Physiologie du SystèmeDigestif

Le système digestif transforme les aliments solides en bol alimentaire semi-solide grâce à la mastication et à la salivation, puis les envoie dans le tubedigestif par déglutition.

• Mastication : action mécanique des dents et des mâchoires pour broyer les aliments.

• Salivation : lubrifie, hydrate les aliments et débute la digestion chimique (principalement de l'amidon).

La Salive

La salive est produite par trois glandes salivaires majeures, responsables de 90% de sa production :

• La glande parotide

• La glande sous-maxillaire

• La glande sublinguale

Ces glandes exocrines sont tubulo-acineuses et produisent des sécrétions muqueuses et séreuses (eau et enzymes).
Le solvant de la salive est l'eau et les ions. On y trouve également des protéines comme la mucine, qui a un rôle de lubrification.

Enzymes et autres composants de la salive :

• Amylase salivaire : hydrolyse les liaisons glucose-glucose de l'amidon.

• Lysozyme : enzyme antibactérienne, prévient l'hyperprolifération bactérienne dans la cavité buccale.

• Anticorps : notamment les IgA, présents dans toutes les sécrétions exocrines (larmes, bile, salive).

La production de salive est constante mais augmente en cas d'hyperactivité, contrôlée par le système nerveux parasympathique.

• Au repos : (hydratation de la cavité buccale).

• En activité (fonction digestive) : jusqu'à .

Déglutition

Une fois les aliments transformés en bol alimentaire semi-solide, ilssont envoyés dans le tube digestif par la déglutition. Elle se divise en trois temps :

1. Temps buccal (volontaire) : la langue se lève contre le palais pour faire glisser le bol alimentaire vers le pharynx.

   Entre le temps buccal et pharyngien, la luette se relève pour fermer les fosses nasales et empêcher la nourriture de remonter.

2. Temps pharyngien (involontaire) : contractions des muscles du pharynx propulsent le bol alimentaire vers l'œsophage.

   Entre le temps pharyngien et œsophagien, l'épiglotte ferme le larynx pour éviter que les aliments n'entrent dans les voies respiratoires.

3. Temps œsophagien

: le bol alimentaire descend jusqu'à l'estomac. Dès qu'il franchit le tiers supérieur de l'œsophage, le sphincter œsophagien supérieur se referme pour éviter les remontées. Dans le premier tiers de l'œsophage, la déglutition se termine. La paroi est encore composée de muscle strié.

Péristaltisme

Une fois la déglutition terminée et le bol alimentaire dans le tube digestif, le péristaltisme prend le relais. C'est un ensemble d'ondes de contraction qui se propage de l'œsophage au rectum pour déplacer le bol alimentaire. Le péristaltisme implique l'action combinée de deux couches musculaires :

• La couche circulaire se contracte pour propulser le bol alimentaire.

• La couche longitudinale se contracte pour raccourcir le tube, optimisant le déplacement.

Estomac : Brassage et Suc Gastrique

L'estomac a deux fonctions principales :

Digestion mécanique : Brassage

Le brassage gastrique est suffisamment puissant grâce à trois couches musculaires (longitudinale, oblique et circulaire) se contractant sur différents axes. Les contractions sont asymétriques, plus prononcées le long de la grande courbure. Il y a un mouvement de flux et de reflux du chyme au niveau du sphincter pylorique.

Digestion chimique :Sécrétion de suc gastrique

Les glandes gastriques sont situées dans les cryptes, invaginations de l'épithélium de surface.

Le suc gastrique, composé de mucus, d'acide, de facteur intrinsèque et d'enzymes, remonte dans la lumièregastrique.

Rôles de l'HCl :

• Bactéricide.

• Dénaturation des molécules, facilitant leur dégradation.

• Induit l'ionisation du calcium et du fer, facilitant leur absorption.

• Active la pepsine.

Dans la lumière gastrique :

• La pepsine hydrolyse les liaisons peptidiques des protéines.

• La lipase gastrique commence la dégradation des triglycérides, facilitant le mélange des graisses avec le suc digestif aqueux.

Facteur intrinsèque :

Indispensable à l'absorption de la vitamine B12, sans rôle digestif dans l'estomac.

