physiologie de la digestion

MODULE GASTRO.
PHYSIOLOGIE DE LA DIGESTION.
Dr LEROY.
01 SEPTEMBRE 2006.
I) GENERALITES.
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La digestion transforme les aliments en nutriments pour qu'ils soient absorbables et
utilisables par l'organisme.
Elle commence dès l'ingestion (prise en bouche) et présente une phase de broyage et de
brassage des aliments et une phase de transformation chimique des glucides en mono ou
disaccharides, des protéines en acides aminés et des lipides en acides gras et en glycérol.
II) LA PHASE BUCCALE.
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Elle comprend :
o la mastication, phénomène réflexe destiné au broyage et au malaxage des aliments,
par des mouvements d'ouverture, de fermeture, de reculement, d'avancement et de
latéralité de la mandibule par rapport au maxillaire supérieur.
o L'insalivation, imprégnation des aliments par la salive, ce qui les rend déglutissables,
et qui provoque le début de la digestion des glucides par l'amylase salivaire (détruite
par l'acidité gastrique). La salive facilite la mastication et l'élocution, elle contribue
aux défenses organiques par les IgA qu'elle contient.
III) PHASE DE DEGLUTITION.
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Elle comporte trois temps :
o le temps buccal est volontaire : écrasement des aliments sur le palais puis vers
l'arrière par la langue.
o Le temps pharyngien est réflexe : fermeture des mâchoires et du rhino-pharynx par le
voile du palais puis bascule de l'épiglotte sous l'effet conjugué de la pression du bol
alimentaire et de la traction des muscles linguaux. La respiration est bloquée par la
remonter du larynx, tiré par l'épiglotte. Les muscles du pharynx se relâchent,
permettant la propulsion du bol alimentaire vers l'oesophage par la langue. La langue
se décontracte, le larynx reprend sa place, la respiration est de nouveau possible.
o Le temps oesophagien est automatique : chaque déglutition est suivie d'une onde
péristaltique des muscles oesophagiens qui va faire progresser de place en place le
bol alimentaire jusqu'au cardia. Le cardia est sous le contrôle du nerf
pneumogastrique et du système sympathique. Chaque déglutition provoque
l'ouverture du cardia, les aliments tombant alors dans l'estomac. Le temps de
passage n'est que de 8 secondes pour les solides et 2 secondes pour les liquides.
IV) PHASE GASTRIQUE.
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Elle comprend deux actions : mécanique et chimique.
A) Digestion mécanique.
 L'arrivée des aliments dans l'estomac provoque une contraction musculaire tendant à
chasser progressivement les aliments vers l'antre pylorique.
 Ces contractions contribuent au brassage et au mélange des aliments avec le suc gastrique, le
résultat homogène qui arrive au pylore est appelé le chyme.
 Le pylore ne laissant passer que de petites quantités de chyme, le reste du contenu de l'antre
pylorique est renvoyé vers le corps de l'estomac ou les aliments sont malaxés plus ou moins
longtemps, selon leur consistance.
 La durée de séjour des aliments pour l'estomac est de 20 minutes pour les liquides, à 4
heures ou plus pour les solides (lipides>> protéines>> glucides).
B) Digestion chimique.
 Le suc gastrique (=//= 3 l/jours) est un liquide clair, de pH 1,5, composé d'HCl (acide
chlorhydrique), de pepsine, de mucus.
 Le mucus protège la paroi de l'estomac contre l'acidité par les ions bicarbonates qu'il
contient.
 L’HCl à une action bactéricide, il active le pepsinogène en pepsine et dénature les protéines.
 La pepsine est une enzyme protéolytique qui transforme les protéines dénaturées par l'acide
en polypeptides.
 Les lipides et les glucides ne subissent pas de transformation dans l'estomac, qui n'absorbe
que très peu de glucides purs, certains médicaments (AINS et aspirine) et l'alcool.
 L'estomac sécrète aussi de la gastrine (stimule la sécrétion gastrique acide) quand le bol
alimentaire est protéiné, et du facteur intrinsèque, indispensable à l'absorption de la
vitamine B 12 par l'iléon Terminal
 chez le nourrisson et le jeune enfant, l'estomac sécrète aussi du Lab-Ferment qui agit sur la
protéine du lait, la caséine, et entraîne la coagulation du lait (caillotage, lait caillé).
