Chapitre 3 : Organisation et fonction
de l’appareil digestif
L’appareil digestif est essentiel au maintien de la vie parce que c’est lui
qui, à partir des aliments bruts, fabrique les matières premières qui joueront
le rôle de matériaux structuraux et de source d’énergie de notre organisme. En
particulier, le système digestif reçoit la nourriture et la dégrade en
molécules capable de passer au travers de la barrière intestinale et de
rejoindre le sang où elles seront utilisées. L’appareil digestif assure donc la transformation des aliments en
nutriments puis l’absorption de ces derniers dans la circulation sanguine et l’élimination
des résidus non digestibles qui n’ont pas été absorbés.
Problématique : Quels sont les organes qui
composent l’appareil digestif? Comment cette organisation permet-elle la
digestion des aliments en nutriments ? Quels troubles de la digestion
existent-ils ?
I.
Anatomie et histologie du système digestif
Le système digestif est composé du tube digestif et de glandes annexes.
I-1 Anatomie du tube digestif
Le tube digestif est la voie continue où circule la nourriture (les
aliments) pour être digéré puis absorbé (de la bouche à l’anus). Les aliments passent d’organes en organes dans
l’ordre suivant :
1.
La cavité buccale = la bouche (bucco-)
2.
Le pharynx (pharyngo-)
3.
L’œsophage (œsophago-)
4.
L’estomac (gastro-) : délimité par deux sphincters (= système
musculaire circulaire opérant l’ouverture et la fermeture d’un orifice) : en
amont par le cardia et en aval par
le pylore
5.
L’intestin grêle : constitué du duodénum (duéodéno-), du jéjunum (jéjuno-)
et de l’iléon (iléo-).
6.
Le gros intestin : constitué du caecum, du côlon (colo-), du rectum
(recto-) et du canal anal (ano- ou procto-)
Voir Schéma papier et fiche synthèse.
I-2 Anatomie des glandes digestives
En parallèle du tube digestif, les organes glandulaires encore appelés
glandes annexes produisent des sécrétions libérées dans le tube
digestif permettant ainsi la digestion chimique des aliments en nutriments. Ces
glandes annexes sont composées de :
·
Trois paires de glandes salivaires : parotides, sublinguales,
sous-maxillaires. Elles permettent la confection de la salive au niveau de la bouche.
·
Le foie : il permet la
production de la bile qu’il déverse dans le
conduit hépatique commun. La bile est alors stockée dans la vésicule biliaire avant d’être finalement
déversée par le conduit
cystique puis le canal cholédoque au niveau de l’ampoule
hépato-pancréatique (= ampoule de Vater) dans le duodénum.
·
Le pancréas : il permet la
production du suc
pancréatique. Ce suc pancréatique est déversé par le conduit pancréatique qui fusionne avec le canal cholédoque. Il est donc déversé
également par l’ampoule hépatopancréatique dans le duodénum.
I-3 Histologie de la paroi digestive
I-3-1 Organisation générale
·
Observation microscopique
Le tube digestif est composé de 4 couches superposés : de la lumière
du TD vers l’extérieur :
·
La muqueuse
o
Epithélium
o
Corion : circulation sanguine et lymphatique
o
Couche musculaire
·
La sous-muqueuse
·
La musculeuse (péristaltisme)
o
Couche externe
o
Couche interne
·
L’adventice (séreuse)
o
Tissu conjonctif
o
Feuillet viscéral du péritoine (abdomen)
I-3-2 Histologie de l’intestin grêle
L’intestin grêle possède une structure particulière qui lui permet
d’assurer sa fonction d’échange.
·
Les replis
macroscopiques = plis circulaires, valvules conniventes constituent un premier
niveau de repliement.
·
Les villosités
intestinales comprennent chacune un vaisseau chylifère (lymphe) et un réseau capillaire
sanguin. Chaque villosité est constituée d’un épithélium unistratifié formé d’entérocytes = cellules prismatiques
à microvillosités, de cellules mucipares sécrétrices de mucus.
·
Les microvillosités sont de minuscules
(1µm) replis formées par la membrane plasmique des cellules de la muqueuse.
