6.CORRECTION secretion gastrique 10_03
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DIGESTIF – Physiologie de la sécrétion gastrique 10/03/2014 LOVATO Jean Baptiste L2 Digestif Pr Laugier 8 pages Relecteur n°3 Physiologie de la sécrétion gastrique Plan A. Histologie B. Motricité gastrique C. Composition de la sécrétion I. Cellule bordante du fundus II. Cellule principale du fundus D. Régulation de la sécrétion I. Régulation nerveuse II. Régulation hormonale Rappels anatomiques : • Oesophage • Région du cardia • Estomac avec la grosse tubérosité, le corps puis l'antre • Muscle annulaire = pylore • Cadre duodénal : le pancréas est situé dans le cadre duodénal On trouves différents types d'épithéliums à la jonction gastro-oesophagienne : – Muqueuse oesophagienne = épithélium pluristratifié malpighien (épidermoïde non kératinisée) et sensible à l'acide – Muqueuse de l'estomac = épithélium digestif cubique monocellulaire retrouvé tout le long du TD avec une organisation en glandes avec des fonctions importantes et une résistante à l'acide A. Histologie 2/3 supérieurs = Fundus Glandes exocrines : • cellules principales : enzymes (substance biochimiques catalyseurs) • cellules bordantes : H+ (pH ≈ 1 – 1,5) et FI = facteur intrinsèque 1/3 inférieur = l'Antre Glandes exocrines et endocrines : • cellules exocrines : HCO3- (ajustement du pH et non pas neutralisation ; 1/5 inférieurs) et mucus (mucopolysaccharides → caractère filant de la sécrétion ; formation d'un film protecteur = défense contre l'acide) • cellules endocrine : la Gastrine (hormone) L'estomac est donc une glande mixte : EXO et ENDOCRINE 1/8 DIGESTIF – Physiologie de la sécrétion gastrique B. Motricité gastrique Couches musculaires circulaires et longitudinales. A jeun, l'estomac est quasiment vide (≈ 10 mL de suc basal) Au début du repas, il se produit une distension mécanique qui permet l'ingestion de grandes quantités de solides et liquides en quelques minutes = distension passive (la pression ne bouge pas) Ensuite, il y a déclenchement des contractions (phénomènes réflexes nerveux et hormonaux) : les fibres circulaires servent à serrer le tube et les fibres longitudinales font en sorte que cette constriction se déplace. Les contractions partent de la partie haute de l'estomac (le pacemaker, situé au niveau du fundus et constitué des cellules de Cajal) vers l'antre et le pylore le long du duodénum et du TD grâce au Complexe Migrant Moteur. Pylore = densification de fibres circulaires aboutissant à un sphincter Il ne s'ouvre pas quand les contractions arrivent (sinon vidange de l'estomac en quelques minutes → chocs hyper-osmolaires dans le TD) : quand la contraction part du pacemaker fundique et arrive au pylore, il se ferme → à chaque contraction, seule une petite fraction du contenu passe. => Contractions antro-pyloro-fundiques qui ferment le pylore assurant une vidange exponentielle, régulière et lente et non pas hyper rapide. Demi-vidange = 1h30 à 2h30 (en fonction du contenu repas, notamment les graisses) Tout le liquide est poussé vers la sortie (qui est fermée) → mouvement de ré-ascension qui crée des flux = phénomène de brassage : le contenu de l'estomac va être mélangé aux enzymes (la digestion au sens biochimique commence) et l'acidité va supprimer les germes C. Composition de la sécrétion Il s'agit d'un liquide clair et filant (mucopolysaccharides) comme quand on vomit à jeun. Quantité ≈ 1 à 2 L par jour. Cette quantité est ADAPTABLE. ➢ sécrétion de base = 100/150 mL (jeûne) ➢ quand on mange → stimulation = plus de 2L par jour au total Il contient : – 95% d'eau (liquide clair) – des ions : Sodium (140 mmol, iso-osmotique au sang), potassium (3-4 