C) Régulation du fonctionnement gastrique.
 La sécrétion et la motilité gastrique sont régis par des mécanismes nerveux (réflexes centraux
« longs » et entériques « cours ») et hormonaux dépendant des stimulus qui inhibent ou
provoquent le fonctionnement de l'estomac.
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1) Phase céphalique.
Elle démarre avant que le bol alimentaire n'arrive dans l'estomac, déclenchée par la vue,
l'arôme, le goût ou même la simple idée de la nourriture.
Les afférences viennent des récepteurs du goût, de l'odorat ou de la vue, le centre est
hypothalamique, relayé par les noyaux bulbaires du nerf pneumogastrique qui est l'effecteur
en agissant sur les glandes gastriques.
2) Phase gastrique.
Le contact des aliments avec la muqueuse gastrique déclenche la sécrétion d'HCl et de
gastrine, qui, par voie sanguine, renforce cette sécrétion acide.
La sécrétion de gastrine dépend aussi du pH du contenu de l'estomac.
La présence des aliments fait monter le pH, ce qui stimule la sécrétion de gastrine, quand le
pH baisse, le nerf pneumogastrique inhibe la sécrétion de gastrine (rétro contrôle négatif).
La gastrine contribue aussi à la qualité et à la rapidité des contractions des muscles de
l'estomac, optimisant les contractions basales provoquées par des cellules nerveuses «
pacemakers » de la sous muqueuse.
3) Phase entérique.
Le passage des aliments dans le duodénum inhibe la sécrétion et la motilité digestive, par la
libération d'hormones intestinales et les systèmes neurovégétatifs.
D) Phase sécrétoire duodénale.
 Le chyme qui passe le pylore est très acide, il est dilué et tamponné par le mucus duodénal,
très basique.
 Cette atténuation de l'acidité, qui dépend aussi de l'arrivée de la bile et de la sécrétion
pancréatique très riche en bicarbonates, est indispensable pour que les enzymes
pancréatiques puissent être activées et efficaces.
E) Phase pancréatique.
 La fonction exocrine du pancréas produit un suc riche en bicarbonates et en enzymes
diverses.
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1) Digestion enzymatique.
Les enzymes protéolytiques, sécrétées sous forme inactive, sont activées par une enzyme
duodénale et transforment les polypeptides en peptides, et libèrent le dernier acide aminé
de certains peptides pour le rendre absorbable par la muqueuse intestinale.
Ces enzymes sont la trypsine, la chymotrypsine, l'élastase (endopeptidases) et les
carboxypeptidases (exopeptidases).
La lipase transforme les triglycérides en acides gras libres et en monoglycérides absorbables.
La bile optimise l'action de la lipase en fractionnant les gouttelettes lipidiques pour
permettre un meilleur contact de l'enzyme avec les lipides.
L'amibiase scinde les polysaccharides (glucides complexes) en disaccharides et en oses
(glucides simples) absorbables.
Le cholestérol-estérase agit sur le cholestérol alimentaire pour qu'il soit absorbable.
2) Régulation de la sécrétion pancréatique exocrine.
La sécrétion pancréatique est contrôlée en même temps par des facteurs nerveux et des
facteurs hormonaux qui déclenchent et régulent la production de suc pancréatique.
La stimulation nerveuse est sensorielle et mécanique (distension gastrique), elle optimise la
régulation hormonale en renforçant la sécrétion de la sécrétine et de la cholécystokinine par
les cellules du duodéno jéjunum.
Cette sécrétion est déclenchée par l'arrivée du chyme acide dans l'intestin.
Par voie sanguine, ses hormones stimulent la sécrétion des électrolytes (sécrétine) et des
enzymes (CCK).
La concentration protéines et en lipides et le pH du chyme diminuant, la sécrétion hormonale
baisse, de même que la sécrétion pancréatique.
F) Phase hépatobiliaire.
 Le foie joue un rôle majeur dans la digestion, en secrétant la bile, en détoxifiant le sang et en
transformant les nutriments absorbés par la muqueuse intestinale.
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1) Sécrétion biliaire.
