la veine cave inférieure). B. SYSTÈME NERVEUX ENTERIQUE DU TUBE DIGESTIF Les neurones entériques sont regroupés en plexus nerveux intrinsèques : ρ Le plexus sous-muqueux : o présent dans la sous-muqueuse; o contrôle l'activité des glandes et des muscles lisses de la muqueuse. ρ Le plexus myentérique (= de Auerbach) : o présent dans la musculeuse; o contrôle la motilité du tube digestif : régulation de la segmentation et du péristaltisme. ρ Le plexus sous-séreux : o présent dans la séreuse. Les neurofibres motrices du SNA : ρ forment des synapses avec les neurones des plexus intrinsèques. L'action du : o système parasympathique la sécrétion des glandes digestives et la motilité du tube digestif, o système sympathique l'activité digestive. II. ANATOMIE FONCTIONNELLE DU TUBE DIGESTIF A. BOUCHE, PHARYNX ET ŒSOPHAGE Dans la bouche, la nourriture est : ρ mastiquée, ρ mélangée et humectée avec la salive contenant les enzymes qui commencent le processus de digestion chimique. La bouche amorce également le mécanisme de déglutition qui assure le passage de nourriture dans le pharynx, l'œsophage et l'estomac. 1. BOUCHE ET ORGANES ASSOCIÉS a) Bouche La cavité buccale est tapissée d'une muqueuse. À l'arrière, elle communique avec l'oropharynx. b) Langue Elle est formée de fibres musculaires squelettiques entrelacées : Rôles de la langue : ρ malaxage des aliments; ρ mélange des aliments avec la salive : transformation de ceux-ci en une masse compacte ou bol alimentaire; ρ amorçage de la déglutition : poussée du bol alimentaire vers l'arrière dans le pharynx. c) Glandes salivaires Elles produisent et sécrètent la salive. 16) Le système digestif 2

3 ρ Fonctions de la salive : o nettoyage de la bouche; o dissolution des constituants chimiques présents dans les aliments peuvent ainsi être goûtés; o humectation des aliments formation du bol alimentaire; o grâce à ses enzymes : amorçage de la digestion des féculents. Glandes salivaires : ρ sont situées à l'extérieur de la cavité orale; ρ déversent leurs sécrétions dans cette cavité. Il existe 3 paires de glandes salivaires : ρ Glandes parotides : o les plus grosses; o situées devant l'oreille; o reliées à la cavité buccale par les conduits parotidiens (= canaux de Sténon). ρ Glandes sub-mandibulaires (= sous-maxillaires) : o situées le long de la mandibule; o reliées à la cavité buccale par les conduits sub-mandibulaires (= canaux de Wharton). ρ Glandes sublinguales : o situées sous la langue; o reliées à la cavité buccale par 10 ou 12 conduits (= canaux de Walther). Figure n 2 : Principales glandes salivaires Elle est légèrement acide : ph de 6,75 à 7. 16) Le système digestif 3 (i) Composition de la salive Elle est composée : ρ d'électrolytes : ions Na +, Cl -, phosphate, HCO - 3 (= ions bicarbonate) et K +. ρ de substances organiques : amylase salivaire (= enzyme digestive), la mucine, le lysozyme, les IgA dimériques, des protéines, etc. o la mucine (= glycoprotéine), en présence d'eau, forme un épais mucus lubrification de la cavité orale et humectation des aliments ; o la protection contre les microorganismes pathogènes est assurée par : les anticorps IgA, le lysozyme (= enzyme protéolytique qui inhibe la croissance bactérienne dans la bouche), (ii)régulation de la salivation Les glandes salivaires déversent de grandes quantités de salive au moment de l'arrivée d'aliments dans la bouche (= stimulus) : production moyenne : 1 à 1,5 L/ jour. La salivation est régie principalement par le SNA parasympathique. ρ de la production d'une salive aqueuse (= séreuse) riche en enzymes.

4 ρ La simple vue ou l'odeur de nourriture suffit parfois à entraîner une forte sécrétion de salive. d) Dents Elles sont logées dans les alvéoles des bords des os de la mâchoire (= alvéoles sont recouvertes par les gencives). Figure n 3 : Dents temporaires et permanentes Figure n 4 : Coupe longitudinale d une canine (i)denture et formule dentaire Il existe 2 dentures : ρ La denture primaire : o constituée de dents temporaires (= dents déciduales ou de lait "qui tombent"); o à 24 mois environ, les 20 dents de lait sont sorties. ρ La denture permanente : o le développement des dents définitives entraîne la chute des dents de lait entre 6 et 12 ans environ; o toutes les dents de la denture permanente (= sauf les 3 èmes molaires ou dents de sagesse) sont en général en place à la fin de l'adolescence; o les dents de sagesse apparaissent entre 17 et 25 ans, voire plus tard et parfois ne sortent jamais. o En comptant les dents de sagesse, la denture permanente comporte 32 dents. Classement des dents selon leur forme et leur fonction : ρ Les incisives : o en forme de ciseau; o rôle : coupent la nourriture. ρ Les canines : o coniques; o rôle : déchirent et transpercent la nourriture. ρ Les prémolaires : o présentent des couronnes assez larges; o rôle : écrasent et broient la nourriture. ρ Les molaires : o présentent des couronnes plus larges; o rôle : écrasent et broient la nourriture de manière plus efficace que les prémolaires au cours de la mastication. (ii)structure des dents Comportent 3 parties : ρ La couronne : 16) Le système digestif 4