Protection gastrique :

L'épithélium de surface produit un mucus très épais, gélatineux et alcalin (riche en ions ) pour éviter l'autodigestion. Au contact des ions de l'HCl,il se transforme en eau et , protégeant la muqueuse.

Le stress peut diminuer la production de mucus protecteur, entraînant des ulcères (blessures de la paroi gastrique).

On produit entre et de suc gastrique par jour. Son pH pur est de à $2 - dû à la consommation d'ions lors de la dégradation des protéines. Si le pH est autour de $3, le chyme est prêt pour la vidange vers le duodénum.

Intestin Grêle : Digestion et Absorption

L'intestin gr

êle effectue des fonctions de digestion mécanique, chimique et d'absorption.

Digestion Mécanique :

• Péristaltisme : contractions propulsives.

• Segmentation : contractions puissantes de la couche circulaire qui fragmentent et mélangent le chyme gastrique.

Digestion Chimique :

Le duodénum produit un mucus pour hydrater et neutraliser l'acidité du chyme gastrique. La digestion est principalement assurée par la bile (du foie) et le suc pancréatique.

La Bile :

Rôle : émulsion des lipides. Les huiles ne se mélangent pas à l'eau, rendant difficile l'accès de la lipase aux triglycérides hydrophobes. La bile contient :

• Sels biliaireset lécithine (phospholipides) : molécules amphiphiles qui s'interposent entre l'eau et les graisses, fragmentant une goutte d'huile en microgouttelettes (micelles). Cela permet à la lipase pancréatique d'atteindre les triglycérides.

Le Suc Pancréatique :

Produit au niveau des acinus pancréatiques, il contient deux types de cellules :

1. Cellules acineuses : sécrètent les enzymes digestives :

   • Amylase pancréatique : digère l'amidon.

   • Trypsine : digère les protéines.

   • Lipase pancréatique : dégrade les triglycérides.

   • DNase et RNase : dégradentles acides nucléiques.

2. Cellules centro-acineuses : font partie du canal excréteur, produisent le solvant du suc pancréatique (eau et ions ) pour augmenter le pH à $8.

La bile et le suc pancréatique se mélangent dans le duodénum, permettant la digestion de l'amidon, des protéines, des triglycérides, de l'ADN et de l'ARN.

Le Suc Intestinal

La digestion se poursuit dans le jéjunum. Entre les microvillosités des entérocytes, on trouve des enzymes libérées :

• Disaccharidases :

  • Lactase : digère le lactose.

  • Saccharase : digère le saccharose.

  • Maltase et Isomaltase : digèrent les résidus d'amidon.

• Dipeptidases et peptidases : digèrent les tripeptides, terminant la dégradation des protéines.

• Nucléotidases et nucléosidases : terminent la digestion de l'ADN et de l'ARN.

Une fois les macromolécules réduites en monomères simples, l'absorption peut commencer.

Absorption de l'eau

Le corps gère une grande quantité d'eau quotidiennement :

• Ingestion :

• Salive :

• Suc gastrique : (petite partie déjà absorbée dans l'estomac)

• Suc pancréatique :

• Bile :

• Sécrétions de l'intestin grêle :

• de l'eau est réabsorbée dans l'intestin grêle.

• Le reste est réabsorbé dans le gros intestin.

• Finalement, seulement de l'eau reste dans les selles.

La réabsorption de l'eau se fait grâce à la réabsorption active du sodium (via la pompe ), qui crée une pression osmotique importante, entraînant un appel d'eau.

Absorption des Glucides

L'absorption des glucides dépend du type d'ose :

• Glucose et Galactose :

  • Absorption sodium-ATP dépend

ante.

• Au pôle apical : co-transport simport avec le sodium via le transporteur SGLT1. Le glucose entre dans la cellule.

• Au pôle basal : transport passif via le transporteur GLUT2 pour passerdans le sang.

• Le sodium est expulsé par la pompe (consomme de l'ATP) et recircule pour maintenir l'absorption du glucose.

• Fructose :

  • Transport passif, sans consommation d'énergie.