La bile est le liquide sécrété par les hépatocytes (sels biliaires, cholestérol, phospholipide,
pigments biliaires dont la bilirubine) et par les cellules des canaux biliaires (eau et
électrolytes).
Les sels biliaires sont des molécules acides dérivant du cholestérol (acide cholique,
désoxycholique, chénodésoxycholique, lithocholique) dont le rôle concerne surtout la
digestion des graisses.
Ils permettent la solubilisation des graisses en micelles et abaisse le pH intestinal, ce qui rend
plus efficaces la lipase pancréatique, et favorisent l'absorption des acides gras par la
muqueuse intestinale en permettant la fusion des micelles avec la membrane des
entérocytes.
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Ils stimulent l'excrétion de la bile et sont en majeur partie réabsorbés par l'iléon (cycle antéro
hépatique des sels biliaires).
Les pigments biliaires sont produits lors de la dégradation par le foie de l'hémoglobine des
hématies détruites.
Dans l'intestin la bilirubine est transformée par les bactéries en sterco-et urobilinogène,
molécules donnant aux selles (sterco) et à l'urine leur couleur habituelle.
Le cholestérol est éliminé dans la bile en fonction de sa concentration sanguine.
La sécrétion biliaire est régulée par la gastrine, la sécrétine et la CCK.
Entre les repas, la bile est accumulée dans la vésicule biliaire, le sphincter d'Oddi restant
naturellement fermé, au moment des repas, la vésicule biliaire se contracte, l'hyperpression
forçant le passage sphinctérien.
2) Fonction hépatique de transformation.
Le foie reproduit, à partir des éléments absorbés par le tube digestif, les protéines, les lipides
et glucides indispensables.
Recevant, transformant, fabriquant, stockant et redistribuant ses diverses molécules.
Le foie synthétise et sécrète :
(i) Les protéines et acides aminés.
À partir les acides aminés alimentaires ou issus du catabolisme.
Les protéines plasmatiques (albumine) qui permettent le transport par le sang de
nombreuses molécules et qui sont responsables de la pression osmotique plasmatique, dans
les variations conditionnent les passages transmembranaires de ces molécules.
Les protéines de structure.
Les facteurs de coagulation.
Les protéines de la réaction inflammatoire...
(ii) Les lipides.
À partir des acides gras apportés par la lymphe ou le sang circulant.
Ces lipides (cholestérol, acides gras transformés, sels biliaires...) Sont stockés par le foie,
sécrétés dans le sang ou excrétés dans la bile sous forme de phospholipides et d'acides
biliaires.
Les lipides sont transformés par les lipoprotéines dans le sang sous trois formes (VLDL = les
tissus adipeux ; LDL = les tissus périphériques ; HDL = de la périphérie vers le foie).
Le cholestérol est à l'origine des hormones stéroïdes, des phospholipides membranaires et
de la vitamine D.
Il est synthétisé à 85 % par le foie, le reste provenant de l'alimentation, sa concentration
plasmatique régulant sa propre synthèse, le surplus étant éliminé avec la bile.
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(iii) Les glucides.
En période digestive, sont utilisés immédiatement pour fournir l'énergie, le surplus étant
stocké sous forme de glycogène dans le foie et dans le muscle.
Entre les repas, ces réserves sont utilisées, si le jeun persiste, le glucosé est synthétisé à
partir des triglycérides et de certains acides gras (néoglycogénèse).
(iv) Les substances toxiques.
D'origine alimentaire ou médicamenteuse, voit être dégradées lors du passage hépatique et
rendues hydrosolubles, ce qui permettra leur élimination dans la bile ou leur passage dans le
sang.
3) Fonction hépatique d'épuration.
Par le biais de la bile, le foie rejette les déchets biologiques des protéines (bilirubine, urée),
l'excès de cholestérol, certains acides gras, et les métabolites des produits chimiques
(médicaments ou toxiques).
L'insuffisance hépatique entraîne l'accumulation de la bilirubine (ictère, prurit,
encéphalopathie), de l'urée (encéphalopathie), des médicaments et de leurs métabolites
(réduction de dose).
G) Phase intestinale.
 Le grêle assure 4 fonctions.
1) Fonction motrice.
