Système Digestif

Organisation de base tractus digestif : 

De l’œsophage au gros intestin, la paroi du tube digestif comporte une structure commune, composée de 4 couches qui subissent des modifications locales :

- La muqueuse, la couche la plus interne qui tapisse la lumière du TD.

 Elle est composée principalement d’un épithélium de revêtement qui assure la sécrétion de mucus. Sous celui-ci se trouvent dans l’ordre :  du tissu conjonctif (lamina propria) et une mince couche de muscle lisse.

- La sous-muqueuse, située à l’extérieur de la muqueuse, est principalement composée de tissu, conjonctif lâche contenant des vaisseaux sanguins, des vaisseaux lymphatiques, des fibres nerveuses… ( Role d’échange )

- La musculeuse, qui comporte deux couches de muscles lisses (muscle circulaire et muscle longitudinaux). Dans la couche la plus interne, les muscles ont une disposition circulaire. Localement, les muscles circulaires peuvent s’épaissir pour donner des sphincters. Dans la couche externe, les muscles ont une disposition longitudinale. (permets le péristaltisme)

- La séreuse, la couche la plus externe, est formée de tissu conjonctif lâche recouvert d’une seule couche de cellules aplaties composants le péritoine viscéral. Des réseaux nerveux, organisés en plexus entre les couches musculaires, sont localisés dans la sous-muqueuse et contribuent à la régulation des activités gastro-intestinales.

La cavité orale

1. Les dents :

Les dents sont responsables de la mastication, c’est-à-dire la fragmentation de la nourriture en petites particules et leur mélange avec les sécrétions liquides.

 Chaque dent se divise grossièrement en 2 parties : la couronne et la racine, la jonction entre ces deux partie est appelée collet.  La couronne, qui fait saillie dans la cavité buccale est protégée par une couche très minéralisée, l’émail, qui la recouvre entièrement. La majeure partie de la dent est constituée d’ivoire appelé dentine, tissu minéralisé dont la composition chimique est identique à celle de l’os. La dentine est creusée d’une cavité centrale, la chambre pulpaire, contenant la pulpe dentaire, un tissu conjonctif riche en fibres nerveuses sensitives et capillaires sanguins. La racine de la dent est recouverte d’une fine couche de cément, un tissu calcifié, reliée à l’os. Au niveau du collet de la dent, la gencive (nom donné à la muqueuse buccale) forme un manchon protecteur serré autour de la dent.

2. Les glandes salivaires

Les aliments mastiqués sont mélangés à une solution muqueuse, la salive. Celle-ci est sécrétée par 3 paires de glandes salivaires et est déversée dans la bouche à travers des canaux qui débouche dans la muqueuse. La sécrétion de la salive par ces glandes est contrôlée par une activité parasympathique induite par des stimulis physiques, chimiques et psychologiques.

La salive joue un rôle très important dans la bouche. Elle humidifie les aliments, ce qui permet de mieux les mâcher et de les avaler plus facilement. Elle commence la digestion, en particulier celle des glucides, grâce aux enzymes qu’elle contient.

La salive aide aussi à protéger la bouche et les dents en limitant le développement des microbes. Enfin, elle est indispensable pour parler correctement et pour ressentir le goût des aliments. Sans salive, manger, parler et digérer seraient beaucoup plus difficiles.

A) Le goût

Le goût est un sens encore assez méconnu. On a par exemple longtemps cru que les différents goûts étaient perçus par des régions différentes de notre langue. Alors qu’il n’en est rien! La présence d’une  carte du goût universelle sur la langue est un mythe. Chacune des régions de la langue peut percevoir les 5 goûts fondamentaux ( sucré, salé, acide, amer et umami) ainsi que des gouts secondaires (astringent, piquant, métallique, oléagineux,...). Ce qui fait du goût une perception très individuelle et culturelle. Le goût varie également selon l’âge (un jeune humain possède entre 2000 et 5000 bourgeons gustatifs et à l’âge adulte il  ne lui en reste plus qu’ un tier, par ailleurs ses préférences gustatives peuvent changer). Le goût permet au animaux de mieux cibler leurs apports nutritionnels, tout évitant les nourritures potentiellement dangereuses. Le sucré et l’umami nous aident à détecter les aliments riches  respectivement en glucides et en protéines, qui sont indispensables à notre métabolisme. Au contraire l’acide et l’amer, des sensations initialement plutôt désagréables, nous mettent en garde contre des aliments toxiques ou avariés. Enfin le salé permet d’assurer à l’organisme un apport juste équilibré en ions sodium : il est agréable à petites doses mais désagréable en trop grande quantité.

