PHYSIOLOGIE DIGESTIVE CAVITE BUCCALE- ŒSOPHAGE ESTOMAC Dr ML Choukroun, MCU-PH Physiologie Faculté de Médecine Université de Bordeaux 33 BORDEAUX
La fonction digestive: Introduction La digestion: Fonction qui assure l ensemble des transformations des substances alimentaires en éléments suffisamment simples aussi bien sur le plan physique (taille des particules ) que sur le plan chimique (obtention de petites molécules, conditions de T, de ph, d osmolarité, d hydrosolubilité ) pour permettre leur passage à travers la paroi du tube digestif et ainsi être absorbés Autres fonctions rôle de défense immunitaire (rôle du microbiote intestinal )
La fonction digestive: Introduction Elle est assurée par l appareil digestif composé du tube digestif : bouche, œsophage, pharynx, estomac, duodénum, intestin grêle- jéjunum, iléon-, côlon- coecum, côlon droit, côlon transverse, sigmoïde-, rectum, anus de glandes annexes qui déversent leur sécrétions exocrines dans la lumière digestive : glandes salivaires, pancréas, foie
La fonction digestive: Introduction Cette fonction va être assurée par 4 processus fondamentaux: la motricité: qui permet le broyage, le mélange, et la propulsion du contenu digestif dans le sens oral aboral. la sécrétion: d eau, enzymes, de mucus, d ions vers la lumière digestive d hormones dans le sang. la digestion: transformation chimique de grosses en petites molécules l absorption: d eau, d électrolytes, de molécules de la lumière intestinale vers le sang et la lymphe
La fonction digestive: Introduction Contrôle des fonctions de motricité, sécrétion et absorption, de la circulation gastro intestinale. Système de contrôle Système nerveux (mise en jeu de neurotransmetteurs comme l acétylcholine ) Système endocrine (mise en jeu d hormones comme la gastrine, la cholécystokinine CCK, la sécrétine ) Système paracrine (mise en jeu de médiateurs comme l histamine )
Physiologie digestive: Plan I/ Quelques données générales communes à tout le tube digestif (Dr GORHAYEB) II/ Cavité buccale- Œsophage (Dr CHOUKROUN) III/ Estomac (Dr CHOUKROUN) V/ Bloc duodéno pancréatique et Foie (Dr CHOUKROUN) VI/ Intestin grêle (Dr CHOUKROUN) VII/ Côlon, Rectum (Dr CHOUKROUN)
La fonction digestive: Introduction Anatomie fonctionnelle Excepté la portion initiale et la portion terminale du tube digestif dont la musculature est striée (commande de type volontaire), la majeure partie de la musculature du tube digestif est constituée de fibres musculaires lisses (commande de type végétatif, involontaire). La paroi digestive est constituée de : la muqueuse plissée au niveau de la lumière entre la muqueuse et la sous muqueuse, la musculaire de la muqueuse la musculeuse composée de : Une couche musculaire circulaire une couche musculaire longitudinale Existence de régions individualisées Organes: bouche- œsophage, estomac, grêle, colon séparés par sphincter ou valvule qui orientent le sens de progression. Importance relative des différentes couches est très variable selon ces régions
La fonction digestive: Introduction Système de contrôle: le système nerveux Le Tube Digestif possède une double innervation: le Système Nerveux intrinsèque Le plexus myentérique d Auerbach (entre les couches musculaires longitudinale et circulaire) rôle majeur dans le contrôle de la motricité Le plexus sous muqueux de Meissner (dans la sous muqueuse) rôle majeur dans le contrôle de la sécrétion et de l absorption rôle dans la régulation du débit sanguin gastrointestinal Le Système Nerveux Extrinsèque Le système nerveux végétatif ou autonome (SNA) * Parasympathique * Sympathique
