La digestion. Physiologie UE 7: PLAN DU COURS. Pas d'annexe. Semaine : n 2(du 11/09/2017 au 17/09/2017) Date : 15/09/2017

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1 Semaine : n 2(du 11/09/2017 au 17/09/2017) Date : 15/09/2017 Physiologie UE 7: Pas d'annexe Heure : de 9h00 à 10h00 Professeur : Pr. LUC GERALD Binôme : n 57 Correcteur : n 58 Remarques du professeur : Aucunes remarques PLAN DU COURS I) L'intestin grêle : A) Introduction B) Anatomie et structure C) Le duodénum D) Motilité E) Sécrétion intestinale II) Le colon : A) Anatomie et structure B) La motilité III) Le foie A) Introduction B) Circulation C) Anatomie et structure D) La vésicule biliaire 1/8

2 I) L'intestin grêle : A) Introduction Il mesure 3 à 6 mètres de long et peut aller jusqu'à 7,5 m après une relaxation complète. L'intestin grêle reçoit des sécrétions pancréatiques, biliaires et une petite sécrétion intestinale et permet la digestion quasi complète de tous les aliments. Il présente une réserve fonctionnelle importante : on peut enlever 2/3 de l'intestin grêle par exérèse sans qu'il y ait de conséquences pour la santé. Il commence au pylore et se termine par une valve iléo-cæcale. La valve iléo-cæcale c'est la fin de l'intestin grêle qui se jette dans le cæcum= le colon Il y a 1 sphincter qui est un épaississement de la musculeuse. Le diamètre au niveau de la valve iléo-cæcal est beaucoup plus faible qu'au niveau de la fin de l iléon. Il y a aussi un clapet à soupape qui se ferme quand la pression augmente et cela empêche le reflux du contenu du colon d'aller vers l iléon. Dans le colon il y a une prolifération bactérienne alors que l iléon est stérile donc la soupape empêche le reflux des bactéries dans l iléon. Cette soupape est performante car il faut exercer une pression importante dans le cæcum pour vaincre sa fermeture. B) Anatomie et structure Il est composé de 3 segments : le duodénum, le jéjunum et l'iléon. L'intestin grêle a une paroi particulière, il y a : Les villosités : la séreuse la musculeuse. La sous muqueuse forme des plis sur lesquels reposent la muqueuse dans l'intestin grêle (ce qui n existe pas dans l'estomac.) les valvules conniventes. Ce sont des replis transversaux hauts sur lesquels se situent des villosités. Dans les valvules conniventes, il y a une artériole, une veinule et des lymphatiques. Dans les villosités, il y a une petite artériole qui donne des capillaires et qui se jette dans la veinule de la valvule connivente. Sur les villosités, il y a l épithélium mono-couche de l'intestin grêle. Des glandes s'enfoncent dans la muqueuse, elles s'appellent les cryptes de Lieberkühn. Ces dernières ont des orifices. Le chylifère est un canal lymphatique se terminant en cul de sac. Il y a des cellules : 1. enterocytaires : ce sont les principales cellules des villosités. Elles ont une bordure en brosse et sont allongées en longueur. Elles ont un rôle fondamental dans l'absorption. 2. Bouchons de mucus : ils secrètent du mucus mais de façon moins importante que dans l'estomac. Ce sont des cellules caliciformes. Elles se situent surtout dans l'épithélium des villosités et dans les 2/3 supérieur des cryptes. La couche du mucus protège l épithélium. Dans la villosité quelques cellules musculaires lisses permettent la contraction. Le chylifère a une paroi qui ne contient pas de cellules musculaires lisses. Il y a des molécules qui vont être absorbées et qui 2/8