  • Au pôle apical : transporteur GLUT5 (changement de conformation).

  • Au pôle basal : transporteur GLUT2 pour passer dans le sang.

Les acides aminés et les acides nucléiques suivent un mécanisme similaire au glucose : transport sodium-ATP dépendant avec un co-transport simport au pôle apical et l'utilisation de la pompe pour larecirculation du sodium et le passage dans le sang.

Absorption des Lipides

Le mécanisme d'absorption des lipides est différent de celui des glucides :

• Après digestion par la lipase pancréatique, les triglycérides (90% des lipides alimentaires) sonttransformés en acides gras, et le cholestérol.

• Ces lipides diffusent à travers les membranes et pénètrent dans le réticulum endoplasmique lisse (REL) où ils sont stockés sous forme de triglycérides et de stérols (molécules réactives et instables).

• Ces lipides sont ensuite acheminés à l'appareil de Golgi et s'associent à des protéines (apolipoprotéines) pour former les chylomicrons. Les chylomicrons sont deslipoprotéines qui transportent les lipides absorbés.

Le chylomicron est ensuite exocyté, non pas dans le sang, mais dans la lymphe. Il rejoint ensuite la circulation sanguine au niveau de la veine sous-clavière.

Les acides aminés et les glucides sont des sources d'énergie immédiatement disponibles, tandis que les acides gras représentent une réserve d'énergie.

Absorption des Ions

Absorption du Calcium :

Deux mécanismes selon la concentration en calcium :

1. Alimentation riche en calcium : mécanisme passif paracellulaire (entre les cellules), sans régulation nécessaire, grâce à une pression suffisante.

2. Alimentation pauvre en calcium (90% du temps) : absorption active vitamine D dépendante.

Absorption du Fer :

L'absorption du fer se fait principalement au niveau du duodénum.

• Dans les entérocytes et le foie, le fer est stocké sous forme de ferritine (associée à l'apoferritine).

• Dans l'organisme (sang), il est transporté sous forme de transferrine (associée à l'apotransferrine).

Absorption des Vitamines

• Vitamines hydrosolubles : passent directement par voie paracellulaire avec l'eau.

• Vitamines liposolubles (A, D, E, K) : passent avec les lipides dans les chylomicrons.

• Vitamine B12 : cas particulier, toujours associée à une protéine.

  1. Dansl'alimentation, elle est liée à une protéine alimentaire. Dans l'estomac, cette protéine est dégradée par l'acidité.

  2. La s'associe alors au Facteur R (haptocorrine), produit parla salive, présent dans l'estomac.

  3. Dans le duodénum, suite au changement de pH, l'haptocorrine se dissocie. La s'attache alors au facteur intrinsèque, produit par l'estomac.

  4. Ce complexe facteur intrinsèque- se dirige vers l'iléon et se fixe sur son récepteur.

  5. Il y a endocytose du complexe, dégradation du facteur intrinsèque, et la est libérée dans le sang.

  6. Dans le sang, elle s'attache à la transcobalamine pour être transportée aux cellules cibles.

Absorption des Sels Biliaires : Cycle Entérohépatique

• Les sels biliaires sont réabsorbés au niveau de l'iléon, constituant le cycle entérohépatique.

• Produits à partir du cholestérol dans le foie, les hépatocytes transforment lecholestérol en acides biliaires primaires.

• Ces acides sont libérés dans la bile, sortent par le canal hépatique et entrent dans la vésicule biliaire via le canal cystique.

• La vésicule biliaire réabsorbe l'eau de la bile pour l'enrichir.

• La bile, via le canal cholédoque, atteint le duodénum.

• Dans l'intestin grêle, des acides biliaires sont réabsorbés au niveau de l'iléon, retournent au foie parla veine porte et sont réutilisés pour produire de la bile. Seulement sont éliminés.

Filtration par le Foie

Le foie a de multiples rôles :

• Production de la bile et émulsion des lipides.

• Récupération de toutes les substances absorbées via la veine porte.

• Contrôle de l'homéostasie des molécules organiques : stocke/déstocke le glucose sous forme de glycogène.

