Généralités sur la physiologie digestive PDF - Cours de médecine

UNIVERSITE D’ALGER 1 FACULTÉ DE MÉDECINE D’ALGER LABORATOIRE DE PHYSIOLOGIE GENERALITES SUR LA PHYSIOLOGIE DIGESTIVE 2ème Année de Médecine  GENERALITES SUR LA PHYSIOLOGIE DIGESTIVE I. INTRODUCTION II. RELATION STRUCTURE-FONCTION 1-Structure du sy...

UNIVERSITE D’ALGER 1 FACULTÉ DE MÉDECINE D’ALGER LABORATOIRE DE PHYSIOLOGIE GENERALITES SUR LA PHYSIOLOGIE DIGESTIVE 2ème Année de Médecine  GENERALITES SUR LA PHYSIOLOGIE DIGESTIVE I. INTRODUCTION II. RELATION STRUCTURE-FONCTION 1-Structure du système digestif 2-Grandes étapes de la digestion III.REGULATION DES FONCTIONS DIGESTIVES : 1- Fonctionnement autonome du muscle lisse 1.1.cellules musculaires lisses 1.2.cellules interstitielles de Cajal 2- Régulation nerveuse 2.1.système intrinsèque 2.2.système extrinsèque 3- Régulation hormonale IV. IMMUNITE DIGESTIVE 1- Microbiote intestinal 2- Système immunitaire intestinal  INTRODUCTION Le système digestif englobe l’ensemble des organes qui assurent: -la dégradation de volumineuses molécules organiques (glucides, lipides, protéines) en molécules de nutriments et l’absorption de ces derniers dans la circulation sanguine, -l’élimination des résidus non digestibles ou qui n’ont pas été absorbés. Quatre processus interviennent dans cette fonction : Motilité, Sécrétion, Digestion et Absorption.  1-Motilité Assure la progression des aliments le long du tube digestif, essentiellement due à la composante musculaire lisse du tube digestif qui comprend deux couches: - la couche longitudinale externe - la couche circulaire interne  1-Motilité La motricité comprend : Les mouvements propulsifs ou péristaltisme : se définit par l’apparition autour du tube digestif d’un anneau de contraction qui se déplace ensuite le long de la paroi = Il assure la progression du contenu du tube digestif. La vitesse de cette progression étant adaptée au rôle de chacun de ses segments.  Motilité mouvements propulsifs ou péristaltisme  1-Motilité Les mouvements de brassage :. assure le mélange des sucs digestifs et les aliments facilitant ainsi la digestion. réalise un contact intime entre le contenu du tube digestif et la surface absorbante favorisant ainsi l’absorption.  2-Sécrétion - Correspond à la sécrétion des différents sucs digestifs dans la lumière du tube digestif par des glandes exocrines : sécrétion salivaire, gastrique, pancréatique, biliaire, intestinale. -Les cellules sécrétrices extraient de grandes quantités d’eau ainsi que des matériaux bruts nécessaires pour la production de leur sécrétion particulière du plasma. Le transport actif vers l’intérieur de la cellule ainsi que la synthèse des produits de sécrétion nécessite de l’énergie.  2-Sécrétion La libération de ces sécrétions dans la lumière du tube digestif est sous la dépendance de stimuli hormonaux et nerveux. Constituants : H2O, électrolytes (Na+, K+, Cl-,HCO3-…) et des substances organiques (enzymes, mucus, immunoglobulines (IgA), des facteurs de croissance, acides biliaires, bilirubine, cholestérol et Phospholipides.  3-Digestion Consiste à scinder les grosses molécules (glucides, lipides, protéines) en petites molécules de nutriments absorbables. La digestion est accomplie par hydrolyse enzymatique. - les monosaccharides : le glucose, le fructose et le galactose sont la forme absorbable des glucides. - les acides aminés sont la forme absorbable des protéines. - les monoglycérides et les acides gras libres sont la forme absorbable des lipides.  4-Absorption Correspond au passage des petites molécules absorbables: de l’eau, des vitamines et des électrolytes dans le sang ou la lymphe. La quasi totalité de l’absorption se fait au niveau de l’intestin grêle.  II- RELATION STRUCTURE FONCTION 1- structure du système digestif Le système digestif inclut le tube digestif et des glandes annexes: - le tube digestif : la bouche, l’oropharynx, l’œsophage, l’estomac, l’intestin grêle, le côlon, le rectum et l’anus. - les glandes annexes : les glandes salivaires, le pancréas, le foie et la vésicule biliaire.  II- RELATION STRUCTURE FONCTION 1- structure du système digestif La paroi du tube digestif est formée de 4 couches : - la muqueuse : c’est la couche la plus interne en contact avec les aliments. Elle comprend:.une fine couche de cellules épithéliales reposant sur du tissu conjonctif ,. une fine couche de cellules musculaires lisses : la musculaire muqueuse..des cellules endocrines indispensables à la régulation des différents mécanismes de digestion et d’absorption. - la sous-muqueuse : est faite de tissu conjonctif, de vaisseaux sanguins et lymphatiques et de nerfs se projetant sur la muqueuse.  