3 vont passer dans le chylifère. Le chylifère se vide grâce a la contraction des cellules musculaires lisses présentent dans les villosités. 3. endocrines : dans les cryptes de Lieberkühn 4. souches : elles sont proches du fond des cryptes. Elles se différencient et si il y a une mitose cela va pousser les cellules vers le haut donc cela va pousser l'épithélium intestinal régulièrement. Le temps de demi vie de ces cellules épithéliales est de 5 jours ( c'est un renouvellement rapide ). Ce renouvellement se fait par le détachement des cellules entérocytaires au sommet de la villosité. C'est intéressant pour des médicaments ( les anti-mitotiques ) on voudrait que ces médicaments agissent uniquement sur les cellules cancéreuses mais ils agissent sur toutes les cellules de l organisme. Un effet secondaire de certains antimitotiques c'est au niveau intestinal, cela inhibe la mitose donc le renouvellement de l épithélium intestinal et cela provoque des troubles digestifs car le renouvellement des cellules est rapide. 5. de Paneth qui fond partit du système immunitaire. Elles se situent au fond de la crypte. Elles secrètent des lysozymes et des défensines. Grâce aux microvillosités, villosités, valvules conniventes, la surface d échange entre la lumière intestinale et les cellules entérocytaires est multipliée par 600. Les microvillosités ont à l intérieur des éléments pour modifier leur longueur. C) Le duodénum Il reçoit de l'acidité gastrique, donc il faut qu'il soit bien protégé envers l'acide. D'où l'importance des Glandes de Brunner qui sécrètent beaucoup de mucus. La digestion des aliments se fait essentiellement dans le duodénum et jéjunum. Donc dans le duodénum et le jéjunum, les villosités sont assez hautes alors que dans l iléon les villosités sont absentes ou moins hautes. D) Motilité cf motilité intestinale - Péristaltisme : existe même a jeun, c'est une onde qui avance dans l'intestin avec une petite distension de l'intestin en aval de l'onde. En période postprandiale, il y a une augmentation de fréquence de ces ondes péristaltiques. - Mélange : mélange le contenu de l'intestin avec les sécrétions,elles sont plus importantes dans le duodénum et jéjunum que dans l iléon. - Contraction de la musculeuse : permet la contraction des villosités Le contrôle de la motilité se fait par le plexus intrinsèque donc le parasympathique. Le réflexe part de neurones sensitifs parasympathiques présents dans l'estomac. Quand il y a des aliments il y a distension de la parois et des neurones moteurs vont accentuer la motilité au niveau de l'intestin grêle. Si il y a une distension de l'intestin grêle il y a aussi un réflexe par voie entérique ( du plexus intrinsèque de l'intestin grêle ou par voie parasympathique une augmentation de la motilité ) Il y a aussi une régulation hormonale avec une sécrétion de gastrine, cholecitokinine, secrétine isotiline qui partent de l'estomac et de l'intestin grêle. Si il y a des aliments dans l'estomac cela va augmenter la sécrétion de gastrine et donc la motilité de l'intestin grêle. Si il y a des graisses dans le duodénum, il y a sécrétion de ces hormones par des cellules endocrines de l épithélium de l'intestin grêle et cela va augmenter la motilité. Quand il y a beaucoup de graisses il faut les diminuer et donc on va essayer d'accentuer la motilité avec les sécrétions hormonales Il y a un réflexe inverse, qui diminue la motilité, c'est la stimulation sympathique. On a aussi l'entéroglucagon qui va aller par voie sanguine diminuer la contraction des cellules musculaires lisses. E) Sécrétion intestinale Il n'y a pas beaucoup de secrétions intestinales. Les cellules vont secréter de l'eau avec des ions donc c'est surtout 3/8

4 un liquide alcalin. Mécanisme : il y a des co-transporteurs du coté baso-latéral qui permettent la pénétration du sodium, du potassium, et du chlore dans la cellule et ces ions vont être secrétés dans la lumière intestinale. Le chlore vient du plasma avec le sodium et le potassium et ressort de la cellule dans la lumière intestinale grâce au canal CFTR. Quand le CFTR est muté il n'a plus d'activité et il ne secrète plus de chlore, ni d'eau, cela se produit dans une maladie qui est la mucoviscidose. Le sodium peut passer par voie trans-cellulaire ou para-cellulaire. +++Les sécrétions enzymatiques : Il n'y a pas de sécrétion vraie enzymatique au niveau des cellules entérocytes. Il y a simplement des enzymes qui sont des peptidases qui ne vont pas être secrétées mais être synthétisées dans la cellule entérocytaire et se