• Stockage etactivation des vitamines : vitamines liposolubles (A, D, E, K), B9, B12, et activation de la vitamine D.

• Production de lipoprotéines : VLDL et HDL pour transporter les triglycérides et le cholestérol aux cellules.

• Rôle immunitaire : les cellules de Kupffer dégradent les micro-organismes ayant traversé la barrière intestinale.

• Détoxication : les hépatocytes transforment les molécules toxiques pour les rendre moins réactives etles éliminer.

  • Molécules hydrosolubles : éliminées dans le sang, puis par voie urinaire.

  • Molécules liposolubles : éliminées dans la bile, puis par voie fécale.

Gros Intestin : Formation du Bol Fécal + Microbiote

Formation du Bol Fécal :

Au niveau du côlon ascendant et de la première partie du côlon transverse, il y a une absorption active de sodium (particulièrement grâce à l'aldostérone) et une forte réabsorption d'eau (par transport actif via la pompe ), transformant le chyme liquide en bol fécal semi-solide.

Microbiote Intestinal :

Situé dans la partie terminaledu côlon transverse et le côlon descendant, il a plusieurs rôles :

1. Crée une barrière physique, empêchant les micro-organismes pathogènes de se fixer à la paroi.

2. Permet la synthèse de vitamines (ex: vitamine et ).

3. Permet la maturation et le développement du système immunitaire.

4. Régule l'absorption via l'angiogenèse (création de vaisseaux sanguins) pour une meilleure absorption.

5. Contrôle le stockage des graisses, notamment abdominales.

6. Fermente les fibres glucidiques en acides gras à chaîne courte (ex: butyrate), importants pour l'énergie de l'intestin et le rôle hormonal (tissus adipeux, musculaire).

7. Modulation du cerveau (axe intestin-cerveau) : le microbiote produit de la sérotonine, influençant l'état d'esprit et la capacité de concentration.

Défécation :

Caractérisée par un double sphincter. Lorsque le rectum est plein, le sphincter lisse envoie un message au système nerveux central. Le sphincter strié externe s'ouvre de manière volontaire pour la défécation.

Régulation de laDigestion

Il existe trois phases de régulation :

Phase Céphalique :m

Avant que les aliments n'entrent dans le tube digestif, activée par la vue, l'odorat et le goût. Régulée par le système nerveux central viale nerf vague parasympathique, qui stimule la sécrétion d'enzymes (sans solvant) dans l'estomac, le pancréas et le foie.

de la production de sucs gastriques et pancréatiques est déclenchée dès

la vision d'un aliment.

Phase Gastrique :

Activation du nerf vague et production de gastrine. La gastrine stimule le brassage et la sécrétion du suc gastrique, ainsi que la vidange gastrique une fois la digestion terminée.

Phase Intestinale :

Lorsque les aliments parviennent à l'intestin, le duodénum produit deux hormones : la CCK et la sécrétine. Ces hormones évaluent le chyme gastrique (quantitéde graisses, mélange, digestion des protéines, acidité, teneur en eau) pour décider si la vidange gastrique peut avoir lieu.

• Si le chyme n'est pas prêt, la CCK et la sécrétine se fixent sur les récepteurs de lagastrine au niveau du pylore, empêchant l'ouverture du sphincter.

• Si le chyme est prêt, la CCK et la sécrétine ne se fixent pas, permettant à la gastrine d'ouvrir le sphincter pylorique et de déclencher la vidange.

Au niveau intestinal (duodénum), la CCK et la sécrétine se fixent sur le pancréas et la vésicule biliaire pour la digestion intestinale :

• Si le chyme est trop acide et sec, la sécrétineest produite en grande quantité. Elle se fixe sur les cellules centro-acineuses du pancréas, déclenchant la sécrétion d'eau et d'ions pour restaurer l'équilibre.

• Si le chyme est trop riche en protéines ouen lipides, la CCK est produite en grande quantité. Elle se fixe sur le pancréas pour produire plus d'enzymes digestives, et sur la vésicule biliaire pour provoquer une contraction et une libération de bile adaptées.

Le duodénum

adapte donc la quantité de bile et la composition du suc pancréatique en fonction de chaque repas.