Physiologie animale : les grandes fonctions Digestion Schéma de l

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Physiologie animale : les grandes fonctions
Digestion
Schéma de l’organisation générale du tube digestif
I.
Généralités
Les mammifères ne peuvent absorber que des composés simples de petite taille. Cependant
l’alimentation apporte que très peu de molécules de petites tailles : on doit avoir une
hydrolyse des grandes molécules en petite pour permettre l’absorption. La digestion se fait par
une série de tube.
A.
Histologie du système digestif :
Lumière
Tunique muqueuse composé de plusieurs couches cellulaire : une première couche de
cellules épithéliales avec des glandes intra-murale. On a ensuite une fibre conjonctive
(élaborée par des fibroblastes). On a ensuite une musculature : musculature de la muqueuse ou
muscularis mucosae : constituée d’une première couche musculaire circulaire puis d’une
couche musculaire longitudinale. La musculature assure des mouvements propres de la
muqueuse.
En dessous on trouve une couche relativement homogène, appelée tunique sous-muqueuse
ou celluleuse : c’est du tissu conjonctif élastique relativement épais. Il est notamment
composé de collagène et d’élastine synthétisés par des fibroblastes. On y trouve des vaisseaux
sanguins, de vaisseaux lymphatiques et des nerfs.
En dessous on trouve une tunique musculeuse : musculature lisse. Ce sont des Muscles
lisses : myo-filaments décalés les uns par rapport aux autres ; Les cellules n’ont qu’un noyau
axial ; Les cellules sont liées par des jonctions GAP. Il y a des couches circulaires et des
couches longitudinales. Au niveau e l’estomac, une couche oblique s’ajoute à ce système.
Cette musculeuse entraine des mouvements locaux.
En dessous de cette musculeuse, on a la tunique Aventis, une séreuse
B.
Motricité du système
L’ensemble de ce système est sujet à une motricité.
Il y a une innervation intrinsèque qui est à l’origine de mouvement réflexes locaux sur
quelques centimètres. Des synapses se forment localement. Il y a des détecteurs sensoriels de
différentes sortes qui détectent différentes choses : variations de pH, catégories de produits
présents dans le TD, osmolarité et étirement de l’organe. Ils envoient une information locale
rendant compte de l’état du TD qui va soit activer, soit inhiber la contraction. On a alors
formation d’un arc réflexe. Il y a 2 neurotransmetteurs : l’Acétylcholine (activatrice) et la
Noradrénaline (inhibitrice). D’autres systèmes influences ces neurones locaux, comme
l’oxyde nitrique ou la Tachikinine (substance P), ou encore des peptides de tailles plus
importantes (VIP : Vasoactive Intestinal Polypeptide) comme la somatostatine ou les opioïdes
(endorphines).
Innervation extrinsèque : Système relié au SNC. Neurones sensitifs conduisent les
informations jusqu’au SNC. On des trouve des récepteurs au mouvement (Mécanorécepteurs)
et d’autre sensibles au composés chimiques (chémorécepteurs). Les centres nerveux analysent
le signal et réponde de façon adéquate. On a un contrôle sur des portions plus importantes du
tube digestif (contrôle de l’ensemble).
Régulation endocrine et paracrine : Différentes glandes ; glandes salivaires, foie, pancréas,
glandes intra-murales
II.
Cavité buccale
A.
Anatomie
Cavité délimitée par les joues, par la voute du palet et par le plancher où s’insert un muscle
puissant et très souple, capable de faire de grands mouvements, la langue.
Dans cette cavité, on trouve 2 os, solidaires du rocher, que sont les maxillaires, un en haut et
un en bas. Les dents s’y insert.
La partie visible de la dent est la couronne. Elle est constituée d’ivoire, recouvert d’émail.
La racine est celée dans l’os. Elle est également en ivoire, mais lui recouvert de cément (uni
à l’os), matière qui ressemble à de l’os et qui, à la différence de l’ivoire, est une matière inerte
constituée de calcium. A l’intérieur, dans la partie racinaire, il y a une cavité qui est rempli
d’un tissu conjonctif, appelée la pulpe dentaire. Dans ce dernier, sont distribués les
vaisseaux sanguins et le nerf de la dent.
Chaque espèce à un nombre de dent : formule dentaire. On parle par demi-maxillaire. Chez
l’Homme on a 2 incisives, 1 canine, 2 prémolaires et 3 molaires pour un demi-maxillaire, ce
qui fait 32 dents en tout.
Formule dentaire de l’homme : 2 1 2 3
Formule dentaire de rat/souris : 1 0 0 3
Chez l’Homme, les dents ont une croissance discontinue. Chez le lapin, c’est une croissance
continue : de ce fait, ils doivent sans arrêt ronger pour user leurs dents.