fixer a la surface de la cellule entérocytaire. II) Le colon : A) Anatomie et structure C'est un cadre colique commençant par le cæcum, puis il y a le colon ascendant, transverse, descendant, le sigmoïde, le rectum se terminant par le canal annal. Mesure : 150cm de longueur et 6cm de diamètre ( c'est le double de l'intestin grêle) Les fonctions : - stockage des matières fécales - réabsorption eau +électrolytes qui arrivent par l'intestin grêle. La réabsorption se fait surtout dans la première partie du colon. - prolifération bactérienne qui permet de synthétiser des vitamines K. La vitk est réabsorbée par le colon et cela permet de donner un stock de vitamine K suffisant pour la coagulation sanguine. Les bactéries vont pouvoir digérer certaines substances qui n ont pas été digérées jusqu à la fin de l iléon et entraîner l'apparition de certains acides qui permettent d 'améliorer la différenciation des enterocytes de la paroi. Comme à tout les niveaux du tube digestif le colon a dans sa paroi des cellules musculaires lisses. Mais la couche musculaire lisse externe n'est pas présente sur tout le tour du colon mais repartie en 3 bandelettes. Quand il y a une contraction il y a un raccourcissement du colon et cela fait des haustrations ( un peu comme des poches les unes a coté des autres ) La surface interne du colon est lisse ++( il n'y a pas de valvules conniventes, villosités) ce qui fait que la surface d échange entre le contenu colique et l épithélium est de 1/30eme de ce que l'on peut voir dans l'intestin grêle. 4/8

5 Il y a quelques glandes. L épithélium s'enfonce dans la muqueuse et des cellules recouvrent les glandes en formant une monocouche de cellules. Au niveau du colon il y a des cellules : 1. entérocytaires 2. caliciformes ; qui secrètent du mucus en plus grande quantité que dans l'intestin grêle. 3. Souches ; mais le renouvellement est moins rapide que dans l'intestin grêle. 4. endocrines Les cellules muqueuses sont en grand nombre. Il y a quelques microvillosités pour un entérocyte Les espaces entre les cellules de l'endothélium sont assez larges ce qui permet la réabsorption d'eau en grande quantité. La réabsorption d'eau est liée au sodium car l'eau suit un gradient d'osmolarité donc il faut créer un gradient d'osmolarité qui est lié à l'activité de pompe Na/K/ATPase qui va réabsorber du sodium. L'appendice : Diverticule cylindrique appendu à la partie post du cæcum. Les lobules lymphatiques présentent beaucoup de lymphocytes. La lumière de l appendice est étroite. Si il y a un résidu alimentaire qui vient se bloquer dans cette surface il y a une infection car le liquide en amont ne peux plus s écouler donc cela stagne (= appendicite ) B) La motilité Des contractions de la musculeuse circulaire fond des haustrations segmentaires qui permetent le mélange. Ces ondes de mélange améliorent la réabsorption de l'eau. Le contenu du colon, est au départ liquide, puis mou, semi solide, solide et a la fin ce sont les selles. Le parcours du colon par son contenu met 4 à 8jours ( lent ) Mouvement de propulsion : -Péristaltisme : des ondes partent du colon et fond 5cm/h (10cm par heure après un repas) Il existe parfois des mouvements de masse ( non péristaltique a partir du cæcum et qui vont avancer vers l'aval et permettent au contenu colique d avancer jusqu'au sigmoïde et le rectum) Il existe un réflexe gastro colique. La présence d'aliments dans l'estomac va entraîner l'apparition d'information qui vont activer des neurones sensitifs au niveau du système para sympathique et les neurones moteurs vont aboutir dans le colon. Donc, quand le contenu gastrique augmente il y a plus d'ondes péristaltiques au niveau colique grâce a une boucle réflexe au niveau du système parasympathique. La défécation est une réponse réflexe liée a la distension du rectum. Quand il y a un mouvement de masse (une 5/8