5 o partie visible de la dent (= au-dessus des gencives); o recouverte d'émail qui ne peut se régénérer lorsque la dent est sortie. ρ La racine : partie de la dent enfouie dans le maxillaire; ρ Le collet : relie la couronne à la (= aux) racine(s). Au-dessous de l'émail se trouve la dentine (= ivoire) qui forme la plus grande partie de la dent : ρ Entoure le cavum de la dent : cavité contenant la pulpe de la dent (= constituée de tissu conjonctif, vaisseaux sanguins et neurofibres). o Rôle de la pulpe dentaire : alimentation des tissus dentaires en nutriments et contrôle de la sensibilité de la dent. 2. PHARYNX À partir de la bouche, les aliments passent à l'arrière : ρ dans l'oropharynx; ρ puis, dans le laryngopharynx. (= 2 passages communs pour la nourriture, les liquides et l'air). 3. ŒSOPHAGE C'est un tube musculeux qui relie le laryngopharynx à l'estomac. ρ Traverse le diaphragme par le foramen de l'œsophage. ρ Débouche dans l'estomac par l'orifice du cardia (= entouré par le sphincter œsophagien inférieur). Le sphincter œsophagien inférieur fonctionne comme une valve. ρ Le diaphragme, qui entoure ce sphincter, contribue à le maintenir fermé quand il n'y a pas de déglutition. La sous-muqueuse de la paroi de l'œsophage contient des glandes qui sécrètent du mucus : Celui-ci en lubrifiant les parois de l'œsophage permet de faciliter le passage de la nourriture. 4. PROCESSUS DIGESTIFS SE DÉROULANT DANS LA BOUCHE, LE PHARYNX ET L ŒSOPHAGE La bouche assure : (1) l'ingestion, (2) l'amorçage de la digestion mécanique par la mastication, (3) la déglutition (= correspond au début de la propulsion). Le pharynx et l'œsophage participent à la déglutition en permettant la propulsion des aliments. a) Mastication Elle débute la digestion mécanique des aliments présents dans la bouche. Elle fait intervenir : ρ Les joues et les lèvres closes : maintiennent les aliments entre les dents. ρ La langue : mélange les aliments avec la salive pour les amollir. ρ Les dents : coupent et broient les aliments en morceaux plus petits. Elle dépend d'un contrôle nerveux principalement volontaire. b) Déglutition Avant de quitter la bouche, les aliments sont compactés en un bol alimentaire par la langue, puis avalés. ρ Comprend 2 étapes : o Étape orale : ο Volontaire. ο Se déroule dans la bouche. ο Résultat : poussée du bol alimentaire par la langue (= contraction volontaire) dans l'oropharynx. o Étape pharyngo-œsophagienne ο Involontaire : contrôlée par le centre de la déglutition (= bulbe rachidien et pont). ο Tous les passages aériens se ferment sauf la voie à suivre : - la langue ferme la bouche, - le palais mou s'élève pour fermer le nasopharynx, - l'épiglotte s'abaisse et couvre l'ouverture du larynx (= obstruction des voies respiratoires). La nourriture est poussée le long du pharynx, puis le long de l'œsophage grâce à des ondes de contractions péristaltiques. 16) Le système digestif 5

6 ρ Juste avant que la nourriture atteigne l'extrémité inférieure de l'œsophage, le sphincter œsophagien inférieur se détend par réflexe entrée des aliments dans l'estomac. Figure n 5 : Déglutition B. ESTOMAC Il est situé dans la partie supérieure gauche de la cavité abdominale. C'est dans l'estomac que : ρ commence la dégradation chimique des protéines, ρ les aliments sont transformés en une bouillie appelée chyme. 1. ANATOMIE MACROSCOPIQUE Le volume de l'estomac chez l'adulte est de 50 ml quand il est vide et peut contenir 4 L de nourriture quand il est dilaté. Les principales régions de l'estomac sont : ρ Le cardia (= "près du cœur") : réceptionne la nourriture provenant de l'œsophage. ρ Le fundus de l'estomac : région en forme de dôme positionnée sous le diaphragme. ρ Le corps de l'estomac : portion moyenne se prolongeant vers le bas. ρ La partie pylorique : en forme d'entonnoir qui est formée de : l'antre pylorique (= zone supérieure), le canal pylorique (= zone intermédiaire) et le pylore (= zone inférieure). Le système nerveux qui innerve l'estomac est le SNA : ρ sympathique : les neurofibres proviennent des nerfs splanchniques, ρ parasympathique : les neurofibres proviennent du nerf vague X. Les vaisseaux sanguins qui irriguent l'estomac sont : 16) Le système digestif 6