B.
Fonctionnement
La fonction de la cavité buccale est d’assurer la mastication, de réduire les aliments en petits
fragments.
Le maxillaire inférieur est capable de faire des mouvements verticaux. Il peut baisser grâce à
un muscle, le digastrique, qui se
contracte pour faire baisser le
maxillaire. Pour remonter, il va être
tiré par les muscles des tempes et les
masséters. De cette manière les deux
dents se font face à face pour
mastiquer les aliments et les découper
en morceaux. La salive va colmater les
particules alimentaires et former une
patte. La langue va ensuite façonner ce
mélange en formant le bol alimentaire.
La déglutition permet l’envoi du bol
alimentaire dans l’œsophage. C’est un
mouvement qui était à l’origine un
mouvement reflexe, contrôlé par la
région bulbaire.
III.
Le pharynx et la déglutition
Le pharynx comporte 3 parties. La
première, dans la continuité du nez, est
le Nasopharynx. On trouve ensuite
l’Oropharynx dans la continuité de la cavité buccale, puis le Laryngopharynx.
L’oropharynx est muni d’un système de détection du bol alimentaire et déclenche un
mouvement réflexe : la voute du palet se redresse et ferme la voute nasale, le pharynx remonte
et l’épiglotte descend. Le bol alimentaire n’a plus que le choix de descendre dans l’œsophage.
IV.
Les glandes salivaires
A.
Structure
On trouve 3 types de glandes salivaires dans l’espèce humaine
- Les parotides sont situées en dessous de l’oreille, des glandes exocrines qui sont
reliées à la cavité buccale par le canal de Sténon.
- Les sous maxillaires : avec canal de Wharton qui déverse la salive plus en avant
- Les sublinguales : de petits canaux déversent la salive sous la langue
Elles sécrètent 90% de la salive.
A ces 3 types de glandes s’ajoutent les glandes pariétales qui sont dispersées dans la cavité
buccale. CE sont des acini. Chaque glande de l’acinus va sécréter une pâte, des grains de
Zymogène (sécrété par le RE et le Golgi), qui va se dissoudre dans la cavité glandulaire avant
la sécrétion de salive.
B.
Composition de la salive
Eau, substances minérales, substances organiques.
Salive primaire qui ressemble au plasma, qui est remaniée dans les acini et au final, on a
une salive considérer comme moyenne, va contenir beaucoup de sodium, de potassium
(sécrétion de potassium), de l’hydrogénocarbonate, des iodures. Le pH es relativement neutre
(7,5 : légèrement basique). La salive est hypotonique au niveau terminal. Si on mettait un
cathéter dans le canal de Sténon, on constaterait que la composition de cette salive se
rapproche de celle du plasma : il y a un remaniement au niveau tubulaire qui ne se fait pas
dans ce cas. On voit alors que la salive dérive bien du plasma.
Vascularisation importante : on a beaucoup de sang qui permet cette filtration du plasma,
qui donne naissance à la salive.
L’innervation est un peu originale : on a une double innervation.
Une première cible la fonction glandulaire, c'est-à-dire qui va s’orienté vers la production
de salive. Elle comprend le système parasympathique : elle active la production de salive.
Pour arrêter la production de salive on peut mettre de l’atropine : on bloque les récepteurs
muscariniques (problème lors des anesthésie : on met de l’atropine pour éviter la salivation).
On peut également inhiber l’acétylcholinestérase, avec de l’ésérine, le taux de l’acétylcholine
va être augmentée. On a également une innervation sympathique qui cible les muscles
associés à ces glandes salivaires (plus précisément au niveau des canaux). Les fibres
myoépithéliales vont se contracter pour éjecter la salive à l’extérieur. Lorsque le sympathique
prend le dessus, la salive devient rare, la bouche devient sèche. On peut alors inhiber
l’acétylcholinestérase avec de l’ésérine, pour éviter la destruction de l’acétylcholine et alors
provoquer une plus grande stimulation et donc une prodction de salive plus importante.
La deuxième innervation va cibler la vasomotricité. Le système nerveux
parasympathique provoque une vasodilatation dans les vaisseaux sanguins des glandes
salivaires. On a interaction chimique. Le Kininogène est transformé en bradykinine par la
Kallikréine (activité protéolytique) : K provoque une vasodilatation. Le système nerveux
sympathique va engendrer une vasoconstriction des vaisseaux sanguins via le système à
second messager initié par les récepteurs α adrénergiques.
C.