L’ensemble de ces structures
permet d’augmenter considérablement l’espace d’échange.
I4- Exploration anatomique et
histologique du système digestif : la fibroscopie
La fibroscopie est une technique d’imagerie médicale permettant l’exploration anatomique
et histologique d’une cavité à l’aide d’un fibroscope.
Voir fiche technique
II.Physiologie de l’appareil digestif
Exercice :
Dans
un premier temps, on donne un repas riche en protéines à un chien. Puis on
effectue à différents niveaux du tube digestif des prélèvements grâce à une
sonde. Dans chaque prélèvement, la présence de protéines, peptides et acides
aminés est dosée. Les résultats obtenus sont récapitulés dans le tableau
ci-dessous.
Molécules
|
Taille en nm
|
Bouche
|
Estomac
|
Intestin grêle
|
Protéines
|
76
|
+++
|
+
|
-
|
Peptides
|
2 à 15
|
-
|
++
|
-
|
Acides aminés
|
0.8
|
-
|
-
|
+++
|
1.
Expliquer
simplement la structure d’une protéine et d’un peptide.
2.
Analyser
et interpréter les résultats présentés dans le tableau ci-dessus.
3.
Définir
la notion de digestion.
L’appareil digestif a pour rôle de digérer les aliments. La digestion est l’ensemble des phénomènes
aboutissant à la simplification moléculaire des aliments. Après ingestion
(=introduction de nourriture dans le TD), deux types de phénomènes
interviennent lors de la digestion : des phénomènes mécaniques et des phénomènes chimiques.
II1- Phénomènes mécaniques
La digestion mécanique est la préparation physique de la nourriture à la
digestion chimique. Elle comprend :
·
La mastication par les dents.
L’agglomérat obtenu est humidifié par la salive. On obtient alors le bol alimentaire
·
La propulsion = déplacement de la
nourriture dans le tube digestif. Elle comprend
o La déglutition : passage de la
bouche jusqu’à l’œsophage
o Le péristaltisme : ondes
successives de contraction et de relâchement des muscles des parois des organes
du tube digestif. Il s’agit des phénomènes involontaires.
·
Le brassage
gastrique : la contraction circulaire de l’estomac pousse les aliments jusqu’à
l’extrémité basse fermée par le pylore. Le pylore laisse passer de temps à autre
un petit jet d’aliments dans le duodénum. Le bol alimentaire est mélangé au suc
gastrique par ce pétrissage. On obtient le chyme.
·
Au niveau de l’intestin grêle le chyme subit plusieurs types de
modification ce qui aboutit à la formation de chyle.
o
La segmentation : contraction
rythmique et locale.
o
Le péristaltisme :
o
Les mouvements
pendulaires des anses
·
Au niveau du gros intestin des phénomènes de brassage et de péristaltisme
ont lieu. Cela aboutit à un phénomène de propulsion
·
Au niveau de l’anus : évacuation hors de l’organisme par l’anus des
substances non absorbées ou non digestibles sous forme de selles = défécation.
II-2 Phénomènes chimiques
En parallèle à la digestion mécanique, des phénomènes chimiques participent
à la simplification moléculaire.
II-2-1 Les enzymes
La digestion chimique est assurée par les nombreuses enzymes présentes dans les
sécrétions digestives.
Les enzymes sont des catalyseurs biologiques c’est-à-dire qu’elles
accélèrent la vitesse de réaction biochimique. Les enzymes digestives
catalysent des réactions d’hydrolyse.
Substrat + H2O = produits
Le nom des enzymes digestives est composée ainsi : radical du substrat-ase ; sauf pour la pepsine,
trypsine, chymotrypsine et pancréatine.
Les enzymes sont des protéines donc elles coagulent par chauffage. Ainsi
lorsqu’elles sont bouillies, elles deviennent inactives. Elles sont dénaturées.
Une enzyme agit sur un substrat donné dans des conditions optimales de pH
et de température.
II-2-2 La digestion chimique des biomolécules
La digestion chimique est donc une série de processus cataboliques :
les polymères sont dégradés en monomères grâce aux enzymes. Ces enzymes sont
sécrétées par diverses glandes et déversées à différents niveaux du TD.