mmol) mais surtout HCO3- (45 à 50 mmol, sécrété par l'antre), H+ et Cl- = acide chlorhydrique qui donne l'acidité (en quantité ++) On a donc l'addition d'une sécrétion très prépondérante du fundus (4/5 supérieurs) : ➔ HCl et FI pour les cellules bordantes ➔ Enzymes pour les cellules principales et d'un petit ajout qui est la sécrétion antrale : ➔ HCO3- et mucus protecteur (mucopolysaccharides protégeant la muqueuse de l'acide) La concentration de HCl varie avec la stimulation. Elle reste très importante dans la sécrétion basale (peu de liquide mais à des pH parfois inférieurs à 1,5) Elle augmente avec le débit de 40 à 1 000 000 mM et est responsable d'un pH allant de 6,0 à moins de 1,0 Donc, si stimulation → augmentation de la quantité de sécrétion et de l'acidité (ce qui explique l'alcalose métabolique en cas de vomissements) 2/8 DIGESTIF – Physiologie de la sécrétion gastrique On concentre les protons +++ Il s'agit d'un mécanisme actif = pompe à H+ dans la paroi de la cellule bordante gastrique qui demande de l'énergie et de l'O2. Elle échange du potassium et de l'hydrogène en utilisant de l'ATP. Elle est adaptable par des récepteurs nerveux et hormonaux. La cellule bordante gastrique est un modèle d'étude. I. Cellule bordante du fundus • • Pôle basal au contact du sang Pôle apical au contact de la lumière gastrique L'ATPase H+/K+ est située au pôle apical et permet l'ouverture de canaux, permettant le pompage d'H+ vers l'extérieur en échange de K+. Ces H+ viennent de la décomposition de l'eau grâce à une anhydrase et une hydrolase qui va décomposer l'eau en H+ et OH-. C'est cet H+ qui est pompé et externalisé dans la lumière. Le K+ ne va pas s'accumuler dans la cellule mais va repasser dans le sang en échange de Na. Chaque fois qu'il y a du Na+ qui entre, du Cl- est échangé. Donc, secondairement à la pompe à H+, du Cl- sort de manière passive et iso-osmolaire au H+. Cette ATPase est spécifique des cellules gastriques. Si amaigrissement ou hypoxie (perte d'énergie) → cette sécrétion est affectée. Cette sécrétion est régulée → l'ATPase est adaptable En effet sa présence sur la membrane est variable et sa concentration augmente sur des stimulations par activation des récepteurs de la membrane basale. 3/8 DIGESTIF – Physiologie de la sécrétion gastrique Récepteurs de 3 natures : • Récepteur à l'histamine = substance hormonale qui active le récepteur. Le complexe hormonerécepteur reste du coté sanguin (car il est trop volumineux pour traverser la cellule) il faut donc un second messager = AMPc (produit à partir de l'AMP par l'adénylate cyclase) qui va entraîner l'activation de la synthèse de la pompe à proton • Récepteur à l'acétyl-choline = neuromédiateur → synthèse de cholinestérase et de second messager avec augmentation du Ca2+ intracellulaire → augmentation de synthèse de la pompe à H+ • Récepteur de la Gastrine : stimule son récepteur et donne naissance à une augmentation du Ca2+ → augmentation de synthèse de la pompe à H+ Dans les autres cellules endocrines, on a en général qu'un type de 2 nd messager (ex : AMPc dans le foie, Ca2+ dans le pancréas) mais jamais les deux Les facteurs de stimulation sont inconnus pour la sécrétion de FI II. Cellule principale du fundus Sécrétion des enzymes : • Le Pepsinogène (du grec geneine = engendrer) est un produit inactif qui donne naissance à un produit actif = la pepsine (enzyme sécrétée dans la lumière et qui va commencer la scission des grosses molécules protéiques : c'est une endopeptidase). Les endopeptidases sont des enzymes qui agissent sur des liaisons aa au milieu des longues chaînes protéiques et donnent de nombreuses chaînes de moindre longueur. Le Pepsinogène est