II- RELATION STRUCTURE FONCTION 1- structure du système digestif -la musculaire : est faite de muscles lisses disposés en une couche circulaire interne et longitudinale externe. Entre ces 2 couches musculaires se situent des plexus nerveux constituant le système nerveux intrinsèque (ou entérique) : plexus myentérique d’Auerbach plexus sous muqueux de Meissner jouent un rôle dans le contrôle de la motricité et des sécrétions digestives, en association avec les hormones digestives. - la séreuse : est faite de tissu conjonctif enveloppant la totalité du tube digestif et le rattache à l’organisme. PAROI DU TUBE DIGESTIF  II- RELATION STRUCTURE FONCTION 1- structure du système digestif Renouvellement cellulaire des muqueuses digestives : Globalement, la durée de vie de la plupart des cellules du revêtement muqueux digestif est de l’ordre de quelques jours, excepté pour la cellule pariétale acido-sécrétrice de l’estomac dont la durée de vie est de 1 an.  II- RELATION STRUCTURE FONCTION 2-Grandes étapes de la digestion Chaque segment est adapté à une fonction particulière. Bouche : - mastication, mélange des aliments avec la salive et déglutition, - amylase amorce la digestion des glucides. Pharynx et œsophage : - rôle dans le contrôle de la déglutition - pas de rôle dans la digestion  II- RELATION STRUCTURE FONCTION 2-Grandes étapes de la digestion Estomac : assure le remplissage, stockage, malaxage et évacuation avec régulation de la vitesse de sa propre vidange dans l’IG. Sa sécrétion comporte : 1- mucus : lubrifie et protection de la muqueuse gastrique 2- acide chlorhydrique : solubilisation des particules alimentaires, destruction des micro-organismes. 3- pepsinogènes activés en pepsine : enzyme de digestion des protéines. 4- facteur intrinsèque : indispensable pour l’absorption de la vit B12 5- sécrétion de facteurs endocrines et paracrines : Gastrine, histamine, la somatostatine……. 6-lipase gastrique: digestion des TG = AG libérés stimulent la sécrétion de CCK duodénal = contraction de la vésicule biliaire + sécrétions pancréatiques  II- RELATION STRUCTURE FONCTION 2-Grandes étapes de la digestion Intestin grêle : principal siège de la digestion et de l’absorption.mélange et propulsion du contenu,.sécrétions bilio-pancréatiques arrivent dans la lumière du duodénum Pancréas exocrine sécrète :. des enzymes qui digèrent les hydrates de carbones, les protéines et les graisses. un liquide riche en HCO3- neutralise l’acidité du contenu de l’intestin grêle venu de l’estomac  II- RELATION STRUCTURE FONCTION 2-Grandes étapes de la digestion Sécrétion exocrine du foie : production de la bile contenant des sels biliaires qui facilitent la digestion des lipides. La vésicule biliaire stocke et concentre la bile entre les repas.  II- RELATION STRUCTURE FONCTION 2-Grandes étapes de la digestion Côlon : - stockage et concentration des matières non digérées ; - absorption de sels et d’eau, - défécation - mucus : rôle protecteur - flore bactérienne  III. REGULATION DES FONCTIONS DIGESTIVES Le fonctionnement de l’appareil digestif est complexe et est sous l’influence de nombreux facteurs synergiques et interdépendants et ce afin d’optimiser la digestion et l’absorption des aliments ingérés.  III. REGULATION DES FONCTIONS DIGESTIVES 1- Fonctionnement autonome du muscle lisse Le muscle digestif est essentiellement un muscle lisse unitaire, à l’exception: - du sphincter supérieur de l’œsophage, - du 1/3 supérieur de l’œsophage, - du sphincter anal externe = ce sont des muscles striés.  III. REGULATION DES FONCTIONS DIGESTIVES 1- Fonctionnement autonome du muscle lisse 1.1.les cellules musculaires lisses digestives Sont fusiformes et s’organisent en syncytium fonctionnel, elles sont accolées les unes aux autres par les nexus, correspondant à des zones de très faible résistance électrique, permettant ainsi à un influx électrique naissant dans une fibre musculaire lisse de se propager de fibre en fibre = muscle lisse unitaire Fibre musculaire lisse  III. REGULATION DES FONCTIONS DIGESTIVES 1- Fonctionnement autonome du muscle lisse 1.2.les cellules interstitielles de Cajal situées entre les couches profonde et superficielle du muscle lisse, ces cellules ressemblent à des cellules musculaires mais ne sont pas contractiles. Elles sont considérées comme des cellules « pacemaker » dont le potentiel de membrane au repos varie spontanément de façon rythmique = lents changements ondulants du potentiel de repos membranaire. Ces variations correspondent à des épisodes de dépolarisations et forment les ondes lentes appelées aussi rythme électrique de base qui persistent après dénervation. Cellules interstitielles de Cajal  III. REGULATION DES FONCTIONS DIGESTIVES 1- Fonctionnement autonome du muscle lisse -Elles naissent dans la couche longitudinale au niveau de l’estomac et du grêle et dans la couche circulaire au niveau du côlon. -Chaque rythme est caractéristique de la zone étudiée : 3cycles/mn dans l’estomac et 12cycles/mn dans le duodénum.  