Digestive System: Functions and Organs

Physiologie de l'Appareil Digestif : Le Guide Essentiel

Le système digestif, un tube de 9 mètres et ses organes accessoires, assure l'approvisionnement continu du corps en nutriments, eau, électrolytes et vitamines.

I. Fonctions Générales de l'Appareil Digestif

Le but primordial est de fournir des nutriments. Il repose sur 4 fonctions principales, contrôlées par les systèmes locaux, nerveux et hormonaux : 1. Motilité : * Contractions du muscle lisse (2 couches : longitudinale externe + circulaire interne). * Rôles : malaxage des aliments et progression. * Mouvements : Péristaltiques (propulsion) et Segmentaires (mélange, contact avec la muqueuse). 2. Sécrétion : * Production de substances par des glandes. * Glandes Exocrines (vers cavités/extérieur) : salive, acide chlorhydrique, bile, enzymes digestives (pancréas exocrine). Environ 7 litres par jour réabsorbés par l'intestin. * Glandes Endocrines (directement dans le sang) : hormones (ex: gastrine, somatostatine), pour la régulation. Le pancréas est mixte. 3. Digestion : * Dissolution et morcellement des aliments. * Découpage des grosses molécules (glucides, lipides, protéines) en petites unités absorbables. * Implique des enzymes (protéines catalytiques). 4. Absorption : * Passage des nutriments du tube digestif vers le sang ou la lymphe à travers l'épithélium. * Muqueuse en monocouche cellulaire avec jonctions occlusives (sauf eau et sel). * Voies : Transcellulaire (à travers la cellule) et Paracellulaire (entre cellules). * Villosités et microvillosités augmentent la surface d'un facteur 600. * Lipides → lymphe (chylifères) → sang. * Protides et glucides → sang (capillaires) → veine porte → foie → sang.

II. Régulation Nerveuse et Hormonale

* Système Nerveux Végétatif (Autonome) : Indépendant de la volonté, contrôle la motricité des muscles lisses. * Parasympathique (repos et digestion) : évacuateur, augmente la motilité, diminue le tonus des sphincters, sécréteur ++. * Sympathique (urgence, activité physique) : rétenteur, diminue la motilité, augmente le tonus des sphincters. * Système Nerveux Entérique (Intrinsèque) : Réseaux de neurones (plexus) dans la paroi digestive. * Plexus d'Auerbach/Myentérique (musculeuse) : régule la motilité. * Plexus de Meissner/Sous-muqueux (sous-muqueuse) : régule les sécrétions. * Régulation Hormonale : Les hormones (ou neurohormones) produites par des cellules sécrétrices agissent sur des cellules cibles possédant des récepteurs spécifiques via la circulation sanguine.

III. Étude par Segment/Organe

A. Cavité Buccale

* Motilité : Mastication (mécanique), volontaire/réflexe. Mélange des aliments avec la salive pour former le bol alimentaire. * Sécrétion : Par 3 paires de glandes salivaires (sub-linguales, sous-maxillaires, parotides). Débit continu (0,5-5 ml/min). Contrôle nerveux +++. * Composition de la salive : 99% eau, 1% organiques/inorganiques (pH 5,3-7,8). * Ptyaline (amylase salivaire) : digestion des amidons. * Mucine : lubrification et protection. * Lysozyme, Ig : anti-bactérien. * Rôles : physique, chimique (tampon), humidification, anti-bactérien, amorce la digestion (glucides), gustation. Non essentielle. * Digestion : Amorce la digestion des glucides (amylase). * Absorption : Quasi-absence (sauf certains médicaments). * Pathologie : Le syndrome de Gougerot Sjögren peut entraîner une sécheresse buccale due à la destruction des glandes salivaires.

B. Pharynx

* Motilité : Acheminement du bol alimentaire (déglutition). Pas de fonction de digestion ou de sécrétion. * Déglutition : Réflexe complexe. * Temps buccal (volontaire) : fermeture bouche, aliments sur langue, voile du palais ferme nasopharynx. * Temps pharyngé (involontaire) : contraction pharynx, fermeture épiglotte, arrêt respiration, ouverture sphincter supérieur œsophage. * Temps œsophagien : onde péristaltique, ouverture sphincter inférieur.

C. Œsophage

* Fonction : Acheminer les aliments du pharynx à l'estomac. * Motilité : Couches musculaires pour l'onde péristaltique. * Sphincter supérieur : évite l'entrée d'air. * Sphincter inférieur : évite le reflux gastrique. * Pathologie : * Reflux Gastro-Œsophagien (RGO) : diminution tonus sphincter inférieur (alcool, café, tabac). * Achalasie : augmentation tonus sphincter inférieur, empêchant la relaxation et le passage des aliments vers l'estomac.