inactif : Si on abaisse le pH à moins de 3,5, le pepsinogène subit une petite coupure et perd un petit peptide de 5 aa = transformation en pepsine avec une capacité enzymatique. En effet, le site actif était caché par un court peptide d'activation dont la séparation libère l'activité protéolytique De plus, la Pepsine est auto-activante : elle agit sur le pepsinogène (comme l'acide) pour le transformer en pepsine active • Lipase acido-résistante (pH entre 1 et 5) La lipase n'est pas présente dans la salive (comme c'est le cas chez les rongeurs) Il s'agit d'une estérase vraie. Les lipides ingérés sont des TG à chaine longue (C12 à C18 : acide oléique, linoléique...) majoritairement = glycérol avec 3 AG libres La Lipase libère 1 premier AG pour former des DG puis des MG. On a donc au final une libération d'AG libres et de glycérol. Le substrat de cette lipase est lipidique donc très hydrophobe/insoluble alors que c'est une enzyme soluble → action à l'interface lipide-eau = mécanisme de surface D. Régulation de la sécrétion Eléments de régulation : 1) Nerveux : – Système vagal parasympathique, cholinergique – Système sympathique (adrénaline, noradrénaline, autres) 2) Hormonaux : – Gastrine +++ – Sécrétine – CCK – autres hormones : D, NT, PYY (polypeptide Y)... 4/8 DIGESTIF – Physiologie de la sécrétion gastrique La sécrétion acide est due à la pompe à proton. Remarque : Autrefois, le traitement de l'ulcère gastrique se faisait par une action sur le système parasympathique : on coupait le nerf vague. Puis on a découvert un bloqueur du récepteur de l'histamine (antagoniste) = 1er médicament intelligent de l'ulcère. Aujourd'hui, on a des IPP (Inhibiteurs de la Pompe à Protons) qui agissent direct sur la pompe à proton. Récepteur à l'Ach = Régulation nerveuse (l'Ach est le médiateur du parasympathique, si on stimule le nerf vague, on augmente la concentration d'Ach → 2nd messager → synthèse de la pompe à H+) Récepteurs à l'Histamine et à la Gastrine = Régulation hormonale Mise en jeu : 3 phases 1. phase cérébrale 2. phase gastrique 3. phase intestinale I. Régulation nerveuse a/ Système vagal, cholinergique : Le système parasympathique est l'élément de régulation nerveuse majeur. Nerf vague = 10ème paire de nerf crânien 5/8 DIGESTIF – Physiologie de la sécrétion gastrique Les noyaux des neurones sont situés sur le plancher du 4ème ventricule, les axones descendent et innervent la totalité du TD et les dendrites sont en contact avec le cerveau (rôle d'intégration, adaptation). Ces nerfs commandent la motricité (vidange de l'estomac +++) et stimulent les sécrétions des glandes salivaires, de l'estomac (acide gastrique), du pancréas, duodénales... ➢ La fibre pré-synaptique est très longue (de la tête à l'anus) en rapport avec le cerveau = émet l'Ach. ➢ La synapse se fait dans les ganglions vagaux qui sont très petits et très multiples dans la paroi de l'organe. La connexion synaptique est très courte et commandée par l'Ach. ➢ La fibre post-synaptique est très courte (qq µm à mm). L'Ach va passer dans la fibre post-synaptique et faire passer l'influx nerveux. Ces 2 gros nerfs cheminent de part et d'autre de l'oesophage, puis le long du TD qu'ils innervent. Nerf vague : – 90% fibres afférentes = sensitives – 10% fibres efférentes effectrices = activation motricité ou sécrétion Le TD est bardé de récepteurs de toutes capacités (T°, tension, osmolarité, acidité, sucre...) qui enregistrent des informations → le cerveau les intègre (inconsciemment +++) et déclenche une résultante = activation des fibres effectrices. Il y a une masse d'infos sensitives et peu d'actions effectrices. b/ Système sympathique adrénergique : Adrénaline, noradrénaline, catécholamine ➢ Les fibres pré-synaptiques sont courtes (part de la corne postérieure de la moelle pour aller au TD) = quelques cm ➢ Synapse dans les ganglions semi-lunaires ➢ Fibre post-synaptique longue = dizaine de cm Effecteur principal = vaisseaux → action sur la vasomotricité +++ Quand l'estomac sécrète l'H+ venant de l'eau, si vasoconstriction, le débit pompé diminue et la sécrétion aussi. Si on stimule le système sympathique : – vasoconstriction locale – diminution de la sécrétion de sucs – diminution de la vidange gastrique = effet inhibiteur faible (beaucoup moins puissant que la stimulation vagale « frein modérément serré ») Possibilité d'adaptation à tous les niveaux : – au niveau central – dans les fibres au niveau des synapse (corne postérieure de la moelle ou ganglion vagal dans l'estomac) – par l'intermédiaire du débit sanguin II. Régulation hormonale Gastrine : Peptide de 17, 34, 13 ou 5 aa Hormone = substance sécrétée par une cellule donnée (ici la cellule G dans l'antre de l'estomac) avec un pôle basal vers la lumière et un pôle apical vers le sang et qui circule dans le sang Le pôle basal est au contact de la lumière : en réponse à la composition du milieu gastrique (augmentation du pH), on a sécrétion de gastrine dans le sang 6/8 DIGESTIF – Physiologie de la sécrétion gastrique Action sur une cellule cible = récepteurs spécifique sur le pôle basal des cellules bordantes du fundus (à côté des RH et Ach) → activation calcium → synthèse d'acide Rôle : abaisse le pH Boucle de contrôle → la gastrine est sécrétée dans l'antre, passe par la circulation sanguine (jusqu'aux orteils!) et va agir sur les cellules bordantes. Les cellules G ont des pH-récepteurs au niveau de leur pôle basal (dans la lumière) C'est l'alcalinité (augmentation du pH) qui stimulent la sortie de gastrine → BOUCLE DE RÉTROCONTRÔLE A jeun → acidité ++ Quand on mange → aliments neutre = effet tampon → pH augmente → sécrétion de gastrine → action sur les cellules du fundus → sécrétion d'acide. Quand il y en a suffisamment d'acide → la sécrétion baisse et arrêt de stimulation. Mise en jeu de la régulation 1. Phase cérébrale : nerveuse uniquement = réflexe conditionné sécrétoire (réflexe Pavlovien) (vue, odorat, mastication, salivation) → stimulation du noyau dorsal du vague → début des contractions de l'estomac = sensation de faim associée à la motricité gastrique à vide → stimulation de la sécrétion gastrique 2. Phase gastrique : – Nerveuse : il y a des barocepteurs (distension gastrique) et des récepteurs pH-sensibles → stimulation du noyau du vague → signal efférent effecteur (stimulation de la motricité et de la sécrétion) = Réflexes vago-vaguaux (sensibilité puis action vagale) – Hormonale : abaissement du pH → on fait sortir de la gastrine qui stimule la vidange gastrique et la sécrétion +++ 3. Phase intestinale : moins importante – Nerveuse : récepteurs tensio-sensibles dans l'intestin Dilatation, lors d'une occlusion → apparition d'un réflexe bloquant la vidange (on utilise une sonde gastrique et on essaie de rompre ce réflexe) – Hormonale : la sécrétine qui diminue l'action de la gastrine (baisse la sécrétion) et la CCK qui diminue la vidange gastrique Conclusion Rôle moteur majeur Adaptation motrice et sécrétoire Indispensables à la digestion sur le plan biochimique Sécrétions exocrines et endocrines Modèle d'étude : la cellule bordante qui a une capacité sécrétoire exceptionnelle et qui est la seule à avoir plusieurs types de récepteurs aboutissant au même effet = augmentation de l'ATPase H+/K+ 7/8 DIGESTIF – Physiologie de la sécrétion gastrique Voilà pour la sécrétion gastrique, next ronéo : sécrétion pancréatique ! 8/8