7 ρ pour les artères : les ramifications gastriques et splénique du tronc cœliaque, ρ pour les veines : les ramifications gastriques et splénique qui appartiennent au système porte hépatique. Figure n 6 : Anatomie de l estomac 2. ANATOMIE MICROSCOPIQUE La paroi de l'estomac contient les 4 tuniques spécifiques du tube digestif, mais la musculeuse et la muqueuse gastriques sont modifiées pour que l'estomac puisse remplir ses fonctions. La musculeuse comporte (= en plus des couches circulaire et longitudinale habituelles) une couche supplémentaire de muscle lisse dont les fibres sont disposées obliquement la couche oblique. ρ Rôle de la couche oblique : l'estomac peut non seulement déplacer les aliments le long du tube digestif, mais aussi les remuer, brasser et pétrir sont brisés en fragments plus petits. Les cellules formant les glandes gastriques varient selon les régions de l'estomac (ex. : les cellules des glandes du cardia sécrètent surtout du mucus, celles de l'antre pylorique produisent surtout la gastrine hormone de stimulation). 3. COMPOSITION DU SUC GASTRIQUE Les principaux composants du suc gastrique sont : ρ L'acide chlorhydrique ou HCl. o Sécrété par les cellules pariétales de la muqueuse gastrique. o Rôles : ο Effet bactéricide vis à vis de beaucoup de bactéries présentes dans les aliments. ο Transformation du pepsinogène inactif en enzyme active ou pepsine. ο Activation de l'enzyme protéolytique du suc gastrique appelée pepsine qui n'est active qu'en milieu acide : durant le temps gastrique de la digestion, le ph du suc gastrique passe de 3,5 à 1,5. ρ La pepsine. o Sécrétée par Les cellules principales de la muqueuse gastrique. o Rôle : Première étape de la digestion (= partielle) des protéines alimentaires : les protéines du bol alimentaire sont clivés en fragments peptidiques. Le mucus sécrété par les cellules du collet de la muqueuse gastrique est une substance visqueuse qui protège cette même muqueuse de l'agression du HCl et de la pepsine. 4. PROCESSUS DIGESTIFS SE DÉROULANT DANS L ESTOMAC Les principales fonctions de l'estomac sont les suivantes : (1) Dégradation physique et chimique des aliments transformation du bol alimentaire en chyme. (2) Démarrage de la digestion enzymatique des protéines par la pepsine (= enzyme protéolytique) obtention de fragments peptidiques. (3) Absorption de certaines substances : alcool, aspirine (= favorisent les saignements gastriques) et certains médicaments liposolubles diffusion directe dans le sang. 16) Le système digestif 7

8 (4) Sécrétion du facteur intrinsèque par les cellules pariétales de la muqueuse gastrique : permet l'absorption intestinale de la vitamine B 12 indispensable à la maturation des GR (= en cas d'absence du facteur intrinsèque anémie pernicieuse). La sécrétion gastrique est contrôlée par des : ρ Mécanismes nerveux : o Le SNA parasympathique (= via les nerfs vagues) induit l' de la sécrétion de suc gastrique par l'estomac. o Le SNA sympathique inhibe la sécrétion gastrique. ρ Mécanismes hormonaux : o La gastrine (= hormone sécrétée par l'estomac) stimule la sécrétion de la pepsine et de HCl. (En réalité, la sécrétion de HCl par les cellules pariétales est stimulée par : la gastrine, l'acétylcholine (= libérée par les neurofibres parasympathiques) et l'histamine (libérée aussi par la muqueuse de l'estomac). En général, l'estomac se vide complètement en moins de 4 h après un repas. ρ Les liquides traversent rapidement l'estomac. ρ Les solides y restent plus longtemps : jusqu'à ce qu'ils soient bien mélangés avec le suc gastrique et liquéfiés. Figure n 7 : Ondes péristaltiques de l estomac C. INTESTIN GRÊLE ET STRUCTURES ANNEXES C'est au niveau de l'intestin grêle que les aliments sont finalement transformés en nutriments qui sont alors prêts à être absorbés par la muqueuse intestinale. ρ Cette fonction nécessite les sécrétions : o du foie la bile, o du pancréas le suc pancréatique (= contient de nombreuses enzymes digestives). 1. INTESTIN GRÊLE C'est le principal organe de la digestion : ρ la digestion se termine dans l'intestin grêle; ρ la plus grande partie de l'absorption (= des nutriments) a lieu dans cet organe. a) Anatomie macroscopique L'intestin grêle s'étend du muscle sphincter pylorique (= au niveau de la base de l'estomac) jusqu'à la valve iléocæcale (= région iliaque droite), où il rejoint le gros intestin. Dimensions : ρ diamètre 2,5 cm; ρ longueur : o in vivo : 2 m à cause du tonus musculaire, o pour un cadavre : 6 à 7 m. Il est composé de 3 segments : ρ Duodénum : o Longueur : 25 cm. o C'est à son niveau que débouche l'ampoule hépato-pancréatique (= ampoule de Vater) : ο L'ampoule de Vater a une forme de bulbe et correspond à la jonction des conduits qui apportent la bile du foie et le suc pancréatique en provenance du pancréas. ο L'ampoule de Vater s'ouvre dans le duodénum par la papille duodénale majeure. o L'écoulement de la bile et du suc pancréatique est contrôlé par le muscle sphincter de l'ampoule hépato-pancréatique (= sphincter d'oddi). ρ Jéjunum : 16) Le système digestif 8

