3.3 - Le système digestif humain SBI 3U
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3.3 - Le système digestif humain SBI 3U p.402-436 PHYSIOLOGIE Étude du fonctionnement des organismes vivants. ANATOMIE Étude des structures constituant les organismes vivants. Introduction • Qu’est-ce que la digestion? • Quelles sont les parties du corps humain impliqué dans la digestion? Appareil digestif détachable CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES Glandes salivaires Bouche Formé du : • tube digestif Pharynx Oesophage • organes annexes • Dents • Langue • Vésicule biliaire • Glandes salivaires Foie Estomac Vésicule biliaire Pancréas Gros intestin Intestin grêle • Foie • Pancréas Rectum et anus Processus digestifs 1. Ingestion 2. Propulsion (péristaltisme) 3. Digestion mécanique 4. Digestion chimique 5. Absorption 6. Défécation Histologie du tube digestif • Quatre couches de tissus : • • • • Muqueuse Sous-muqueuse Musculeuse Séreuse • Ses fonctions : • Sécrétion de mucus • Absorption des nutriments • Protection contre les infections Les couches du tube digestif La bouche, pharynx et œsophage Description de la bouche • Limité par les joues, le palais dur (voûte du palais) et palais mou (voile du palais), langue au plancher. • Mène au pharynx, organe qui permet le passage des aliments et de l’air. • La luette protège l’ouverture du pharynx. La langue Papilles filiformes La langue • Un muscle qui a trois fonctions : • parler • aider à manger • permettre le goût. • À l’aide des bourgeons gustatifs, elle détecte 4 saveurs : • • • • sucre salé amer sûr • La combinaison de ces saveurs, ainsi que l’odeur et la senteur, nous donne une variété de goûts. Lorsqu’on a un rhume… • Lorsqu’on a un rhume, les sécrétions muqueuses recouvrent les papilles empêchant de percevoir le goût. Glandes salivaires Fonctions de la salive : 1. Nettoyer la bouche Conduit parotidien 2. Dissoudre les constituants des aliments (ce qui permet de les goûter) 3. Lubrifie les aliments 4. Début de digestion de l’amidon (par l’enzyme amylase salivaire) Glande parotide Glande sous-maxillaire Glande sublinguale *** Produit environ 1L / 24h Oreillons = inflammation des glandes parotides causée par un virus. - Il se transmet par voie orale à travers les minuscules gouttes de salive émises en parlant ou en toussant. - Une fois que le virus est sur les mains, il y a des très grands risques qu'il finisse dans la bouche, particulièrement chez les jeunes enfants. Composition de la salive : • Eau (97% à 99,5%) • Solutés ~70 % électrolytes (Na+, K+, Cl-, PO4-, HCO3-) ~ 30% substances organiques • Amylase salivaire (enzyme digestive) • Mucine (forme le mucus quand elle se mélange à l’eau) • Lysozyme (protéine antiseptique) • IgA (anticorps) • Déchets métaboliques (urée et acide urique) Activité • Compter les dents de votre partenaire • Combien de dents avez-vous? • Combien de dents votre partenaire a-t-il? • Est-ce qu’il y a une différence? Si oui, pourquoi? Les dents 2I, 1C, 2PM, 3M X 2 = 32 2I, 1C, 2PM, 3M Ne se régénère pas Contiennent des prolongements cellulaires de cellules appelées odontoblastes = cellules sécrétant la dentine. La dentine peut donc se réparer. Contient aussi du tissu conjonctif. Les tissus contenus dans le cavum forment la pulpe de la dent. = partie sensible de la dent. Les dents • La fonction principale des dents est de mastiquer les aliments pour les briser en petits morceaux et accélérer l’action des sucs digestifs. • Les dents adultes sont de 4 sortes : • incisives (8) pour mordre • canines (4) pour couper • prémolaires (8) pour tenir la nourriture en place pour couper • molaires (12) pour broyer Déglutition • Action d’avaler. • Volontaire (langue se courbe et pousse les aliments vers l’arrière). • Il est très difficile (quasiment impossible) de respirer et avaler en même temps • On ferme le nasopharynx. • L’épiglotte ferme l’ouverture de la trachée. • Les aliments solides prennent 5 à 6 secondes pour atteindre l’estomac. Le pharynx Il intervient dans : • La déglutition • La respiration Nasopharynx • La phonation Oropharynx • L’audition Laryngopharynx Il permet le passage des aliments et de l’air L’oesophage Épithélium squameux stratifié non kératinisé Riche en fibres élastiques Sécrètent du mucus Muscle squelettique au 1er tiers. Muscles lisse et squelettique au 2e tiers. Muscle lisse au 3e tiers. L’œsophage • Tube qui reliant le pharynx à l’estomac. • L’oesophage est recouvert d’une