CAVITE BUCCALE- ŒSOPHAGE
CAVITE BUCCALE- ŒSOPHAGE/ I. Motricite Mastication Déglutition Etape buccale (acte volontaire ou involontaire) Etape pharyngienne ( acte réflexe, centres coordination: bulbaires*) Eviter les fausses routes!!!! Fosses nasales langue Cordes vocales trachée Pharynx oesophage -Fermeture vélo pharyngée -Propulsion du bol vers le pharynx -Ascension et fermeture laryngée -Relaxation du SSO Etape oesophagienne *Remarque: les lésions bulbaires sont associées à des troubles de la déglutition
Œsophage: rappel embryologique Œsophage et trachée: origine embryologique commune Anomalies de développement: Atrésie de l œsophage Fistule trachéo oesophagienne 6 ème semaine
CAVITE BUCCALE- ŒSOPHAGE/ I. Motricite
CAVITE BUCCALE- ŒSOPHAGE/ I. Motricite déglutition Œsophage Manométrie P SSO: sphincter supérieur de l œsophage strié (muscle crico- pharyngien) zone de haute pression au repos inhibition transitoire pendant la déglutition Corps de l œsophage fibres striées sur quelques cm, puis lisses entre les déglutition P oe < P B la déglutition entraîne la propagation d une onde péristaltique (péristaltisme primaire) la distension oesophagienne produit des ondes péristaltiques secondaires Vitesse propagation des ondes péristaltiques # 2 à 4 cm/sec SIO: sphincter inférieur de l œsophage muscle lisse zone de haute pression (contraction tonique permanente # 15mmHg) inhibition pendant la déglutition jusqu à l arrivée du bol alimentaire (relaxation de 6 à 6sec)
CAVITE BUCCALE- ŒSOPHAGE/ I. Motricite Œsophage SIO: sphincter inférieur de l œsophage(cardia) Facteurs de la continence cardiale BARRIERE ANTI REFLUX contraction tonique permanente du SIO fibres diaphragmatiques implantation oblique œsophage (angle de His) implantation intraabdominale (Pabd>PB fermeture) replis de la muqueuse gastrique (valvule de Gubaroff) Thorax P IT - 5mmHg Angle de His Estomac Abdomen Pabd +5mmHg
CAVITE BUCCALE- ŒSOPHAGE/ I. Motricite Anomalies de la barrière anti reflux Reflux gastro oesophagien: RGO - Passage du contenu gastrique dans l œsophage - Physiopathologie: multifactorielle - Défaillance du SIO (relaxations transitoires augmentées en dehors de la déglutition, hernie hiatale ) - Stase gastrique - Hyperpression abdominale
CAVITE BUCCALE- ŒSOPHAGE/ I. Motricite Œsophage Contrôle de la motricité SSO: sphincter supérieur de l œsophage contrôle nerveux: centres bulbaires/ afférences vagales Stimulation cholinergique fermeture Corps de l œsophage contrôle nerveux: centres bulbaires (péristaltisme primaire)- plexus myentérique (péristaltisme secondaire)/ afférences vagales SIO: sphincter inférieur de l œsophage tonus myogène contrôle nerveux (afférences vagales, plexus myentérique ) contrôle hormonal gastrine stimulation SIO cholécystokinine inhibition SIO Remarque: Achalasie de l œsophage ou mégaœsophage idiopathique: troubles de la motricité œsophagienne par dysfonctionnement des plexus myentériques, avec inhibition de la relaxation du SIO.
CAVITE BUCCALE- ŒSOPHAGE/ I. Motricite Œsophage: le SIO - Quelques facteurs augmentant la pression du SIO: Acétylcholine, Gastrine, Motiline - Quelques facteurs inhibant le SIO: des relaxations transitoires peuvent être déclenchées par la distension gastrique, une stimulation pharyngée, un certain nombre de substances: Cholécystokinine, Sécrétine, graisses, chocolat, tabac, alcool, Progestérone.