9 o Longueur : 2,5 m. o Relie le duodénum à l'iléum. ρ Iléum (= iléon) : o Longueur : 3,6 m. o Débouche dans le gros intestin au niveau de la valve iléo-cæcale. Les neurofibres qui desservent l'intestin grêle appartiennent au : ρ SNA parasympathique (= via les nerfs vagues), ρ SNA sympathique (= via le nerfs splanchniques). Les vaisseaux sanguins qui irriguent l'intestin grêle : ρ Pour les artères : proviennent de l'artère mésentérique supérieure. ρ Pour les veines : débouchent dans la veine mésentérique supérieure le sang riche en nutriments provenant de l'intestin grêle passe dans la veine porte hépatique qui l'amène au foie. b) Anatomie microscopique Comme pour tout le tube digestif, on retrouve les 4 tuniques (= muqueuse, sous-muqueuse, musculeuse, séreuse ou péritoine viscéral). Figure n 8 : Modifications structurales de l intestin grêle qui accroissent sa surface pour l absorption L'intestin grêle est bien adapté à sa fonction d'absorption à cause : ρ De sa longueur grande surface d'absorption. ρ Des modifications structurales qui cette surface : o Les plis circulaires (= valvules conniventes). ο Replis profonds de la muqueuse et de la sous-muqueuse d'une hauteur d' 1 cm. ο Obligent le chyme à tourner sur lui-même à l'intérieur de la lumière mélange continuel du chyme avec le suc intestinal ralentissement de son mouvement, rend ainsi possible l'absorption complète des nutriments. o Les villosités intestinales. ο Petites saillies de la muqueuse d'une hauteur d' 1 mm. ο A l'intérieur de chaque villosité, on trouve : - un réseau de capillaires sanguins, - un capillaire lymphatique élargi : le vaisseau chylifère. ο Les nutriments provenant de la digestion des aliments diffusent à travers les cellules épithéliales et passent dans les capillaires sanguins et le vaisseau chylifère. 16) Le système digestif 9

10 ο C'est principalement au niveau des villosités du duodénum que l'absorption des nutriments est la plus intense. o Les microvillosités. ο Sont de minuscules saillies formées au niveau de la membrane plasmique des cellules absorbantes de la muqueuse. ο Constituent la bordure en brosse des cellules intestinales qui absorbent les nutriments. ο Rôles des microvillosités : - de la surface d'absorption, - effectuent les dernières étapes de la digestion des glucides et des protéines dans l'intestin grêle car contiennent (= au niveau de la membrane plasmique) les enzymes digestives de la bordure en brosse. (Surface totale de l'intestin grêle 200 m 2 ). Les principaux types cellulaires présents dans la muqueuse de l'intestin grêle sont les : ρ Cellules absorbantes (= majoritaires). ρ Cellules caliciformes productrices de mucus. ρ Cellules sécrétrices des hormones intestinales : principalement sécrétine et cholécystokinine ou CCK. Le suc intestinal est composé de : ρ H 2 O surtout, ρ mucus (= sécrété par les glandes caliciformes), ρ petite quantité d'enzymes car la plupart des enzymes intestinales sont liées aux membranes des microvillosités (= bordure en brosse). 2. FOIE ET VÉSICULE BILIAIRE Associé avec la vésicule biliaire à l'intestin grêle, le foie n'exerce qu'une seule fonction digestive : ρ Production de la bile qui est acheminée au duodénum. ρ La bile émulsionne les graisses en fines gouttelettes facilitation de l'action des enzymes digestives des lipides. Le rôle de la vésicule biliaire est de stocker la bile produite par le foie. a) Anatomie macroscopique du foie Situé dans les régions hypochondriaque droite et épigastrique et est placé sous le diaphragme. Il comprend 4 lobes : ρ lobe droit (= le plus grand), ρ lobe gauche, ρ lobe caudé (= le plus postérieur), ρ lobe carré (= situé sous le lobe gauche). Le ligament falciforme du foie sépare les lobes droit et gauche et suspend le foie au diaphragme. Le foie est enfermé dans le péritoine viscéral. L'artère hépatique et la veine porte hépatique pénètrent dans le foie au niveau du hile du foie. La bile quitte le foie par plusieurs conduits biliaires qui convergent pour former le canal hépatique commun. Figure n 9 : configuration extérieure du foie 16) Le système digestif 10