La détection du goût est située sur  la langue  (avec intervention de l’odorat).

Sa muqueuse  possèdent 4 types de papilles : 

- les papilles filiformes : les plus nombreuses, apparaissant comme de courts poils hérissés

- les papilles fongiformes : petites rougeâtres et globuleuses

- les papilles caliciformes : elles forment une ligne antérieure au V lingual et sont le siège de la plus grande partie des bourgeons du goût

- les papilles foliées : rudimentaires chez l’homme, elles sont situées vers le milieu de chaque côté de la langue et possèdent aussi des bourgeons du goût.

3. L’oeusophage

La nourriture déglutie, appelée bol alimentaire, pénètre dans l’œsophage, un tube musculeux long de 25 cm connectant le pharynx à l’estomac.

La structure de la paroi de l’œsophage est composée des 4 tuniques du tractus digestif : muqueuse, sous-muqueuse, musculeuse et séreuse. Le tiers supérieur de l’œsophage est enveloppé d’un muscle squelettique impliqué dans le contrôle de la déglutition, alors que les 2 tiers inférieurs sont entourés de muscles lisses involontaires. Le centre de la déglutition stimule dans ces muscles des vagues successives de contraction, le péristaltisme, qui acheminent le bol alimentaire vers l’estomac. Le passage du bol alimentaire dans l’estomac est contrôlé par un anneau de muscle lisse, le sphincter du cardia, qui s’ouvre sous la pression exercée par le bol alimentaire. Une fois ce dernier entré, le sphincter se referme, empêchant la remontée du contenu gastrique dans l’œsophage. ( pas de péristaltisme dans l’estomac ).

4. L’estomac ( Gaster )

L’estomac est une partie du tractus digestif en forme sac dont la surface interne est fortement plissée. Ces plis gastriques lui permettent de réduire son volume lorsqu’il est vide (50 ml) et de se dilater considérablement lorsqu’il se remplit de nourriture (2-4 l).

- Le sphincter (œsophagien inférieur) : Se situe l’entrée de l’estomac, entre l’œsophage et l’estomac, c’est un anneau musculaire qui s’ouvre pour laisser passer les aliments et se ferme pour empêcher le reflux du contenu gastrique vers l’œsophage.

- Le cardia : est la zone de l’estomac située juste après l’œsophage, autour de l’orifice d’entrée.il permet le passage des aliments dans l’estomac et participe à la protection de l’œsophage contre l’acidité.

- Le fundus : est la partie supérieure de l’estomac, en forme de dôme, située sur le côté du cardia. Il sert de zone de stockage temporaire des aliments et des gaz et participe à la sécrétion du suc gastrique.

- Le corps : est la partie centrale et la plus volumineuse de l’estomac, c’est la zone principale de la digestion mécanique et chimique : les aliments y sont brassés et mélangés aux sucs gastriques pour former le chyme.

- Le pylore est la partie inférieure de l’estomac, à la jonction avec l’intestin grêle (duodénum). Il a pour role de réguler la vidange gastrique, c’est-à-dire le passage progressif du chyme vers l’intestin grêle.

- Le sphincter pylorique ce situe autour de l’orifice pylorique, à la sortie de l’estomac.il contrôle l’ouverture et la fermeture du pylore pour laisser passer le chyme en petites quantités, assurant une digestion efficace dans l’intestin.

Outre la pulvérisation du bol alimentaire (action mécanique) , l’estomac débute la digestion chimique des protides. Les glandes gastriques sont des glandes exocrines de forme tubulaire contenant 3 types de cellules sécrétrices : les cellules sécrétrices de mucus ; les cellules pariétales, qui sécrètent l’HCl et les cellules principales qui sécrètent le pepsinogène, forme inactive (précurseur) de la pepsine, une enzyme responsable de la dégradation des protéines (protéase).

