Digestion - SENEPIXEL

UE NA364: Digestion, Thermorégulation, Nutrition et Alimentation

Digestion

Pr Nicole IDOHOU-DOSSOU

Maitre de Conférences, FST, UCAD

Plan du cours 1. Rappel anatomique J Définition Il. Caractéristiques générales des mécanismes de contrôle

,1-Le contrôle nerveux :.-2-Le contrôle mécanique ,3-Le contrôle hormonal

Ill. Les sécrétions digestives IV. L'étape pré-duodénale

i>Préhension ,. Mastication ;,Déglutition ,Stockage dans l'estomac

V. L'étape duodéno-jéjuno-iléale ,Digestion et absorption dans l'intestin grêle

VI. L'étape post-iléale ,Le colon (absorption de l'eau et des électrolytes)

,Le rectum (stockage des selles)

L

Objectifs du cours

•A la fin du cours les étudiants doivent être en mesurede comprendre:•Les différents organes qui interviennent dans laphysiologie digestive chez l'homme et leurs agencements

•Les différents mécanismes de contrôle de la digestion des aliments et de l'absorption des nutriments

•Les différentes étapes de la digestion et del'absorption des aliments

•Les produits de la digestion des aliments

1. Rappel anatomique

• Tube digestif•Appareil dont la différenciation est la plusprécoce au cours du développement del'organisme

•Il présente des caractéristiques anatomiqueset fonctionnelles relativement constantesmême si l'évolution y a apporté des variantes(ex : gésier des oiseaux, panse des ruminants)

-I:1appàreildigestif des mammifères(chez l'homme)

, •Est un tube qui va de la bouche (cavité buccale) au rectum (orifice anale)

1 •Entre ces deux pôles, plusieurs régions de passagereprésentées par:

! •le pharynx, !'oesophage•l'estomac, l'intestin grêle, le gros intestin ou colon

: •Le rectum et l'anus , • Les régions sont délimitées par des sphincters

(pharyngo-oesophagien : pharynx-oesophage; cardia oesophage-estomac; pylore : estomac-intestin grêle; iléocaecal: intestin grêle- gros intestin; recto-anal: rectumanus)

i • On parle de transit intestinal dans le sens oral-aboral '! - ---··---···· .. ----- ---·-·------

Définition •La digestion est le processus par lequel lesaliments sont fractionnés, mélangés ethydrolysés en petites particules appeléesnutriments

LES ALIMENTS

(Sucres, graisses, protéines)

...

i LES NUTRIMENTS

Monosaccharides

Acides gras

Acides aminés

•

Anatomie cavité bUC·CBl<e propremen1 drte

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Définition

,Ces nutriments, en plus de l'eau, des vitamines et des minéraux, sont absorbés à travers la muqueuse intestinale et entrent dans l'organisme par le système sanguin et /ou lymphatique. Ce processus constitue l'absorption

,Digestion et absorption sont un ensemble de processus intégrés qui comportent des phénomènes mécaniques, nerveux, chimiques et hormonaux

,Lorsque l'on digère un repas, toutes les fonctions digestives se mettent en marche simultanément et agissent sur le repas

2

----- -- · ·---Définition

• Chaque région du tube digestif a desfonctions spécifiques :

•Cavité buccale, œsophage : Transport desaliments

•Estomac, gros intestin, rectum : Stockageet vidange

•Intestin grêle (principalement), colon :Digestion, absorption

Ces fonctions sont sous contrôle nerveux,hormonal et mécanique

Il. Caractéristiques générales des

mécanismes de contrôle de la digestion

1-Le contrôle nerveux

· · -- ---·-·· -·

Définition

• Tout disfonctionnement entraînedes maladies ou des symptômescliniques tel que malabsorption,diarrhée, vomissement, brûluresd'estomac , nausée etc. qui nesont pas l'objet de ce cours

1-Le contrôle nerveux

,Il se fait selon des mécanismes intrinsèques et extrinsèques

•Le contrôle nerveux intrinsèque:, le plexus myentérigue d'AUERBACH placé entre deux couches musculaires

'"

, le plexus sous-muqueux de MEISSNER situé entre la couche muqueuse et la couche musculaire circulaire

· ,Le contrôle nerveux extrinsèque :,les fibres nerveuses sympathiques et

, les fibres nerveuses parasympathiques du système nerveux autonome

12

3

i a- L'innervation intrinsèque 1

i • Des bouts d'estomac se contractent rythmiquement lorsqu'ils sont plongés dans une solution physiologique à 37°( + il existe un automatisme intrinsèque de la musculature gastrique

Cet automatisme est du à un amas de neurones appelés ganglions intramuraux ou plexus intramuraux qui constituent l'innervation intrinsèque du tube digestif

STRUCTURE COMMUNE A LA PAROI Dl!