11 b) Anatomie microscopique du foie Le foie est formé d'unités structurales et fonctionnelles : les lobules hépatiques. ρ Ont une forme hexagonale. ρ Constitués de travées de cellules : les hépatocytes. ρ Chaque travée est orientée radialement vers l'extérieur et part d'une veine centrale du foie (= suit l'axe longitudinal du lobule). Fonction principale du foie : ρ Filtrage et traitement du sang veineux chargé de nutriments en provenance de l'intestin grêle. Description microscopique d'un lobule hépatique : ρ À chacun des 6 coins du lobule se trouve un espace interlobulaire composé de 3 structures : o une branche de l'artère hépatique (= artériole porte qui amène au foie un sang artériel riche en O 2 ), o une branche de la veine porte hépatique (= veinule porte qui achemine un sang veineux chargé de nutriments en provenance des viscères digestifs), o un conduit biliaire interlobulaire. ρ Les sinusoïdes du foie (= capillaires sanguins dilatés) passent entre les travées d'hépatocytes : o Le sang de la veine porte hépatique et de l'artère hépatique traverse les sinusoïdes à partir de l'espace interlobulaire et se déverse dans les veines centrales du foie. o De là, il est amené aux 2 veines hépatiques qui drainent le foie et se déversent dans la veine cave inférieure. La bile sécrétée par les hépatocytes circule dans les canalicules biliaires (= conduits minuscules qui passent entre les travées d'hépatocytes en direction des conduits biliaires situés dans les espaces interlobulaires). ρ ρ Le sang et la bile circulent en sens opposé dans le lobule hépatique. La bile entre dans les conduits biliaires et finit par quitter le foie par le conduit hépatique commun apport à la vésicule biliaire ou au duodénum. Figure n 10 : structure et vascularisation du lobule hépatique 16) Le système digestif 11

12 (i)composition de la bile C'est une solution alcaline dont les principaux composants sont : ρ sels biliaires, pigments biliaires, ρ lipides : cholestérol, graisses neutres, phospholipides. Seuls les sels biliaires contribuent au processus de la digestion. Rôles des sels biliaires : ρ Emulsion des graisses dispersion des lipides dans l'eau contenue dans l'intestin : o les sels biliaires divisent les gros amas de matières grasses qui entrent dans l'intestin grêle en millions de fines gouttelettes de la surface de contact entre les enzymes digestives (= solubles uniquement dans la phase aqueuse de l'intestin grêle) et les lipides. ρ Facilitation de l'absorption des lipides (= les triglycérides "digérés" et ainsi transformés en monoglycérides et en acides gras, le cholestérol, ). Les sels biliaires sont recyclés par un mécanisme appelé cycle entéro-hépatique : (1) Réabsorption dans le sang par la partie distale de l'intestin grêle (= iléum). (2) Retour au foie via la circulation porte hépatique. (3) Sécrétion de nouveau dans la bile. Le principal pigment biliaire est la bilirubine : ρ Provient de la dégradation de l'hème de l'hb qui a lieu lors de la destruction des GR usés dans le système réticulo-endothélial (= SRE : rate, foie et moelle osseuse rouge). ρ La globine et le fer de l'hb sont conservés et recyclés. ρ La bilirubine (= libre) présente dans le sang est absorbée par les hépatocytes : 16) Le système digestif 12

13 o transformée en bilirubine conjuguée (= glucurono-conjugaison) qui est soluble dans la bile (= milieu aqueux); o la bilirubine conjuguée est sécrétée dans l'intestin grêle par l'intermédiaire de la bile; o la bilirubine est alors métabolisée par des bactéries de la flore intestinale en stercobilinogène et en urobilinogène. o Ces 2 pigments sont ensuite transformés en stercobiline et urobiline qui donnent la couleur brune aux fèces. Les hépatocytes produisent de 500 à 1000 ml de bile/ jour. c) Vésicule biliaire C'est une poche d' 10 cm. Fonction de la vésicule biliaire : ρ Stockage de la bile qui n'est pas immédiatement nécessaire à la digestion. Lorsque les muscles de sa paroi se contractent, la bile s'écoule par le canal cystique, puis par le canal cholédoque jusqu'au duodénum. 3. PANCRÉAS Rôles : c'est une glande mixte. ρ Endocrine : sécrète dans le sang des hormones (= insuline, glucagon). ρ Exocrine : produit et déverse dans le duodénum une vingtaine d'enzymes qui dégradent tous les types de substances présentes dans les aliments. Le suc pancréatique (= produit de l'activité exocrine du pancréas) s'écoule par le conduit pancréatique (= canal de Wirsung) situé au centre du pancréas. ρ Le canal de Wirsung fusionne avec le canal cholédoque (= transportant la bile en provenance du foie et de la vésicule biliaire) juste avant le duodénum (= niveau de l'ampoule de Vater). ρ Un conduit pancréatique accessoire (= le canal de Santorini), plus petit, se déverse directement dans le duodénum. La fonction exocrine du pancréas dépend des acinus (= amas de cellules sécrétrices entourant des conduits). La fonction endocrine du pancréas est assurée par les îlots de Langerhans dispersés entre les acinus. Ces structures libèrent dans le sang des hormones : l'insuline et le glucagon, qui interviennent dans le métabolisme des glucides. Figure n 11 : duodénum et organes connexes Figure n 12 : tissu acineux du pancréas a) Composition du suc pancréatique Le pancréas produit de 1200 à 1500 ml/ jour de suc pancréatique. Le suc pancréatique est une substance aqueuse composée de : 16) Le système digestif 13