 Le système nerveux intrinsèque de la paroi intestinale provoque le brassage du chyme
par les mouvements rythmiques de la musculeuse, sa progression ponctuelle entre les
villosités, grâce à leur motilité propre, et sa progression le long de l'intestin, par des
mouvements péristaltiques.
2) Fonction digestive.
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(i) Les lipides.
Une fois l'action des lipases pancréatiques effectuées, les lipides simples vont être absorbés
directement, dès le duodéno jéjunum.
(ii) Les glucides.
Seuls les sucres simples (glucose, fructose et galactose) peuvent être absorbés.
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Les disaccharides résultants de l'action des amylases salivaires et pancréatiques seront
dissociés par les enzymes entérocytaires (maltases, lactases, saccharases...) Avant de pouvoir
être absorbés.
(iii) Les protides.
Seuls les acides aminés résultants de la digestion intestinale sont absorbables.
Les amino-peptidases et les dipeptidases entérocytaires transforment les peptides en acides
aminés.
3) Fonction d'absorption.
L'intestin absorbe chaque jour 6 à 8 l de substance (eau, nutriments et sécrétions digestives).
La capacité d'absorption varie avec le site intestinal (duodénum 3x > jéjunum, lui-même 3 x >
iléon), chaque étage recevant et traitant ce qui reste dans le TD, majoré des sécrétions
locales.
(i) Absorption de l'eau et des sels minéraux et de certaines vitamines.
Le transfert de l'eau se fait de façon passive, selon le degré de concentration de part et
d'autre de la muqueuse, entraînant dans les mêmes conditions les ions et les substances
dissoutes.
En cas de besoin, la quantité absorbée peut passer à 16-18 l, dont 5 pour le colon.
Les vitamines hydrosolubles (B1, B2, B6 et K) sont absorbées activement au niveau du
jéjunum ou de l'iléon (vitamine C).
(ii) Absorption et métabolisme des lipides.
Les acides gras, les monoglycérides et le cholestérol apportés par les micelles ainsi que les
vitamines liposolubles (A, D, E, C) sont incorporés directement par la membrane apicale des
entérocytes.
Les acides gras et les monoglycérides sont métabolisés en triglycérides, associés à des
protéines de transport (lipoprotéines) pour être relargués dans le liquide interstitiel sous
forme de chylomicrons.
Les chylomicrons agglomèrent aussi le cholestérol, les phospholipides et les vitamines
liposolubles.
C'est par la lymphe et le réseau lymphatique que ces molécules grasses regagnent le sang et
les organes cibles (y compris le foie).
(iii) Absorption et métabolisme des glucides.
Sauf le fructose qui est absorbé passivement, les glucides sont transportés par une protéine
membranaire puis relargués dans le sang sans transformation.
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(iv) Absorption et métabolisme des protides.
Une fois absorbés activement, les protides sont digérés en acides aminés par les enzymes
intracellulaires puis passent dans le sang.
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4) Fonction de sécrétion.
Les cellules intestinales sécrètent surtout du mucus, les enzymes intestinales étant liées aux
microvillosités de la bordure en brosse.
H) Phase colique et rectale.
 La fin de la digestion des glucides, la réabsorption finale de l'eau et la formation des selles se
font dans le colon.
 Sur le plan motilité, le colon possède les mêmes systèmes de constriction et de péristaltisme
en beaucoup plus efficaces que l'intestin grêle.
 Il contient une flore stable de diverses bactéries et levures qui terminent la digestion des
fibres et de certaines protéines, libérant des vitamines (B et K), et des gaz de fermentation
(méthane et CO2) et de putréfaction (H2S).
 Ces gaz (et l'azote absorbé en avalant) forment les flatulences.
 La formation des selles nécessite la réabsorption maximale de l'eau et le compactage des
déchets.
 Les selles quotidiennes représentent 150 g environ, dont 80 % d'eau (plus d'eau, le transit
s'accélère, moins, les selles déshydratées sont expulsées plus difficilement et rarement
(constipation)).
 Le sigmoïde est la portion active finale du péristaltisme digestif, en réplétion, les dernières
sondes provoquent sa vidange dans le rectum dont les contractions vont former une selle
moulée.
 Lors de la défécation, le relâchement du sphincter externe (volontaire) et la contraction des
abdominaux vont permettre l'exonération des selles.