TUBE DIGESTIF

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STRUCTURE COMMUNE A LA PAROI DU TUBE

DIGESTIF

Tout l'appareil digestif possède la même structure avec des différences cellulaires et fonctionnelles selon la localisation: (de l'extérieur vers l'intérieur)

�Une séreuse

�Une musculeuse

�Une sous-muqueuse

� Une muqueuse

! .. structure de.la paroi du.tube digestitj

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4

oesophage

estomac

investi g.

colon/rectum

anus

follicule lymphoide

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Structure du tube digestif

• le plexus myentérlque d'AUERBACH placé entre deux couches musculaires (longitudinale et circulaire)

• le plexus sous-muqueux de MEISSNER situé entre la couche muqueuse et la couche musculaire circulaire

·-----·-· ·--·· -· ···-·- · ·

Le plexus myentérique d'AUERBACH •Les fibres efférentes (ou motrices) du plexusmyentérique d'AUERBACH commandent lesmouvements qui brassent et propulsent le contenu du tube digestif vers le rectum

Le plexus de MEISSNER ,contrôle la fonction sécrétoire des cellules épithéliales intestinales

•l'innervation afférente (ou sensitive) va vers lecerveau (bulbe, moelle épinière) et l'informe sur les événements intra-digestifs

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MliSCUtE•JSE

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5

b- L'innervation extrinsèque

•Elle met en jeu les fibres nerveuses sympathiqueset parasympathiques du système nerveuxautonome qui innervent principalement lesmuscles lisses de tous les organes, le cœur et lesglandes

• L'excitation sympathique inhibe la motilité(motricité gastrique), ferme les sphincters et inhibe les sécrétions digestives

• L'excitation parasympathique a une actionopposée

21

r-c- Relations ënfre innervation intrinsèqueet extrinsèque

•Les fibres parasympathiques (nerf X et pelvien)(extrinsèque) se terminent au niveau desganglions des plexus intramuraux deMEISSNER et d'AUERBACH (intrinsèque)

•La stimulation du système parasympathique aun double effet sur la motricité digestive :

- un effet excitateur (productiond'acétylcholine) et- un effet inhibiteur (diminution de l'activitédu muscle)

,.,

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1 En noir:

, zones du tube : digestif i Innervées

c- Relations entre innervation intrinsèqueet extrinsèque

•L'inhibition serait due à la mise en activitédans les plexus intramuraux, de neurones quisécrètent des substances autres quel'adrénaline ou l'acétylcholine (neuronesinhibiteurs purinergiques)

•Par ailleurs, il existe d'autresneurotransmetteurs post-ganglionnaires quiinfluencent la motilité tels que lesenképhalines, la sérotonine, la substance P oule vaso-active intestinal peptide (VIP)

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6

2- Le contrôle mécanique

,

Le contrôle mécanique

•La motricité digestive concerne toutl'appareil digestif, du pharynx (déglutition) aurectum (défécation)

•La motricité digestive a un rôle de- Propulsion

- Mélange

- Passage et empêchement du refluxrétrograde

2- Le contrôle mécanique

• La motricité dans les différentes parties du tubedigestif présente des caractéristiques communes:

- La paroi du tube digestif est tapissée de fibresmusculaires lisses responsables des

phénomènes moteurs

- Ces fibres musculaires sont disposées encouches circulaires et longitudinales avec unsystème d'innervation intrinsèque etextrinsèque

1... . ..

Le contrôle mécanique

- Comme pour les muscles striés, lesmuscles lisses sont constitués de cellulesfusiformes çontenant des myofilaments(actine, myosine)

- Les muscles lisses se contractent grâce àun mécanisme de glissement desmyofilaments bien que ce glissement soitplus lent que celui des muscles striés(système Ca2

• dépendant)

-

,. 1

7

1 Le contrôle mécanique

1. Contrairement au muscle strié, les muscles lissespeuvent se contracter spontanément en l'absence

· d'activité neuronale (c'est-à-dire sans stimulation du' nerf moteur)! • Lorsque l'on place u,i fragment de muscle lisse dans

une solution physiologique, on constate après uncourt délai que la préparation commence à se dépolariser et à se contracter en s'é_tirant

Ces trois mouvements sont

• Péristaltisme 7 Propulsion

• Segmentation 7 Mélange

• Contraction tonique avec relaxation 7Passage et empêchement du refluxrétrograde