D. Estomac

* Organe en "J" avec fundus, corps, antre, pylore. 3 couches musculaires. * Volume vide : 50 ml, plein : 1-2 L. * Motilité : * Remplissage et stockage (fundus) : réflexe vago-vagal entraine la relaxation de la paroi (faible augmentation de pression). * Brassage et concassage : transformation en chyme. Ondes électriques (3/min) du pacemaker, ondes péristaltiques intenses. * Évacuation progressive du chyme vers le duodénum (quelques ml/contraction). * Vidange : rapide pour les liquides, lente pour les solides, encore plus lente pour les lipides. * Régulation : estomac renforce sa contraction, duodénum freine la vidange gastrique. * Sécrétion : 1-2 L/jour, rythmée par les repas (HCl, mucus, pepsine, facteur intrinsèque). * Cellules à mucus : mucus alcalin (protection). * Cellules principales : pepsinogène (digère protéines), activé en pepsine par HCl. * Cellules pariétales : Acide Chlorhydrique (HCl) (antimicrobien, active pepsinogène, digestion protéines) et Facteur Intrinsèque (FI) (nécessaire à l'absorption de la Vitamine B12). * Cellules G : Gastrine (stimule cellules pariétales). * Cellules D : Somatostatine (inhibe cellules pariétales). * Phases de sécrétion : * Céphalique (30%) : stimuli sensoriels/corticaux, parasympathique. * Gastrique (60%) : distension estomac, protéines, stimule parasympathique et gastrine, inhibe somatostatine. * Intestinale (10%) : chyme dans duodénum libère gastrine duodénale. * Digestion : * Protéines +++ : pepsine + HCl. * Lipides : peu par lipase gastrique. * Glucides : faible (amylase salivaire inactivée par l'acide). * Absorption : Faible (alcool, aspirine, eau). * Pathologie : Sécrétion excessive de gastrine mène à une hyperchlorhydrie, ulcères duodénaux.

E. Pancréas

* Glande mixte (exocrine et endocrine). * Sécrétion Exocrine (1-1,5 L/jour) : Indispensable à la digestion. * Solution Aqueuse et Alcaline (cellules des canaux) : Riche en bicarbonates (NaHCO) pour neutraliser l'acidité gastrique dans le duodénum. Stimulée par la sécrétine duodénale. * Enzymes Pancréatiques (cellules acineuses) : * Amylase pancréatique : polysaccharides en disaccharides. * Lipase pancréatique : triglycérides en monoglycérides et acides gras. * Enzymes protéolytiques (trypsinogène, chymotrypsinogène, procarboxypolypeptidase) : digèrent les protéines. Sécrétées sous forme inactive pour protéger le pancréas lui-même, activées au contact de la muqueuse intestinale. * Stimulées par la Cholécystokinine (CCK) (graisses et protéines dans duodénum) et l'acétylcholine.

F. Foie

* Glande volumineuse, "usine métabolique", filtre. Multiples fonctions vitales. * Circulation Portale : reçoit du sang riche en nutriments du tube digestif (veine porte), oxygénation par l'artère hépatique. Effet de premier passage hépatique pour les médicaments. * Cellules Hépatiques (Hépatocytes) : contact avec le sang (pôle basal) et les canalicules biliaires (pôle biliaire). * Sécrétion : Production continue de Bile (0,5-0,7 L/jour). Stockée dans la vésicule biliaire entre les repas. * Composition : 97% eau, 3% composés organiques/minéraux. * Acides Bilaires (AB) : propriétés détergentes, solubilisent les graisses (émulsification) pour faciliter leur digestion et absorption. Recyclés (cycle entéro-hépatique). * Bilirubine : pigment biliaire, déchet (ictère en cas d'accumulation). * Cholestérol, phospholipides, protéines. * Digestion et Absorption : La bile (via ses acides biliaires) facilite la digestion et l'absorption des lipides dans l'intestin grêle, mais le foie n'a pas de rôle digestif direct. * Pathologie : Obstacle à l'élimination de la bile → décoloration des selles et intolérance aux aliments gras.