CAVITE BUCCALE- ŒSOPHAGE/ I. Motricite Œsophage/ Exploration Fonctionnelle manométrie œsophagienne (exemple: achalasie de l œsophage..) TOGD: transit œso gastro duodénal (recherche de RGO reflux gastro œsophagien ) phmétrie de 24heures (recherche de RGO) Autres: Cf séméiologie
Manométrie oesophagienne déglutition
Le reflux gastro oesophagien Tracé de phmétrie
CAVITE BUCCALE/ II. Sécrétion Sécrétion Salivaire acinus Canal intercalaire 3paires de glandes glandes parotides (acinis séreux* avec granules de zymogène) glandes sous maxillaires (acinis mixtes) glandes sublinguales (acinis muqueux en majorité) + Glandes buccales ou pariétales (tapissent la muqueuse buccale, secrètent surtout du mucus) Mécanisme de sécrétion: Débit salivaire Permanent Trés variable (0,05mL/min pendant le sommeil; 0,3 à 0,5 ml/min en éveil; 1,5 à 2,5mL/min sous stimulation) Influence la composition de la salive Formation de la salive Salive primaire sécrétée par les acinis, remaniée au niveau des canaux excréteurs (réabsorption, excrétion) Canal extralobulaire Canal intralobulaire Lobule salivaire formé de parenchyme contenant des acinis, canaux intercalaires, canaux intralobulaires
CAVITE BUCCALE/ II. Sécrétion Sécrétion Salivaire Composition de la salive 95% eau Electrolytes: Na +, K +, Cl -, Ca ++, I -, HCO3 - (ph#6-7) - leur concentration varie avec le débit salivaire - 30 à 200mOsm/L Enzymes: α- amylase salivaire* (hydrolyse l amidon, ph optimum #6.9) lysozyme (hydrolyse membranes bactériennes) lipase linguale (hydrolyse TGR du lait) Mucines (rôle dans la protection de la muqueuse) Autres/ Protéines sériques (1 à 3 g/l), H stéroïdes, médicaments, toxiques. Immunoglobulines dont des IgA sécrétoires, Facteurs de croissance, substances antigéniques des groupes sanguins...
CAVITE BUCCALE/ II. Sécrétion Sécrétion Salivaire Contrôle de la sécrétion salivaire: contrôle nerveux adrénergique stimule sécrétion de salive visqueuse + vasoconstriction glandulaire Cholinergique* stimule sécrétion de salive fluide, - Centres: bulbaires - Mise en jeu: réflexe, riche en amylase + vasodilatation glandulaire connexions intercentrales avec centres masticateurs, du vomissement, du sommeil Remarque: *les anticholinergiques comme les atropiniques entraînent une diminution de la sécrétion salivaire, et une sécheresse de la bouche Il existe une action indirecte d hormones telles ADH qui diminue le débit de sécrétion, L aldostérone qui augmente la réabsorption de Na+, la sortie de K+
CAVITE BUCCALE/ II. Sécrétion Sécrétion Salivaire Rôle de la salive Lubrifier le bol alimentaire pour la déglutition (rôle des mucines) Humidifier le bol alimentaire ( meilleur action des enzymes) Initier la digestion de l amidon cuit (rôle amylase salivaire) Eviter la prolifération bactérienne au niveau buccal Solubiliser les substances chimiques au niveau des papilles gustatives Humecter la bouche pour l élocution. Exploration fonctionnelle - Sialographie - Scintigraphie 99m Tc
ESTOMAC 3 fonctions de base: Fonction motrice: réservoir à court terme, brassage, vidange vers l intestin grêle Fonction sécrétoire: début de la digestion chimique et enzymatique transformation liquide du bol alimentaire («chyme») Fonction endocrinienne: gastrine, somatostatine, sérotonine 2 unités fonctionnelles Estomac proximal: Fundus- corps: rôle de réservoir + sécrétions Estomac distal Antre: broyage et mélange des aliments Pylore: délivre contenu au duodénum anti reflux Pylore Antre Fundus Corps
Anatomie fonctionnelle ESTOMAC/ I. Motricité 3 couches musculaires lisses Couche musculaire longitudinale: la plus externe 1 bande sur la petite courbure s unissent au niveau du pylore 1 bande sur la grande courbure Couche musculaire circulaire interne s épaissit au niveau antropylorique renforcement musculaire au niveau du pylore Couche oblique se déploie en U à partir du cardia développée au niveau du fundus limite la distension sur le plan vertical Le sphincter pylorique: individualité anatomique #2 à 2.5cm de long régle la vidange gastrique
ESTOMAC/ I. Motricité Muscle lisse gastrique: propriétés électriques estomac proximal: Fundus- partie haute du Corps: pas d activité électrique spontanée pace maker au niveau de la grande courbure activité myogène spontanée à type d ondes lentes en plateau (3 à 6/min) se propageant vers l estomac distal (rythme électrique de base REB). En aval, au niveau distal du corps, dans la région antrale et surtout au niveau du pylore: des potentiels d action rapide vont se greffer sur les plateaux du REB Pendant le jeûne: toutes les 90-120 min un complexe myoélectrique (complexe myogène migrant) franchit l estomac et se propage à l ensemble de l intestin grêle, donnant une activité motrice appelée complexe moteur migrant CMM. En période post prandiale: des potentiels d action rapide vont se greffer sur les plateaux du REB tant qu il reste des aliments dans l estomac.