6 onde péristaltique) le contenu colique va arriver dans le sigmoïde et la contraction de la musculeuse du sigmoïde va faire diminuer cet angle ( il s'ouvre ), cela permet l'arrivée du contenu colique dans le rectum. Le rectum va se distendre et c'est cette distension qui est ressenti par les mécanorécepteurs du système végétatif va activer, par le système entero entérique endogène du colon, la motilité du rectum. Au niveau anal, on a 2 sphincters : interne : constitué de cellules musculaires lisses, il est toujours actif (indépendant de la volonté) externe : constitué de cellules musculaires striées (dépendant de la volonté) Quand une onde péristaltique arrive en aval de la contraction il y a une relaxation. III) Le foie A) Introduction Poids de 1200 à 1500 g (2 à 5 % du poids du corps), c est le plus gros organe abdominal. Il a une situation stratégique dans le système circulatoire. B) Circulation Vascularisation : veine porte Le foie reçoit le sang porte qui vient de l'estomac, pancréas, intestin grêle, colon, rate. Les molécules absorbées par l'intestin grêle voit comme organe en 1er le fois. Le foie capte au moins 60% du glucose absorbé par l'intestin grêle et des AA absorbés par l intestin grêle. Le foie a un rôle dans la digestion : il synthétise de la bile et absorbe par les processus d'absorption et de réaction de synthèse. Dans le hile hépatique pénètre le tronc porte et une artère hépatique. Le canal biliaire véhicule la bile dans l'autre sens. Les capillaires du tronc porte et de l artère hépatique se rassemblent dans un seul canal capillaire qui rejoint les veines sus-hépatiques et qui se jette dans la veine cave inférieur pour rejoindre la circulation générale. C) Anatomie et structure Le foie est composé en majorité d' Hépatocytes : - 80 % du volume hépatique - les hépatocytes sont des cellules épithéliales qui séparent la lumière du canalicule biliaire de l endothélium fenétré du capillaire sinusoïde. Ce sont des cellules polarisées ( 1 pole apical et 1 basolatéral ). Par le pôle apical, elles vont capter les molécules qui sont dans le sang et les transformer. Par le pôle basolatéral, elles vont secréter la bile. le foie est composé de lobules et ces capillaires qui sont issus des sommets du lobules vont vers le centre du lobule pour se jeter dans une veinule sus hépatique. Chaque sommet du lobules contient un espace porte qui comprend : une veinule porte un canal biliaire une artériole hépatique D où vient la bile du canal biliaire? Entre 2 hépatocytes, il y a leurs membranes qui s écartent et donnent un canalicule (= canal biliaire initial ) qui n'a pas de paroi propre. Au fur et a mesure que l'on avance dans le système biliaire il y a un canal biliaire propre qui apparaît ( apparition d'un épithélium et des cellules musculaires lisses permettant l écoulement de la bile ). D) La vésicule biliaire 6/8

7 La bile est secrétée de façon permanente et arrive dans le canal biliaire commun qui descend derrière le pancréas et qui va se jeter dans le duodénum au niveau du sphincter d'oddi. Sur le canal biliaire est branché le canal cystique en dérivation et se termine par la vésicule biliaire. La fonction de la vésicule biliaire est d être un réservoir de bile. Comme le sphincter d'oddi est tonique, il est fermé en dehors de la présence de contenu dans le duodénum. Quand la bile s'accumule elle va refluer vers l'amont dans le canal cystique et dans la vésicule biliaire qui va stocker la bile. La vésicule biliaire a un épithélium qui est très actif et qui va réabsorber beaucoup d'eau de la bile ( donc on va avoir de la bile concentré ) La bile : ml/j -isosmotique au plasma ( la concentration en bicarbonate par rapport au plasma sont quasi les même, en potassium aussi, sodium aussi ) -2 secretions : les cellules canaliculaires et hépatocytaires Secretion canaliculaire (= vesiculaire, parl'epithelium des canaux biliaires) - 25% du volume biliaire total - aqueuse - riche en bicarbonates (HCO3-), ph alcalin, ces secrétions canaliculaires permettent de protéger la muqueuse intestinale qui n'est pas faite pour recevoir un acide