Le pepsinogène contient une séquence de 44 acides aminés qui bloque son site actif. Sous l’effet de l’HCl, il se déroule et expose ainsi son site actif qui supprime cette séquence d’acides aminés. Le pepsinogène se transforme donc en une enzyme active, la pepsine. Ce système de sécrétion permet aux cellules principales d’éviter de s’auto-digérer. Dans l’estomac, le même système de protection est utilisé : la sécrétion de mucus par les cellules sécrétrices évite la digestion de la muqueuse gastrique. En plus de la sécrétion de mucus, ces cellules produisent une molécule, le facteur intrinsèque, nécessaire à l’absorption de la vitamine B12 (nécessaire à la production de globule rouge) dans l’intestin.

L’estomac humain produit environ 2L d’HCl par jour, le pH  est de 2. Cette acidité permet d’une part la dénaturation des protéines et, d’autre part, le maintien de la pepsine à son état d’activité maximal. L’amorce de la digestion des protéines est le seul des processus de la digestion chimique à se dérouler dans l’estomac. Les seules substances absorbées à travers la paroi de l’estomac sont l’alcool et l’aspirine.

Une fois les aliments bien mélangés au suc gastrique, la partie inférieure de l’estomac débute un mouvement de péristaltisme qui achemine le mélange, appelé désormais chyme, vers l’orifice pylorique. Seules les particules suffisamment petites pénètrent dans le duodénum avec le liquide, et ce en très petite quantité : 3 ml passe par l’orifice avant la fermeture de ce dernier, de sorte que le volume restant reflue vers l’estomac où il est à nouveau mélangé. Environ 4 heures sont nécessaires à la vidange gastrique après un repas équilibré

5. L’intestin grêle ( Enteron  ) : 

L’intestin grêle est un long tuyau qui serpente entre l’orifice pylorique et la valve iléocæcal (jonction entre l’intestin grêle et gros intestin). C’est en son sein que de déroule la digestion du chyme ainsi que l’absorption des nutriments.

La surface d’absorption dépend de 4 facteurs :

- La longueur : chez l’homme l’intestin grêle mesure entre 4 et 6 mètres de long

- Les plis circulaires : la muqueuse et la sous-muqueuse présentent des replis à disposition circulaire.

- Les villosités: les villosités sont de nombreuses projections de la muqueuse superficielle en forme de doigt tandis. Par ailleurs, les cryptes,  situées entre les villosités, correspondent à des invaginations de la muqueuse superficielle.

- Les microvillosités : il s’agit de prolongements digitiformes des entérocytes ( cellules ), formant  une bordure en brosse, côté lumière ( mucus ).

La sous-muqueuse est vascularisée et un réseau de capillaires sanguins et un capillaire lymphatique modifié, appelé vaisseau chylifère, s’étendent dans les villosités de la muqueuse. Celle-ci est par ailleurs caractérisée par la présence d’ilots lymphatiques, appelés plaques de Peyer.

Cette structure de base de l’intestin grêle est constante sur toute sa longueur. Toutefois, quelques différences qualitatives sont visibles et divisent l’intestin grêle en 3 segments :

- Le duodénum, segment le plus court et en forme de C.  La  glande de Brunner sécrète un mucus alcalin qui neutralise l’acidité du chyme lors de son arrivée dans le duodénum. ( > Chymes > Sur pancréatique > Bile ) = Chyle

- Le jéjunum correspond à une longue zone de transition entre le duodénum et l’iléon

- L’iléon est caractérisé par la présence de plis circulaires, d’organes lymphoïdes abondants, et moins de cellules mucosécrétrices.

A. Digestion des protéines :

Les protéines commencent à être digérées dans l’estomac grâce à la pepsine, qui les découpe partiellement.
Dans l’intestin grêle, ces protéines déjà fragmentées sont ensuite découpées en petits peptides par des enzymes du suc pancréatique (comme la trypsine et la chymotrypsine).

Ces petits peptides sont ensuite transformés en acides aminés par des enzymes situées sur la paroi de l’intestin. Les acides aminés traversent alors les cellules intestinales appelées entérocytes, en passant par leur bordure en brosse.

Une fois absorbés, les acides aminés entrent dans les capillaires sanguins des villosités intestinales, puis sont transportés par le sang jusqu’au foie grâce à la veine porte.

Au final, 95 à 98 % des protéines présentes dans l’intestin sont digérées et absorbées par l’organisme.