14 ρ eau, ρ enzymes digestives, ρ électrolytes (= principalement ions HCO - 3 ph du suc pancréatique 8). Le ph alcalin permet au suc pancréatique de neutraliser le chyme acide qui arrive dans le duodénum ph optimal pour l'activité des enzymes intestinales et pancréatiques. Les cellules acineuses synthétisent et libèrent les enzymes digestives et les cellules épithéliales tapissant les conduits pancréatiques libèrent les ions bicarbonate. Les protéases pancréatiques (= enzymes protéolytiques) sont libérées sous forme inactive (= précurseurs ou zymogènes) sont ensuite activées dans le duodénum où elles doivent agir ce mécanisme protège le pancréas de l'autodigestion. Par contre, d'autres enzymes pancréatiques (= amylase, lipases et nucléases) sont sécrétées sous leur forme active nécessitent néanmoins la présence d'ions ou de bile dans la lumière intestinale pour avoir une activité optimale. 4. PROCESSUS DIGESTIFS SE DÉROULANT DANS L INTESTIN GRÊLE La digestion des aliments se poursuit durant les 3 à 6 h que dure le trajet du chyme dans l'intestin grêle. ρ Les glucides et les protéines (= présents dans le chyme) qui entrent dans le duodénum sont partiellement dégradés. ρ Les lipides, par contre, n'ont encore subi aucune digestion. C'est au niveau de l'intestin grêle que se termine la digestion et que se produit pratiquement toute l'absorption des nutriments. a) Motilité de l intestin grêle Le muscle lisse intestinal : ρ mélange complètement le chyme avec la bile et les sucs pancréatique et intestinal, ρ fait passer les résidus (= éléments non absorbés) dans le gros intestin par la valve iléo-cæcale. Le type de mouvement majoritaire induit par le muscle lisse intestinal correspond à la segmentation (vs les ondes péristaltiques majoritaires dans l'estomac). L'intensité de la segmentation dépend du SNA : ρ le SNA parasympathique l'intensité de la segmentation, ρ le SNA sympathique l'intensité de la segmentation. La phase de péristaltisme n'apparaît qu'après l'absorption de la plupart des nutriments. ρ Les mouvements de segmentation font alors place aux ondes péristaltiques qui partent du duodénum pour aller en direction de l'iléum. ρ Rôle de ce péristaltisme : Récupération des restes de nourriture, des bactéries et des cellules muqueuses mortes détachées emportés dans le gros intestin. Figure n 13 : péristaltisme Figure n 14 : segmentation D. GROS INTESTIN Le gros intestin s'étend de la valve iléo-cæcale à l'anus. Dimensions : ρ Longueur 1,5 m (= contre 2 m pour l'intestin grêle). ρ Son diamètre est > à celui de l'intestin grêle. 16) Le système digestif 14

15 Fonctions : ρ Absorber l'eau provenant des résidus alimentaires non digestibles (= arrivent sous forme liquide). ρ Éliminer de l'organisme ces résidus sous forme de fèces semi-solides. 1. ANATOMIE MACROSCOPIQUE La couche longitudinale de la musculeuse est réduite à 3 bandes de muscle lisse appelées bandelettes du côlon. ρ Leur tonus forme dans la paroi du gros intestin des poches appelées haustrations du côlon. Le gros intestin est composé : ρ du cæcum, ρ de l'appendice vermiforme, ρ du côlon, ρ du rectum, ρ du canal anal. L'appendice vermiforme est un petit prolongement en cul de sac : ρ contient des amas de tissu lymphatique; ρ joue donc un rôle important dans l'immunité; ρ mais présente un désavantage structural sa forme favorise la prolifération des bactéries intestinales. Le côlon comprend plusieurs portions distinctes : ρ le côlon ascendant, ρ le côlon transverse, ρ le côlon descendant, ρ le côlon sigmoïde. Le côlon sigmoïde s'ouvre sur le rectum (= niveau de la 3 ème vertèbre sacrale). ρ Le rectum forment intérieurement 3 replis (= plis transverses du rectum). ρ Rôle de ces plis : empêcher les fèces de passer avec les gaz intestinaux. Le canal anal se trouve à l'extérieur de la cavité abdomino-pelvienne. ρ Longueur 3 cm. Le canal anal est muni de 2 sphincters qui ensemble forment l'anus : ρ Muscle sphincter interne de l'anus : o involontaire et formé de fibres musculaires lisses. ρ Muscle sphincter externe de l'anus : o volontaire et constitué de fibres musculaires squelettiques. Ces sphincters sont fermés sauf pendant la défécation. Figure n 15 : anatomie du gros intestin 16) Le système digestif 15