Remplir le tableau p 222-221
L’action de la bile (émulsion de lipides) favorise l’action de la lipase
pancréatique. En effet la formation de microgouttelettes de lipides augmente la
surface de contact entre les lipides et la lipase pancréatique.
Bilan digestion chimique
A replacer sur votre schéma bilan :
Suc
|
Glandes
|
Lieu
d’action
|
Contenu
du tube digestif
|
Salive
|
Glande salivaire
|
Cavité buccale
|
Bol alimentaire
|
Gastrique
|
Estomac (cellules spécialisées)
|
Estomac
|
Chyme
|
Bile
|
Foie
|
Intestin grêle
|
Chyle
|
Suc pancréatique
|
Pancréas
|
intestin grêle
|
Chyle
|
Suc intestinal
|
Intestin grêle (cellules spécialisées)
|
intestin grêle
|
Chyle
|
II3- Histologie physiologique de
l’appareil digestif : L’examen de transit oesogastroduodénal
Le transit œso-gastro-duodénal (T.O.G.D.) est un examen radiologique classique qui
permet de mettre en évidence des lésions de la paroi des organes étudiés. Il s’agit d’un examen radiographique avec traitement baryté. L'examen comporte une étude dynamique,
qui consiste à suivre la progression de la baryte sur un écran de radioscopie,
et une étude statique, qui consiste à prendre des clichés radiographiques à
intervalles réguliers.
Cet
examen est réalisé dans le cas d’une sténose par exemple. Sténose =
Rétrécissement pathologique du calibre d'un des organes de la digestion
III. Pathologie associée à la physiologie du
système digestif : étude d’un déficit enzymatique
Les
troubles de la digestion sont nombreux et variés. On s’intéresse ici aux
troubles lié au déficit = absence ou dysfonctionnement d’une
enzyme. Prenons l’exemple de l’intolérance au lactose.
L’intolérance
au lactose
est un déficit
en lactase
(enzyme nécessaire à la digestion du lactose). Il s’agit d’une enzymopathie
intestinale. Le lactose, disaccharide présent dans le lait et ses dérivés est
digéré en glucose et galactose par la présence en quantité suffisante d’une
enzyme : la lactase intestinale.
III-1 Manifestations cliniques
En
cas d’intolérance au lactose, le lactose passe dans l’intestin sans avoir été
digéré. Il est alors métabolisé par les bactéries intestinales, ce qui entraine
la production d’acides organiques et l’apparition d’une diarrhée par
augmentation du péristaltisme colique.
On
observe également des troubles gastro-intestinaux : ballonnements, diarrhées,
douleurs abdominales, crampes abdominales, vomissements (surtout chez
l’enfant), constipation.
III-2 Causes
Les causes de l’intolérance au lactose sont diverses :
·
le déficit congénital en lactase (alactasie totale rare) est
l’incapacité de l’organisme à synthétiser le lactose ;
·
le déficit primaire ou acquis en lactase (cause la plus répandue)
est la diminution de l’activité lactasique (= hypolactasie). Elle est
génétiquement programmée et physiologique dans de nombreuses populations ;
l’âge auquel elle intervient varie en fonction des peuples.
·
le déficit secondaire ou temporaire en lactase est l’incapacité
temporaire de la synthèse en lactase. Il est lié a une destruction de la
muqueuse, partielle ou totale, d’origines diverses :
o
virale (rétrovirus), responsable de
gastro-entérites graves ;
o
pathologique : maladie cœliaque ;
o
consécutive à un traitement : radiothérapie, chimiothérapie…
Environ 4 % des
individus en Scandinavie et 90 % en Asie et Extrême Orient sont intolérants au
lactose. En effet, le génome humain se serait adapte à l’environnement par
mutations avec l’apparition de la domestication des bovins, de chèvres… et donc
de la consommation des produits laitiers. A l’origine, l’homme adulte n’aurait
pas été fait pour digérer le lactose et par l’adaptation, un gène de la
tolérance au lactose aurait pu se transmettre de générations en générations.
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