ESTOMAC/ I. Motricité Phénomènes mécaniques estomac proximal: tonus myogène de base arrivée d aliments + distension gastrique inhibition de l activité tonique «relaxation réceptrice», la paroi compliante se laisse distendre (jusqu à 1 à 1,5L) estomac distal: niveau distal du corps, antre distension gastrique contractions péristaltiques circulaires allant vers le pylore Le pylore: règle la vidange gastrique dispositif antireflux Quand une onde péristaltique arrive, le pylore se ferme Seule une infime quantité du chyme suffisamment liquide peut traverser le pylore, l essentiel est refoulé(«moulin antral») Entre 2 ondes, il est ouvert Il existe une véritable coordination antropyloroduodénale Duodénum relâché Antre contracté Pylore fermé Antre relâché Pylore ouvert
Vidange gastrique: ESTOMAC/ I. Motricité 3-5 heures voire plus selon le repas Vidanges de petit volume Fréquence de vidange augmente si le chyme est liquide, homogène, isotonique,au plasma, #37 C, moins acide, moins visqueux Facteurs affectant la vidange gastrique le volume et nature du repas acidité du chyme composition du chyme en lipides, glucides, acides aminés Posm du chyme au niveau duodénal (elle doit être proche de celle du plasma) T (#37 C) Facteurs psychoaffectifs/ stress, émotion. Remarque: défaut de vidange gastrique: gastroparésie Exploration de la vidange gastrique: suivi par scintigraphie du % de repas marqué restant dans l estomac (mesure du temps de ½ vidange)
ESTOMAC/ I. Motricité Contrôle de la motricité gastrique contrôle nerveux - parasympathique cholinergique: excitateur Remarque: vagotomie non sélective trouble de la vidange/inondation du duodénum - sympathique noradrénergique: inhibiteur, relaxation estomac proximal -mise en jeu réflexe: -réflexes locaux, réflexes entérogastriques: - distension œsophage relaxation paroi fundique -rétrocontrôle du duodénum «frein duodénal» sur l évacuation de l estomac par mise en jeu d osmorecepteurs*, de récepteurs chémosensibles (ph, homogénéité du chyme, produits de digestion des protéines ), de mécanorecepteurs (distension duodénum arrêt évacuation gastrique ) -Contrôle par le système nerveux central L ensemble antropyloroduodénal est une véritable entité fonctionnelle Remarque*: si arrivée de contenu hyperosmolaire au niveau duodénal, risque de «dumping syndrome».
ESTOMAC/ I. Motricité Contrôle de la motricité gastrique contrôle hormonal - CCK, sécrétine, GIP/ ralentissent de la vidange gastrique fermeture du pylore - Gastrine / augmente activité motrice antrale fermeture du pylore - Motiline/ stimule vidange gastrique, A noter: pendant le jeûne: la nature périodique des CMM est vraisemblablement sous le contrôle de la motiline
ESTOMAC/ I. Régulation de la motricité douleur gastrine stimulation inhibition
ESTOMAC/ I. Motricité Défaut de vidange/ gastroparésie Origines/ nerveuses, musculaires, Vomissements: évacuation forcée du contenu gastrique +/- intestinal Contraction du diaphragme et muscles abdominaux + contractions rétrogrades du duodénum et de l antre, avec relaxation du fundus et du cardia évacuation du contenu gastrique Centres: bulbaires