muqueuse qui lubrifie. • L’action d’avaler est contrôlée par un nerf autonome qui est responsable de la fermeture de l’épiglotte. • Le cheminement dans l’oesophage se poursuit par des contractions rythmées; le mouvement péristaltique qui pousse les nutriments vers l’estomac. Le péristaltisme C’est un ensemble de contractions involontaires par les muscles qui prennent naissance dans l’œsophage qui permet au bol alimentaire de faire son passage à l’estomac. La langue remonte vers le palais ce qui repousse le bol alimentaire vers l’oropharynx. Le palais mou remonte et ferme l’accès au nasopharynx. L’épiglotte bascule et ferme la trachée. Péristaltisme Déglutition L’estomac Sa structure • Se situant sous le diaphragme, l’estomac a trois régions. Il débute au cardia (jonction de l’œsophage et l’estomac) et finit au pylore (jonction de l’estomac et du petit intestin). • L’estomac peut contenir environ 1L. • Viandes : 3 - 4 heures dans l’estomac • Fromage et légumes : 1,5 - 2 heures dans l’estomac • Céréales : 1 heure dans l’estomac L’action mécanique • Deux sphincters : • Le sphincter cardiaque et le sphincter pylorique qui se contractent et se relâchent pour réguler le débit des aliments qui entrent ou quittent l’estomac. • Production du chyme : • Les muscles servent à broyer les aliments en petits morceaux et à mélanger ces morceaux avec les sucs gastriques. L’action chimique • Les glandes gastriques sécrètent le liquide gastrique (2L/jour). • Au nombre de 35 millions. • Les glandes gastriques sont formées de 3 types de cellules : • pariétales : encourage l’action de la pepsine • principales : fabrique pepsinogène • calciforme : fabrique muqueuse Enzymes gastriques • Dans l’estomac, on retrouve des enzymes. • Les enzymes amorcent et accélèrent les réactions chimiques de la digestion. Sans les enzymes, la digestion serait trop lente. • La pepsine est la principale et seule enzyme active dans l’estomac. HCl Acidifie le chyme pH = 1,5 à 3,5 • Dénaturation des protéines • Protection contre les bactéries • Conversion du pepsinogène en pepsine • Favorise l’action de la pepsine (cette enzyme fonctionne mieux en milieu acide) Pepsine Sectionne les protéines en gros segments (appelés peptides) Les ulcères gastriques Une couche de mucus empêche la digestion de l’estomac par lui-même (qui peuvent en passant désintégrer du fer!). Malgré tout, la paroi de l’estomac se désagrège constamment, et l’organisme doit générer suffisamment de cellules pour la remplacer complètement tous les 3 jours. Lorsque la pepsine et l'acide détruisent la muqueuse plus rapidement qu'elle ne se régénère, des lésions appelées ulcères gastriques apparaissent. Causes possibles : médicaments, infection, cigarette, alimentation et l’âge. Intestin grêle Longueur totale : 6 à 7 m (déroulé et étiré) 3 sections : • Duodénum (~ 25 cm) duodénum • Jéjunum (~ 2,5 m) jéjunum • Iléum (~ 3,5 m) iléum Des villosités dotées d’une bordure de microvillosités qui leur donnent l’apparence d’une brosse. Villosité 2000 à 3000 par cellule Surface totale = ~ 200 m2 Accroissement de la surface : • Plis circulaires • Villosités • Microvillosités Produisent un mucus alcalin (riche en bicarbonates) qui neutralise l’acidité du chyme provenant de l’estomac. Animation • De l’intestin grêle à la cellule intestinale http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0019-2 Intestin grêle • Cette surface présente des replis en lamelles, eux-mêmes constitués de villosités (de tous petits replis) qui augmentent la surface de contact entre l’intestin et les nutriments permettant le phénomène d’absorption, c’est-àdire le passage des éléments nutritifs (protéines, glucides, lipides) dans le sang. • Les résidus non digérés seront poussés vers le gros intestin. L’action mécanique et chimique • Le chyme entre dans le duodénum en petites quantités car il est très acide et pourrait endommager les tissus du petit intestin. Ce processus est contrôlé par le sphincter pylorique. • Il y a présence du mouvement péristaltique afin de faire progresser le chyme. • Les glandes digestives dans les parois du duodénum, le foie et le pancréas sécrètent tous différents sucs digestifs pour la digestion finale des aliments. L'appendice est une petite extension du gros intestin dont la forme évoque celle d'un ver. Il est situé à l'extrémité antérieure du gros intestin (ou côlon), près du cæcum, dans la partie inférieure droite de l'abdomen, et n'a aucune fonction connue. Gros