G. Intestin Grêle

* Divisé en duodénum (20-25cm), jéjunum et iléon (4-8 mètres). * Lieu essentiel de la quasi-totalité de la digestion et de l'absorption. * Motilité : * Mouvements segmentaires : Contraction couche circulaire interne → homogénéisation du contenu et contact avec la surface absorbante. * Mouvements péristaltiques : Progression lente du chyme (1 cm/min, 3-5h pylore → valve iléo-colique). * Complexe Moteur Migrateur (CMM) : contractions en dehors des repas, "nettoyage" du tube digestif, évitent la pullulation bactérienne. Disparaît à l'ingestion d'aliments. * Sécrétion : Mucus protecteur. Ne contient pas d'enzymes (secrétées en amont), mais des enzymes sont présentes dans sa muqueuse. * Digestion : Site essentiel. Enzymes pancréatiques agissent dans la lumière. * Enzymes de la muqueuse intestinale (Disaccharidases, Aminopeptidases) complètent la digestion. * Glucides : disaccharides → monosaccharides. * Polypeptides : polypeptides → di/tri-peptides, acides aminés. * Lipides : micelles + lipase → glycérol et acides gras. * Absorption : Site essentiel++++. * Monosaccharides (glucose principalement) et acides aminés → capillaires sanguins → veine porte → foie. * 9 litres d'eau par jour absorbés (eau ingérée + sécrétions digestives). * Pathologie : Maladie Cœliaque (intolérance au gluten) → atrophie villositaire → malabsorption.

H. Côlon / Gros Intestin

* Longueur : 1m50. Présence d'appendice et d'haustrations. * Fonctions : * Absorption d'eau (environ 400ml) et de sels minéraux (rôle de déshydratation pour former les fèces). * Stockage des matières entre les selles. * Sécrétion faible : mucus protecteur. * Microbiote intestinal : 99% des bactéries de l'organisme. L'axe microbiote-intestin-cerveau. * Motilité : Plus lente et moins intense que l'intestin grêle. * Contractions haustrales : mélange et déplacement lent du chyme. * Contractions propulsives de grande amplitude : 1-3 fois/jour, poussent les matières fécales vers le rectum. * Digestion/Absorption : * Les protéines, sucres, lipides non absorbés par l'intestin grêle ne sont pas récupérés. * Protéines et sucres dégradés par bactéries → gaz. Lipides non dégradés → stéatorrhée.

I. Rectum et Canal Anal

* Défécation : Unité fonctionnelle. * Remplissage du rectum par un mouvement de masse du côlon sigmoïde. * Réflexe recto-anal inhibiteur (inné) : relâchement sphincter interne (lisse). * Réflexe recto-anal excitateur : contraction sphincter externe (strié, acquis). * Défécation se produit par relâchement volontaire du sphincter externe.

IV. Synthèse par Aliment

* Glucides (50% apports caloriques) : * Cavité buccale : Amylase salivaire (début). * Estomac : Digestion faible (amylase inactive par HCl). * Intestin grêle : Amylase pancréatique → disaccharides. Disaccharidases (muqueuse) → monosaccharides (glucose). * Absorption : Monosaccharides (co-transport de Na+) → capillaires sanguins → veine porte → foie. * Lipides (33% apports caloriques) : Triglycérides (glycérol + 3 AG). Hydrophobes. * Estomac : Lipase gastrique (rôle modeste). * Intestin grêle : Sels biliaires (foie) → émulsification des lipides (grosses gouttelettes → micro-gouttelettes) pour augmenter la surface d'action. Lipase pancréatique (rôle+++) → acides gras + monoglycérides → micelles. * Absorption : Micelles (lipides solubilisés par sels biliaires) sont absorbées. Resynthèse en triglycérides → chylomicrons → canal lymphatique → sang veineux. * Protéines (17% apports caloriques) : Di/tri-peptides, polypeptides, protéines (>100 AA). * Cavité buccale : Purement mécanique. * Estomac : Pepsine + HCl (digestion++++). * Intestin grêle : Enzymes pancréatiques (chymotrypsine, etc.) → di/tri-peptides, acides aminés. Aminopeptidases (muqueuse) → acides aminés individuels. * Absorption : Di/tri-peptides, acides aminés → entérocyte → veine porte → foie.

V. Pathologies Diverses Liées aux Fonctions Digestives

* Maladie de Parkinson : fréquemment associée à des troubles gastro-intestinaux (>80% des cas) dus au dépôt d'alpha-synucléine dans le système nerveux entérique. Cela inclut : * Réduction production de salive. * Dysphagie (oro-pharyngée et œsophagienne). * Mauvaise vidange gastrique (nausées, ballonnements). * Dysmotilité du côlon, constipation. * Dysfonction ano-rectale.