2 unités fonctionnelles Fundus + corps: sécrétions ESTOMAC/ II. Sécrétion» Cellules pariétales ou bordantes (HCl, FI)» Cellules principales (Pepsinogène)» Cellules à mucus Antre:» Cellules endocrine-paracrine G (à gastrine)» Cellules à mucus Remarque: La muqueuse gastrique présente une desquamation permanente compensée par un renouvellement cellulaire continu en profondeur, sous contrôle de la Gastrine. Ce renouvellement cellulaire joue un rôle majeur dans la protection de la muqueuse
Fonction sécrétoire: Suc gastrique ESTOMAC/ II. Sécrétion Liquide incolore, acide (ph de 1 à 3), #1 à 1.5L/jour Eau Electrolytes HCl / [H+] # 150mmol/L [Na+]# 10 à 140 mmol/l; [K+]#5 à 15 mmol/l; [HCO3-] # 20 à 70 mmol/l Substances organiques Pepsine Lipase gastrique FI (facteur intrinsèque de Castle) Mucus Autres/ albumine, Ig/IgG, IgA, IgM (en faible quantité) Fonction endocrinienne: Hormones Principales hormones libérées dans le sang par l estomac Gastrine par les cellules G de l antre Somatostatine (~fundus,~antre) gréhéline (~fundus)
Cellule Pariétale: Mécanisme de la sécrétion acide -Le transport des ions H+ vers la lumière gastrique: -Rôle clé (+++) de la pompe à protons H+/ K+ ATPase -Les ions H+ viennent de la dissociation de H2CO3 produit à partir de CO2 et H2O en présence d anhydrase carbonique dans la cellule pariétale. - Cette sécrétion de H+ est couplée avec une réentrée de HCO3- vers le plasma en échange de Cl-: elle est initiée par l ouverture d un canal Cl- et d un canal K+ permettant le transport de ces ions vers la lumière gastrique.. ESTOMAC/ II. Sécrétion Liquide interstitiel Na+ K+ HCO3- K+ Cl- HCO3- CO2 + H20 Anhydrase carbonique K+ H2CO3 H+ Lumière gastrique K+ Pompe à protons bloquée par l oméprazole Remarque: observation d une alcalose en post prandial par exemple, lors de vomissements importants... en raison du couplage de la sécrétion de H+ et de la réentrée de HCO3- dans le sang. Lors de vomissements importants, risque d alcalose, d hypochlorémie, hypokaliémie. Cl- H+
Substances organiques Les enzymes : ESTOMAC/ II. Sécrétion - la Pepsine (protéase). Les pepsines sont sécrétées sous forme de proenzyme inactif le Pepsinogène par les cellules principales. Pepsinogène inactif + H+ Pepsine Le pepsinogène est stable en milieu alcalin, il devient actif à ph<5. La pepsine est une endopeptidase qui en milieu acide participe à l hydrolyse du pepsinogène. Son activité est maximale à ph =2. Son action digestive s exerce surtout sur les polypeptides riches en acides aminés aromatiques, peu sur les glycoprotéines. -On note la présence de Lipase gastrique (active en milieu acide) sécrétée par les cellules principales. Son activité est faible, mais elle hydrolyse les triglycérides en acides gras, mono et diglycérides.
ESTOMAC/ II. Sécrétion Facteur intrinsèque de Castle (FI) - glycoprotéine sécrétée uniquement par les cellules pariétales fundiques. - Elle permet l absorption intestinale de la vitamine B12 ou colobamine, facteur extrinsèque de l hématopoïèse. - Le FI et la vitamine B12 forment un complexe résistant aux enzymes protéolytiques, ce qui permet le transport de la vitamine B12 jusqu à l iléon siège de son absorption. Remarque: l absence de cellules pariétales lors d une gastrectomie par exemple, ou le blocage de FI par des anticorps anti FI, ou l absence congénitales de FI ( anémie pernicieuse juvénile) sont à l origine d une avitaminose B12 (anémie de Biermer).