B. Digestion des glucides :

Les glucides sont partiellement digérés par l’amylase salivaire. L’amylase pancréatique poursuit la digestion de l’amidon en maltose, dextrines,… Les oligosaccharides obtenus de ces réactions et les autres présents dans les aliments sont à leur tour dégradés en monosaccharides par des oligosaccharidases membranaires (ex : maltase, saccharase, dextrinase, lactase..). La lactase est l’enzyme membranaire capable de dégrader le lactose  en deux monosaccharides : le glucose et le galactose. De nombreux adultes perdent la faculté de synthétiser cette enzyme et développent une intolérance au lactose.

Après leur digestion, les monosaccharides pénètrent dans les entérocytes et gagnent la circulation sanguine puis le foie par la veine porte. Tous les glucides sont absorbés sous forme de monosaccharides. L’intestin grêle possède une capacité considérable d’absorption des monosaccharides : on l’estime à 120 g par heure. Par conséquent, tous les glucides qui sont digérés sont absorbés, ne laissant dans les fèces que la cellulose et les fibres.

C. Digestion des lipides :

Les lipides pénètrent dans le duodénum sous forme de grosses gouttes insolubles. La bile émulsifie les graisses et prépare leur digestion par les lipases pancréatiques. Celles-ci dégradent chaque triglycéride en 2 acides gras libres et un monoglycéride. Ces molécules étant plus petites et liposolubles (solide dans l’huile), elles diffusent à travers la membrane phospholipidique des entérocytes et sont resynthétisées en triglycérides une fois à l’intérieur. Des protéines s’y associent et forment de petites structures appelées chylomicrons, trop volumineuses pour entrer dans les capillaires sanguins. Ces chylomicrons entrent dans les capillaires lymphatiques ( plus gros que les capillaires sanguin ) et gagnent ensuite  la circulation sanguine. 

6. Le côlon ( Gros intestin ) : 

Le gros intestin est beaucoup plus gros et plus court que l’intestin grêle. Il s’étend de la valve iléo-cæcale à l’anus. Il entoure l’intestin grêle sur 3 côtés et comprends les segments suivants :

- Le cæcum : en forme de sac, il contient un prolongement long de 8 cm, l’appendice vermiforme. En raison de sa forme entortillée, l’appendice est un lieu favorable au développement et à la prolifération bactérienne ayant parfois pour conséquence une inflammation (l’appendicite)

- Le côlon : comprenant le côlon ascendant, côlon transverse, côlon descendant, côlon sigmoïde.

- Le rectum : lieu ou s’accumulent les matières non digérées, les fèces

- Le canal anal : se terminant par l’anus. Il comprend un sphincter volontaire composé de muscle squelettique (externe) et un sphincter involontaire composé de muscle lisse (interne).

Dans le gros intestin, il n’y a pas de processus digestif et l’absorption liquidienne ne représente que 4% de l’absorption totale. Ses  principales fonctions sont d’absorber l’eau, les électrolytes résiduels et les produits du métabolisme bactériens,(aussi appelée digestion biologique) ainsi que d’évacuer les matières non digérées de l’organisme sous forme de fèces.

Microbiote intestinale : 

 Le microbiote intestinal (flore intestinale) est l’ensemble des micro-organismes  (bactéries, archées, champignons et virus) vivant dans le tractus digestif et plus abondamment dans le colon. En symbiose avec l’appareil digestif, il est considéré comme un organe à part entière. Son bon fonctionnement permet d’assurer différents rôles comme les fermentations des fibres alimentaires ainsi que celles des glucides et protides non digestibles. Il intervient dans la production de vitamines essentielles et facilite leur absorption.  Il favorise la maturation du système immunitaire et le renouvellement de l’épithélium intestinal.  En réalisant les fermentations, les bactéries présentes dans le côlon libèrent du gaz, environ 500 ml/jour. Ce volume peut considérablement augmenter lors de l’assimilation de repas riches en fibres, celles-ci servant de substrat à la fermentation bactérienne. Les repas pauvres en fibres, ralentissent le transit intestinal et la consommation régulière de ce type d’aliment serait responsable du cancer du côlon. Il est primordial de préserver ce microbiote intestinal en adoptant une bonne hygiène de vie et en intégrant dans son alimentation des fibres et des aliments probiotiques.