Activité enzymatique de la salive
L’α-amylase est également appelée ptyaline, et fonctionne à un pH de 6,9 et nécessite les
ions chlorures pour fonctionner. C’est une endo-amylase qui coupe les liaisons α1-4 de
polymères de glucose en maltose et en maltotriose. Problème : quelquefois, il y des
ramifications 1-6, comme dans le glycogène. L’α-amylose va couper les liaisons α1-4 et
laisser les structures en liaisons 1-6 (appelées dextrines limite).
Le lysozyme coupe les liaisons osidiques comme celle de l’acétyl-glucosamine. Activité
bactéricide du lysozyme (car les parois bactériennes sont composées de peptidoglycanne, un
polymère de N-Ac-glucosamine et de N-Ac-muramique).
On y trouve des composés constitués de glycoprotéines, appelés mucopolysaccharides. Leur
poids moléculaire peut atteindre 1000 kDa. Cette forte masse moléculaire leur confère un rôle
de lubrifiant.
On trouve le N-GF qui est nécessaire à la croissance embryonnaire et est nécessaire au
maintient des neurones dans un bon état physiologique. On y trouve également des Ig : les
IgA par exemple.
D.
Absorption
Tout ce qui a été évoqué est peu efficace, car le temps de contact entre la salive et les aliments
est trop court. Quelque fois ce sont des produits toxiques qui sont absorbés, ils peuvent
pénétrer directement dès la cavité buccale (comme le cyanure).
V.
Œsophage
C’est le conduit qui guide le bol alimentaire depuis la cavité buccale vers l’estomac. Mesure
environ 25 centimètres de long. A vide, il mesure 5mm de diamètre, et peut s’étendre jusqu’à
12 mm. L’œsophage arrive dans le Cardia. Il est contrôlé par des systèmes de sphincters.
Anatomie : séreuse à l’extérieur de ce tube. On trouve des glandes intra-murales, qui
secrètent le mucus qui permet la lubrification qui permet au bol alimentaire de passer.
Le système nerveux intrinsèque va jouer dans les 2 sens : inhibition et activation. Il détecte
le bol alimentaire et initie une contraction ordonnée. En amont du bol alimentaire les fibres
musculaires vont se resserrer et vont, au niveau et en aval du bol alimentaire, se distendre.
C’est le péristaltisme œsophagien. Le péristaltisme est aidé par la pesanteur. On a un
contrôle nerveux global également : le système détecte une osmolarité solide (bol solide) :
le premier sphincter s’ouvre pour laisser passer le bol puis se referme pour empêcher à un
2ème de passer avant que le 1er ne soit parvenu au 2ème sphincter qui s’ouvre et se referme
comme le 1er. Ce phénomène permet de régler le péristaltisme et d’éviter que 2 mouvements
de péristaltisme ne se déroulent en même temps.
Dans le cas d’un bol liquide, il passe très vite, les 2 sphincters s’ouvrant en même temps.
VI.
Estomac
A.
Aspect morphologique, histologie et cytologie.
C’est un sac en forme de J. Son volume moyen est de 1,5 litre. On le subdivise classiquement
en plusieurs zones. La zone supérieure où rentre le cardia est le Fundus ou poche à air
(aérophagie si trop d’air). La plus grosse partie est le corpus. La partie du bas est l’antre
stomacal qui est connecté à la suite du tube digestif par un puissant sphincter, le pylore.
La paroi de l’estomac, l’adventice, s’appelle le péritoine. Il y a une troisième couche
musculaire qui renforce la paroi car les mouvements sont importants : la couche musculaire
plexiforme. La muqueuse stomacale est relativement accidentée : on y trouve des glandes
exocrines et des cellules bordantes. Les glandes secrètent un mucus abondant et structuré
qui va protéger la muqueuse contre l’acidité causée par l’acide chlorhydrique.
L’acide chlorhydrique est fabriqué par les cellules bordantes.
Fabrication du facteur intrinsèque par les cellules bordantes, qui va permettre l’absorption
de certains composés notamment de la vitamine B12. En cas de défaillance, on peut avoir une
anémie car la B12 est nécessaire à l’hématopoïèse. C’est le cas des ulcéreux.
Une enzyme sera produite, le pepsinogène, à l’origine de la pepsine, une enzyme
protéolytique.
La vascularisation est très importante. Il y a un réseau lymphatique important, une innervation
sympathique et parasympathique. Le nerf vague stimule la production d’HCl.
Chez les personnes trop stressées, le nerf vague est trop stimulé. On peut pratiquer une double
vagotomie stomacale pour éviter une sécrétion trop forte d’HCl et la formation d’Ulcères
gastriques.
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