Le Mucus ESTOMAC/ II. Sécrétion - gel formé à 60, 70% de glycoprotéines, adhérent à la surface de l épithélium, indépendamment du ph. - renferme HCO3- sécrétés par cel. à mucus protection chimique (gradient de ph entre lumière et épithélium) et physique de l épithélium gastrique contre l agression acide, d une autolyse par le pepsine. *Contrôle de la synthèse et sécrétion du mucus -stimulée par certains facteurs luminaux comme HCl, la prise alimentaire, -sous le contrôle des Prostaglandines. Les prostaglandines ont ainsi un rôle protecteur de la muqueuse gastrique qui disparaît lors de l inhibition de la synthèse des prostaglandines (par l indométhacine par exemple). *Contrôle de la sécrétion des bicarbonates -essentiellement contrôle vagal (stimulée par l acétylcholine). -Sous contrôle des prostaglandines -Remarque: Rôle clé des Prostaglandines dans la cytoprotection épithéliale via la stimulation de la sécrétion de mucus et de HCO3-
*Contrôle sécrétion acide ESTOMAC/ II. Sécrétion Récepteurs membranaires impliqués dans la stimulation de la sécrétion gastrique acide Gastrine Histamine(H2) Ca++ AMPc ATP Protéine kinase K+ Lumière gastrique H+ Acétylcholine Ca++ - Il existe une action synergique des 3 médiateurs - Des antagonistes pharmacologiques de chacun de ces médiateurs peuvent bloquer la sécrétion acide. Remarque: les médicaments antihistaminiques antih2 sont très efficaces, car ils bloquent les récepteurs H2 à l histamine et ils diminuent les effets lors de la stimulation des autres récepteurs récepteurs impliqués dans l inhibition de la sécrétion gastrique acide: - type PGE2 (prostaglandines) - à la somatostatine
Contrôle sécrétion acide: La gastrine Hormone sécrétée par les cellules G au niveau de l antre et du duodénum, sous forme de précurseur: la Progastrine. Action: Stimule la sécrétion de HCl (Phase gastrique de la sécrétion acide) Action trophique sur la muqueuse gastrique Augmente le tonus du sphincter inférieur de l œsophage Stimule la sécrétion des enzymes pancréatiques. Contrôle de sa sécrétion stimulation vagale, ESTOMAC/ II. Sécrétion Stimulée par certains facteurs locaux comme les peptones, Ca++, la distension gastrique, l alcalinisation antrale, d autres facteurs comme cathécholamines, adrénaline, GRP (Gastrin releasing peptide). inhibée par un ph< 3 (inhibition non absolue), des facteurs hormonaux: sécrétine, glucagon, somatostatine. X Remarque: dans syndrome de Zollinger- Ellison (hyperplasie des cellules antrales, tumeur pancréatique à cel G) hypergastrinémie hyperacidité gastrique. - H + Histamine Cel pariétales + Cel G Gastrine
ESTOMAC/ II. Régulation Sécrétion Acide Contrôle sécrétion acide gastrique Influences céphaliques: réponse réflexe (X) Influences gastriques: réponses réflexes locales, Gastrine Influences intestinales: rétrocontrôle nerveux et hormonal Phase céphalique Vue Goût Odeur Bulbe sécrétine VIP-GIP CCK Phase Intestinale Phase gastrique H+, AA, AG, Glucides Peptides distension Cellule bordante Cellule G gastrine
ESTOMAC/ II. Sécrétion FACTEURS DE PROTECTION EPITHELIALE - le bol alimentaire qui a un rôle tampon majeur - Mucus + HCO3- Le ph intraluminal est proche de 2, alors que l épithélium peut avoir un ph presque neutre. Ce gradient de ph qui joue un rôle majeur dans la protection de la muqueuse gastrique résulte de la sécrétion combinée de mucus et de HCO3-. Cette sécrétion est sous le contrôle des prostaglandines. Remarque : l aspirine et les AINS (anti inflammatoires non stéroïdiens), inhibent la synthèse des prostaglandines, et la libération de mucus. - faible perméabilité transépithéliale qui empêche le passage des ions H+ - débit sanguin gastrique local qui permet l élimination des ions H+ - un renouvellement cellulaire continu (sous le contrôle de la gastrine)
ESTOMAC/ II. Sécrétion Rôle de la sécrétion gastrique Sécrétion acide: Pepsine FI Activation du pepsinogène en pepsine Efficacité de l action de la pepsine Favorise absorption Fe, Ca Stimule sécrétion sécrétine Digestion des protéines Absorption intestinale vit B12
ESTOMAC/ II. Sécrétion Exploration fonctionnelle Le dosage de la gastrinémie à jeun a un intérêt fonctionnel. sécrétion acide (atrophie gastrique, traitement antisécrétoire.) gastrinémie sécrétion augmentée non freinable de gastrine par une tumeur endocrine (gastrinome- syndrome de Zollinger Ellison) gastrinémie Etude de la sécrétion acide basale ou stimulée peut aussi être réalisée. Ces explorations permettent de caractériser une achlorhydrie