16 2. FLORE BACTERIENNE Les bactéries de la flore intestinale (= du gros intestin) proviennent : ρ De l'intestin grêle : o La plupart des bactéries sont mortes, tuées par le lysozyme, par les autres enzymes protéolytiques, par le HCl, etc. o Les bactéries survivantes colonisent le gros intestin. ρ De l'anus. Ces bactéries assurent la fermentation de divers glucides non digestibles (ex. : cellulose) production d'acides irritants et de gaz : H 2, H 2 S, (CH 3 ) 2 S, N 2, CH 4 et CO 2. ρ 500 ml de gaz/ jour flatuosités. ρ Production des vitamines du groupe B et de la plus grande partie de la vitamine K dont le foie a besoin pour synthétiser certains facteurs de coagulation. 3. PROCESSUS DIGESTIFS SE DEROULANT DANS LE GROS INTESTIN Les matières qui passent dans le gros intestin : ρ contiennent peu de nutriments; ρ y séjournent de 12 à 24 h : les bactéries intestinales réalisent alors une digestion très limitée des résidus. Rôles du gros intestin : ρ Déplacement des matières fécales vers l'anus afin de les éliminer de l'organisme. ρ Absorption des vitamines synthétisées par la flore bactérienne. ρ Absorption de presque toute l'eau résiduelle. ρ Absorption d'ions Na + et Cl -. a) Motilité du gros intestin Les contractions des muscles lisses du gros intestin sont peu fréquentes (= muscles inactifs la plupart du temps), lentes ou de très courte durée. ρ Les contractions haustrales : o Produisent des mouvements de segmentation lents. o Surviennent toutes les 30 min environ. o Rôle de ces contractions : mélange des résidus de l'absorption de l'eau. ρ Les mouvements de masse du côlon (= péristaltisme de masse) : o Ondes de contraction lentes et puissantes. 16) Le système digestif 16

17 o Se produisent 3 ou 4 fois / jour (= en général pendant les repas ou juste après). o Rôle de ces contractions : amener le contenu du côlon au rectum. La présence de fibres dans l'alimentation permet : ρ le ramollissement des selles, ρ l' de la force des contractions du côlon amélioration de son fonctionnement. Les fèces ou selles contiennent : ρ des résidus alimentaires non digérés, ρ du mucus, ρ des débris de cellules épithéliales, ρ des millions de bactéries, ρ un peu d'eau qui facilite la défécation. b) Défécation Lorsque les mouvements de masse amènent les fèces au rectum étirement de la paroi rectale, réflexe d'évacuation. Le réflexe d'évacuation : ρ Dépend du SNA parasympathique. ρ Son centre d'intégration se trouve dans la région sacrale de la moelle épinière. ρ Se manifeste par la contraction des parois du côlon sigmoïde et du rectum ainsi que par le relâchement des sphincters anaux. Figure n 16 : réflexe d évacuation Durant la défécation, il se produit 3 mécanismes : ρ Contraction des muscles du rectum pour expulser les fèces. ρ Manœuvre de Valsalva : o contraction volontaire du diaphragme et des muscles de la paroi abdominale de la pression abdominale. ρ Contraction du muscle élévateur de l'anus le canal anal est tiré vers le haut, expulsion des fèces par l'anus. 16) Le système digestif 17

18 III. PHYSIOLOGIE DE LA DIGESTION BIOCHIMIQUE ET DE L ABSORPTION A. DIGESTION BIOCHIMIQUE La digestion chimique transforme les aliments ingérés en leurs unités de base : les nutriments. 1. MÉCANISME DE LA DIGESTION BIOCHIMIQUE : HYDROLYSE ENZYMATIQUE La digestion biochimique est le processus catabolique responsable de la dissociation des macromolécules (= grosses molécules chimiques) en monomères (= unités de base) : ρ sont alors suffisamment petits pour permettre leur absorption par la muqueuse du système digestif. La digestion biochimique est réalisée par les enzymes digestives (= catalyse enzymatique) : ρ La dégradation des molécules constituant les aliments correspond à une hydrolyse car chaque liaison est rompue (= lyse) par l'addition d'une molécule d'h 2 O. 2. DIGESTION BIOCHIMIQUE DES DIVERS GROUPES D ALIMENTS a) Glucides Les monomères de glucides sont des monosaccharides (= oses élémentaires) qui sont absorbés par la muqueuse de l'intestin grêle; ce sont : ρ le glucose, ρ le fructose, ρ le galactose. La digestion des glucides digestion enzymatique des glucides peut se faire sur : ρ Les disaccharides (= diholosides) : saccharose (= sucrose), lactose (= sucre du lait), maltose (= sucre de certaines céréales). ρ Certains polysaccharides : amidon, glycogène. Les humains ne possèdent pas les enzymes nécessaires à la dégradation de la plupart des autres polysaccharides comme la cellulose. es polysaccharides non digestibles ne peuvent donc pas nous nourrir forment les fibres qui facilitent le mouvement des aliments dans le tube digestif. b) Protéines Les protéines digérées dans l'intestin grêle proviennent des aliments. Les produits finaux de la digestion des protéines correspondent aux acides aminés (= monomères) présents dans celles-ci. ρ La digestion des protéines commence dans l'estomac par l'action de la pepsine (= enzyme protéolytique). Dans l'intestin grêle, les fragments de protéines sont dégradés par de nombreuses enzymes protéolytiques : ρ Les endopeptidases clivent à l'intérieur des peptides. ρ Les exopeptidases libèrent 1 aminoacide à la fois à partir de l'extrémité C ou N terminale d'un polypeptide ou d'un oligopeptide. 16) Le système digestif 18