.11

1 Le contrôle mécanique

• Si les neurones (système nerveux central) de lapréparation sont empoisonnés, l'activité électriqueet mécanique persiste d'où sa dénominationd'activité myogénique

• Le tube digestif n'est jamais au repos. Il est actif 24hsur 24, mais fonctionne de manière différente à jeunet dans les phases prandiale et post-prandiale

• Le remplissage (phase prandiale) engendre uneactivité accrue de la musculature digestive. Lamotricité digestive peut être ramenée à 3 principauxmouvements, du pharynx (déglutition) au rectum(réservoir)

a- le péristaltisme

• L'onde péristaltique est unphénomène complexe quicoordonne l'activité contractiledes fibres musculaireslongitudinales et circulaires

• la contraction des fibreslongitudinales coïncide avec lerelâchement des fibrescirculaires et vice versa

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8

Origine myogénique du péristaltisme

• Les fibres lisses du tube digestif ont unpotentiel de repos (PR) de l'ordre de - 50 mV.Ce potentiel est très instable

• En absence de toute stimulation, il existe auniveau de ce PR des variations spontanéesrythmiques appelées« ondes lentes dedépolarisation »

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le péristaltisme

• Cette alternance« contraction -relâchement» a été dénommée par Bayliss etStarling (1899) « loi de l'intestin »

• L'onde péristaltique se propage par vague toutau long du tube digestif qu'elle traverse dansle sens oral-aboral

• Lorsqu'elle atteint le caecum, elle meurt etune nouvelle onde recommence


Sur plan anatomique le péristaltisme prend naissance

au niveau de I' Estomac Distal

PAŒ M�El ,,-W!)I élecir()(J)r,tµ,'

9

Origine myogénique du péristaltisme En général, l'excitation myogénique prend naissance au niveau des« cellules oace-maker »

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Les ondes lentes naissent au niveau de la musculature longitudinale (grâce à la pompe Na/K qui fait entrer du; Na·), s'y propagent et gagnent la couche circulaire


- La propagation se fait par l'intermédiaire de courantslocaux (Cours L2) ou ondes lentes

- Les ondes lentes ne provoquent pas par elles-mêmesdes contractions mais créent les conditionsnécessaires à l'apparition d'un PA qui déclenche lacontraction

.\9

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: Origine myogénique du péristaltisme

1 • Les cellules de Cajal sont structurellementidentiques aux cellules musculaires lisses mais ontdes propriétés électro-physiologiquesparticulière.s : elles ont des seuils de production depotentiel d'action (PA) bas

• En effet, les pré-potentiels ou potentiels pacemaker dépolarisent la membrane jusqu'au seuil etdonnent naissance à un PA

• Remarque : l'excitation myogénique se propage àtravers le muscle par l'intermédiaire de « gapjunctions" ou nexus (contact entre 2 cellulesadjacentes sans continuité protoplasmique)


- Chaque contraction musculaire est donc corréléeavec la survenue d'une onde lente dedépolarisation

Ce phénomène correspond à l'activité myogénique spontanée des muscles lisses

10


• Au cours de la re-polarisation, apparaît un autre prépotentiel entraînant aussitôt un autre PA. On a donc une réponse rythmique dont la fréquence dépend de l'environnement

• La fréquence des PA, donc l'activité myogénique spontanée augmente ou diminue avec la stimulation nerveuse extrinsèque (augmentation avec l'acétylcholine, diminution avec l'adrénaline)

• De même, elle peut être modifiée par des sécrétions hormonales. Ex. : la motiline (peptide sécrétée au niveau de la muqueuse intestinale) et qui stimule la motricité

41 !- ··-· -· ·•·

c- La contraction tonique avec la

relaxation intermittente

Elle survient dans certains régions bien définies, principalement au niveau des

sphincters :

- pharyngo-oesophagien

-du cardia

-du pylore

- d'Oddi (duodénum-canal cholédoque-pancréas)

- iléo-caecal

- recto-anal

;

1

b- Les mouvements de segmentation• Ils servent à homogénéiser le bol alimentaire

avant que le péristaltisme ne le fasse progresser

• Ces ondes se propagent surde très courtes distances grâce à des mouvements segmentaires rythmiques

• La segmentation étant la contraction alternative et simultanée des muscles circulaires voisins

I __ 42

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d- Les complexes moteurs migrants de la période

inter-prandiale ou Complexes Moteurs Migrants Inter-digestifs (CMMI)

• Chez le sujet à jeun depuis 12 h ou plus, on observe des cycles d'activités contractiles. Chaque cycle comprend:

- une période sans contraction ou phase I de quiescence, durée 1 heure, suivie

- d'une période de contractions régulières qui s'amplifient, phase Il, durée 30 mn et enfin,

- une période de contractions fréquentes, d'amplitude maximale dans le sens oral-aboral, phase Ill, durée 15 mn

11

Les CMMI

• Ces phénomènes sont des contractions quisurviennent au niveau de l'intestin grêle

• Ils permettent à l'intestin de se vidanger des débriscellulaires, des résidus alimentaires et d'éviter lacontamination microbienne pendant le jeûne

• Ils sont sous contrôle hormonal en particulier de lamotiline (action+)

Interrompus par une prise alimentaire

3- Le contrôle hormonal1 • L'action des hormones est très importante dans le

! tube digestif

• Ces hormones ou peptides spécifiques agissent pourstimuler ou inhiber la motricité et les sécrétionsdigestives. On distingue :- les hormones classiques- les polypeptides biologiquement actifs- les neuropeptides, qui sans être des hormones,

agissent comme tels• L'action des hormones ou peptides peut être

neurocrine ou paracrine (action directe sur les cellulescibles avoisinantes tout en gardant sa capacité depasser par le sang)

3- Le contrôle hormonal

• Gastrine• Sécréti.11é• Cholécystokinine ouCCK

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• Somatostatine : (-) sécrétions pancréas-estomac• Polypeptide pancréatique (PP): (-) sécrétions pancréas, bile• Urogastrine: (-) sécrétions de l'estomac• Entéroglucagon · (-) sécrétions pancréas, (+)sécrétionsdu flux hêpato-biliaire•Neurotens.ine: (-) sécrétions et vidange gastrique; c'estun vasoconstricteur•Le GIP (gastric inhibitory peptide= gluco.se dépendant insulinotropic peptide) : (+)sécrétion d'insuline

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• Le VIP (vasoactive intestinal polypeptide : (-)sécrétion gastrique, ( +) sécréti9n pancréatiquede bicarbonate, (+)relaxation rnysculaire

••La$QbstanceP: (t) sécrétion des glandessalivaires, (+)contractions musculaires

• l.:es enképhalines, endorphines : (-)contractions musculaires

Les sécrétions digestives sont exocrines et sont produites par

,:,les glandes salivaires

•:•les glandes gastro-intestinales

,:,le pancréas et le foie

"

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Ill. Les sécrétions digestives

- ·····

Rôle des sécrétions digestives

• Dans le tube digestif, la musculature constitue le facteur propulsif du bol alimentaire. La digestion proprement dite est assurée

- d'une part par les cellules sécrétrices

- d'autre part par l'entérocyte ou cellule absorbante de l'intestin (cellule épithéliale intestinale)

• Au cours du transit intestinal oral-aboral, les aliments entrent en contact avec des sécrétions digestives(« sucs digestifs») produits par les glandes salivaires, les glandes gastro-intestinales, le pancréas et le foie

• Ces« sucs» se composent d'enzymes, de matières organiques (surtout du mucus) et d'électrolytes

.

;

13

Rôle des sécrétions digestives

-�--•1R1,:1111�1��•Lubrifiant:facilite le déplacementdul.îêîl

muqueuse digestive

• Assurent les conditions physicochimiquesidéales pour chaqueenzymi!.ef!eurdilution•Miliê.u liquideune digestîon rapide,et un transit facilité

•Transformat ion du bolalimentaire

1- Les sécrétions salivaires

' • Plus de 90 % de la sécrétion salivaire est assurée par 3 ;,,,g,._,;.,,;.;..,., paires de glandes : • les glandes parotides

• les glandes sousmaxillaires

• les glandes sublinguales

• Chaque glande est composée 1 d'acini composées de cellule ' sécrétrices

et d'un système de canaux · intra et extra-lobulaires

"

,---! Rôle des sécrétions digestives

• Dans cette phase préparatoire aumétabolisme digestif, sécrétions etévénements moteurs sont synchronisés

• Les sécrétions digestives n'interviennentqu'en cas de besoin

• Elles sont sous contrôle nerveux (surtoutvagal) et hormonal

Les glandes Salivaires

'• La nature des acini et donc des glandes, dépend de la 1 nature des cellules qui les composent 1 • les canaux excréteurs sont :

../ pour la parotide, le canal de STENON,

../ pour la sous-maxillaire, le canal de WHARTON

../ pour la sublinguale, le canal de BARTHOLIN

: • Il existe également des glandes salivaires mineures qui tapissent la cavité buccale : glandes mixtes pariétales

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lundi

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