comme l'estomac. En augmentant le ph du contenu intestinal, ces secrétions permettent d'avoir une activité normale des enzymes digestives car elles ont un ph optimum d'activité proche de 7,4. -Le foie fonctionne en permanence, il y a toujours les secrétions basales.après un repas il y a une augmentation des secrétions biliaires en particulier canaliculaires ( eau et ions) plus importantes que les secrétions hépatiques. - le contrôle de la sécrétion canaliculaire est exercé par la sécrétine, car elle est secrétée par des cellules endocrines présentent dans le duodénum, sous l'effet de la présence d'un ph assez bas dans le contenu duodénal. La sécrétine permet donc l'augmentation de la sécrétion canaliculaire de la bile donc d'augmenter la sécrétion en bicarbonate et de tamponner une acidité trop importante dans le duodénum. Sécrétion hépatocytaire (= hépatique) - secrétée par le foie - Ce qui caractérise la bile, c'est la sécrétion par l' hépatocyte de substances particulières : la bilirubine dérive de l'hème de l'hémoglobine qui donne sa coloration rouge et qui est éliminée dans la bile. du cholestérol. Le foie par l'intermédiaire de la sécrétion biliaire est le seul organe permettant d'éliminer le cholestérol hors de l'organisme. l'alecytil qui est un phospholipide. les immunoglobuline A des stérols végétaux surtout des molécules hydrophobes( non solubles dans l'eau ) des dérivés d'hormones, des composés peu hydrosolubles les sels biliaires qui jouent un rôle important dans le digestion. Les 2 principaux sont : l'acide cholique l'acide chenodéoxycholique les acides biliaires sont issus du cholestérol. Les hépatocytes ont un système enzymatique qui permet à partir du cholestérol de synthétiser ces ac.biliaires. 7/8

8 l'acide cholique et chenodeoxycholique sont primitifs et ils sont présents dans la bile dans le duodénum et le colon. Les bactéries vont pouvoir transformer ces acides biliaires primaires en acides biliaires secondaires puis tertiaires. les acides biliaire ont un rôle un peu comme un savon : avec un pole hydrophobe et un pole hydrophile qui aime bien l'eau. les acides biliaires synthétisés par le foie vont passer dans la bile puis l'intestin grêle et celui-ci va récupérer au niveau de l iléon 95% des acides biliaires. Ces acides biliaires passent ensuite dans le sang et vont retourner grâce au système porte vers le foie et les hépatocytes vont réussir a récupérer une très grande quantité des acides biliaires du sang porte. Donc une petite quantité d'ac.biliaire n'est pas récupéré par l iléon et passe dans le colon et dans les selles pour être éliminés. Cette perte va être compensée par un apport supplémentaire d'ac.biliaire continu au niveau des hépatocytes. Tout cela est régulé pour avoir un pool d'ac.biliaire constant dans ce cycle entéro-hépatique. Le rôle de la vésicule biliaire : Elle a une paroi avec beaucoup de plis donc comme dans l estomac elle peut augmenter de volume sans avoir une grande distension. La vésicule biliaire fait 8cm de longueur. Tout corps étranger dans le canal cystique peut empêcher la bile de passer et entraîner en amont une infection et on peut enlever la vésicule en urgence. Fonction de la vésicule biliaire : la vésicule biliaire va réabsorber de l'eau et des ions donc ça va être de la bile concentrée. Cela augmente la concentration de bilirubine, de cholestérol, de phospholipides, et de sels biliaires. La vésicule biliaire contient dans sa paroi des cellules musculaires lisses. Les contractions vont permettre le mélange de la bile et d'éviter la formation de cristaux de cholestérol. Après un repas, la contraction de la vésicule biliaire est stimulée par : une hormone qui est la cholécystokinine+++. Cette hormone est secrétée par les cellules endocrines situées dans la paroi du duodénum en réponse a la présence de graisse. la gastrine une origine neurologique du fait de la distension gastrique. Le système sympathique peut inhiber la contraction de la vésicule biliaire. 8/8