19 c) Lipides La digestion des lipides a lieu dans l'intestin grêle : ρ Se fait sous l'action de la lipase pancréatique (= sécrétée par le pancréas exocrine) pour les triglycérides (= lipides les plus abondants de l'alimentation). ρ Résultat de la réaction : libération de 2 acides gras et d'1 monoglycéride (= glycérol associé à 1 seule chaîne d'acide gras). ρ Comme les triglycérides et leurs produits de dégradation sont insolubles dans l'eau la digestion et l'absorption des lipides dans le milieu aqueux de l'intestin grêle nécessite un traitement préalable par les sels biliaires (= effet détersif) : o Les triglycérides s'agglomèrent et forment de gros agrégats dans les solutions aqueuses seules les molécules de triglycérides situées à la surface de ces agrégats sont en contact avec les lipases hydrosolubles. o Les sels biliaires provoquent l'émulsion des triglycérides alimentaires réduction des agrégats en gouttelettes lipidiques ( 1 μm), importante du nombre de molécules de triglycérides exposées aux lipases pancréatiques. (= sans la bile, la digestion des lipides n'aurait pas le temps de se faire de façon complète pendant le passage de la nourriture dans l'intestin grêle). d) Acides nucléiques L'ADN et l'arn (= présents en petites quantités dans l'alimentation) sont hydrolysés en nucléotides (= monomères) par les nucléases pancréatiques (= sécrétées par le pancréas) qui sont respectivement : la désoxyribonucléase (= DNAse) pour l'adn, la ribonucléase (= RNAse) pour l'arn. 16) Le système digestif 19

20 B. ABSORPTION L'intestin grêle (= principalement duodénum et jéjunum) absorbe : ρ pratiquement tous les nutriments, ρ 80% des électrolytes, ρ une grande partie de l'h 2 O. À l'entrée du gros intestin, il ne reste qu'un peu d' H2O, des matières alimentaires non digestibles (= fibres végétales comme la cellulose) et des millions de bactéries. D'une manière générale, les nutriments sont absorbés à travers la muqueuse des villosités intestinales par des mécanismes de transport actif dont l'énergie provient de l'atp. Ils passent ensuite dans le sang capillaire des villosités et sont acheminés au foie par la veine porte hépatique. Cas particulier d'absorption : celle des produits de digestion des triglycérides (= acides gras et monoglycérides). ρ Absorption passive par diffusion dans les entérocytes. ρ Puis, pénétration dans le vaisseau chylifère de la villosité. ρ Enfin, transport dans le sang par l'intermédiaire de la lymphe. Dans tous les cas, les nutriments doivent traverser les cellules épithéliales de la muqueuse intestinale (= principalement de l'intestin grêle) avant de passer dans les capillaires. Les principaux nutriments sont : ρ Nutriments glucidiques : glucose, fructose, galactose. ρ Nutriments protidiques : acides aminés. ρ Nutriments lipidiques : acides gras, monoglycérides, cholestérol. ρ Vitamines liposolubles (= A, D, E et K) absorbées avec les lipides alimentaires. ρ Vitamines hydrosolubles (= B et C) absorbées par diffusion simple sauf la B 12 qui utilise le facteur intrinsèque de l'estomac. ρ Eau. Figure n 17 : les fonctions du tube digestif 16) Le système digestif 20

21 IV. L'ABDOMEN ET LE PERITOINE Le péritoine est une séreuse constituée de 2 feuillets : ρ le péritoine viscéral : recouvre les surfaces externes des organes digestifs; ρ le péritoine pariétal : tapisse les parois de la cavité abdomino-pelvienne. Les 2 feuillets du péritoine délimitent un très mince espace : la cavité péritonéale. Les 2 feuillets sécrètent un liquide (= sérosité) dans l'espace péritonéal. ρ Rôle de ce liquide : o lubrification des organes digestifs mobiles; o leur permet ainsi de glisser facilement les uns contre les autres au cours de leur fonctionnement. Un mésentère est une double couche de péritoine (= 2 séreuses accolées dos à dos) qui s'étend des organes digestifs à la paroi de la cavité. ρ Les mésentères permettent : o Le passage des vaisseaux sanguins et lymphatiques, des neurofibres desservant les viscères digestifs. o Le maintien des organes en place. o Le stockage de lipides. ρ Il existe plusieurs positions de mésentère : o mésentère en position dorsale : relié à la paroi abdominale postérieure; o mésentère en position ventrale. ρ Dans certains cas, le mésentère n'est pas présent : o Ex. : certaines parties de l'intestin grêle, du gros intestin et du pancréas se forment dans la cavité péritonéale, mais adhèrent ensuite à la paroi dorsale de la cavité abdominale perte du mésentère durant le développement fœtal, adhésion ensuite à la paroi dorsale de la cavité abdominale, deviennent postérieures au péritoine. o Ces organes sont alors appelés organes rétropéritonéaux (= rétro : derrière). Figure n 18 : péritoine et cavité péritonéale Un épiploon est un repli péritonéal, qui s étend entre 2 organes intrapéritonéaux et les recouvre, sans fixation pariétale. Ex : le petit épiploon est la lame péritonéale tendue entre le foie, la petite courbure de l estomac et la partie supérieure du duodénum. Le mésogastre est le mésentère qui suspend l estomac à la paroi abdominale postérieure et lui amène des vaisseaux nourriciers. 16) Le système digestif 21

22 Figure n 19 : disposition du péritoine et abdomen 16) Le système digestif 22