intestin Longueur ~ 1,5 m Diamètre ~ 7 cm Sa description • Le contenu du petit intestin entre dans la première partie du colon, le caecum, grâce à la valvule iléo-caecale qui contrôle le passage du chyme. • Composé du caecum, du côlon (ascendant, transverse, descendant, sigmoïde), du rectum et du canal anal. • Le côlon se termine par le rectum qui sert à entreposer les déchets avant l’évacuation par l’anus dont l’ouverture est contrôlée par le sphincter anal. Processus digestifs À peu près aucune digestion. Absorption : • Vitamines synthétisées par les bactéries de la flore. • Eau qui n’a pas encore été absorbée par l’intestin grêle. • Certains électrolytes (sodium et chlore) Rôle principal = évacuation des déchets (ce qui n’a pas été digéré et bactéries). Le gros intestin n’est pas un organe vital (bien pratique quand même !!!). L’action mécanique • Défécation : • Le côlon subit un péristaltisme rythmique qui remplit le côlon sigmoïde qui une fois plein va au rectum. Sous un stimulus nerveux volontaire, il y a l’ouverture de l’anus et l’excrétion des déchets. • Une partie de l’eau et des minéraux dissolus sont récupérés au niveau du côlon, ce qui rend les fèces plus solides. • Les fibres aident à maintenir l’intérieur du côlon libre de résidus. Mésentère : • Contient des vaisseaux sanguins et lymphatiques et des neurofibres reliés aux organes digestifs. • Maintient les organes en place. • Emmagasine des réserves de gras. Le foie • Plus grosse glande du corps (1,1 à 1,6 kg). • Couleur : rouge brun • Fait de 2 lobes principales : le droit et le gauche • Le lobe gauche couvre l’estomac. • Sous le lobe droit ventral, il y a la vésicule biliaire. •Il débarrasse le sang de certaines substances toxiques, • Il contient en permanence environ qu’il transforme en produits 10% du sang total de l’organisme. inoffensifs… Fonctions • Maintenir à un niveau constant la concentration de glucose dans le sang. • Transforme le glucose en glycogène lorsqu’il y en a un excès et le contraire lorsque la concentration est faible. • Neutraliser le chyme qui est très acide. • Produit le cholestérol, qui est un lipide. Le cholestérol aide à la synthèse de certaines hormones (p.ex., la testostérone, l’œstrogène) • Produit la bile, un liquide brun jaunâtre, contenant les sels biliaires qui sont importants dans la digestion des lipides. La vésicule biliaire • La bile est entreposée dans la vésicule biliaire en attendant la digestion. Lorsqu’il y a des aliments dans le duodénum, la vésicule biliaire se contracte et libère la bile (700ml par jour). • La bile émulsifie les lipides (fragmentation sous forme de petites gouttelettes qui deviennent ainsi accessibles aux enzymes lipases) pour être ensuite absorbés par les intestins. Elle empêche les lipides de reformer des graisses. Le pancréas Description • Glande en forme de feuille. • Environ 20 cm. • Située derrière l’estomac, devant et au-dessus des reins, dans la courbure du duodénum. Fonctions • Fonction endocrine : sécrétion d’hormones dans le sang • Produit l’insuline lorsque le taux de glucose dans le sang est trop élevé. • Produit le glucagon lorsque le taux de glucose dans le sang est trop bas. • Fonction exocrine : sécrétion du suc pancréatique dans l’intestin • Contenant du bicarbonate de sodium, le suc pancréatique augmente le pH du chyme lors de son entrée dans le duodénum. D’un mélange fortement acide, le chyme devient alors un mélange faiblement basique. • Contient 28 enzymes digestifs différents. Découverte • Cancer du côlon : dépistage http://www.radiocanada.ca/actualite/v2/decouverte/niveau2_liste89_200703.s html Quiz : Le système digestif • À faire avec les élèves http://www.cegep-septiles.qc.ca/suzannebanville/digestion/systemedigestif.htm • À faire ce soir http://membres.lycos.fr/ajdesor/digestif.htm La digestion chimique des aliments • Lire les p. 343 à 346 (photocopies) et répondre aux questions suivantes : • Qu’est-ce que l’hydrolyse? De plus, donne des exemples d’hydrolyse. • Qu’est-ce qu’un substrat? De plus, donne un exemple de substrat. • Il existe plusieurs enzymes qui aident à la digestion. Pour les enzymes ci-dessous, indique l’endroit où il agit, son substrat, le produit et l’origine de l’enzyme. • • • • • • Amylase Pepsine Lipase Maltase Sucrase Lactase Devoirs • p. 412 #2, 3, 5, 10, 12* • p.421 #1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 13 • p.416 #7, 8, 9, 11, 12 • p.429 #1, 6, 14, 15, 16 • p.419 #13, 14, 16