III. REGULATION DES FONCTIONS DIGESTIVES 1- Fonctionnement autonome du muscle lisse Cette activité électrique permet de rapprocher les cellules musculaires lisses du tube digestif du seuil de déclenchement du potentiel d'action. Sur ces ondes lentes peuvent se greffer des potentiels de pointes assurant une contraction du muscle lisse digestif. Phénomènes électriques  III. REGULATION DES FONCTIONS DIGESTIVES 1- Fonctionnement autonome du muscle lisse Remarque: Le muscle lisse de l’œsophage et de l’estomac proximal correspond à un muscle multi unitaire = les fibres musculaires lisses sont indépendantes électriquement entre elles; chacune d’elle est stimulée individuellement par une terminaison axonale pour se contracter. Elles présentent un potentiel de repos stable; l’activité contractile est purement neurogène.  III. REGULATION DES FONCTIONS DIGESTIVES 2. Régulation nerveuse Assurée par 2 systèmes, le système nerveux intrinsèque et le système nerveux extrinsèque. 2.1.système nerveux intrinsèque: Système nerveux intrinsèque (entérique) Plexus myentérique Plexus sous muqueux d’Auerbach de Meissner  III. REGULATION DES FONCTIONS DIGESTIVES 2. Régulation nerveuse Le système nerveux entérique ou intrinsèque est situé dans la paroi digestive. Il est continu de l’œsophage au canal anal. - plexus myentérique d’Auerbach commande essentiellement la motilité du tractus gastro intestinal en agissant sur la musculature lisse, - plexus sous- muqueux de Meissner commande essentiellement la sécrétion et le débit sanguin.  III. REGULATION DES FONCTIONS DIGESTIVES 2. Régulation nerveuse Les neurotransmetteurs du SN entérique incluent l’acétylcholine, la noradrénaline, la sérotonine, des peptides (VIP, somatostatine, CCK….), le monoxyde d’azote… Les plexus nerveux entériques s’influencent mutuellement à la fois à l’intérieur d’un même organe et entre organes différents. Ils forment un réseau dense à l’origine de réflexes locaux.  III. REGULATION DES FONCTIONS DIGESTIVES 2. Régulation nerveuse 2.2.système extrinsèque: le système nerveux entérique est en relation avec le système extrinsèque. Classiquement, le parasympathique stimule la motricité et relâche les sphincters lisses , alors que le sympathique inhibe la motricité et renforce le tonus sphinctérien.  III. REGULATION DES FONCTIONS DIGESTIVES 2. Régulation nerveuse Système nerveux extrinsèque S.N. parasympathique (excitateur) S.N. sympathique (inhibiteur) Bulbaire Médullaire sacré Nerf splanchnique Nerf hypogastrique (Vague) (Nerfs pelviens) (D1 à D10) (D11 à L2)  III. REGULATION DES FONCTIONS DIGESTIVES 2. Régulation nerveuse -Le contingent parasympathique vagal contient également une voie inhibitrice non adrénergique, non cholinergique fonctionnelle notamment au niveau du sphincter inférieur de l’œsophage (SIO) et l’estomac proximal dont le médiateur est le VIP et le NO.  III. REGULATION DES FONCTIONS DIGESTIVES 2. Régulation nerveuse On distingue : - des réflexes courts : provenant des récepteurs et traversant les plexus nerveux vers les cellules effectrices. - Réflexe gastro-colique: La distension de l'estomac stimule la motilité du côlon, favorisant l'évacuation des selles. - des reflexes longs : provenant des récepteurs du tractus, gagnent le SNC par des voies afférentes puis retour aux plexus nerveux et aux cellules effectrices via des fibres nerveuses autonomes.  III. REGULATION DES FONCTIONS DIGESTIVES 2. Régulation nerveuse Les stimuli des reflexes gastro-intestinaux sont : - la distension de la paroi par le volume du contenu, - osmolarité, acidité du chyme, - concentration des produits de digestion. Dans la paroi du tractus , des mécanorécepteurs, des osmorécepteurs, des chémorécepteurs déclenchent des reflexes modifiant ainsi l’activité des effecteurs : muscles de la paroi et les glandes exocrines et endocrines du tractus digestif. - la faim, l’odeur, la vue d’aliments, des états émotionnels  III. REGULATION DES FONCTIONS DIGESTIVES 3. Régulation hormonale Pour réguler la sécrétion et la motilité digestives, les cellules nerveuses et glandulaires de la muqueuse digestive produisent des polypeptides biologiquement actifs agissant par voie paracrine, endocrine (hormones) ou neurocrine (neurotransmetteurs).  III. REGULATION DES FONCTIONS DIGESTIVES 3. Régulation hormonale - Cellules G : Gastrine (antre-duodénum) ; endocrine, neurocrine - Cellules I : Cholécystokinine (CCK) (duodénum, jéjunum) ; endocrine, neurocrine - Cellules S : Sécrétine (duodénum-jéjunum) ; endocrine - Cellules K : Gastric inhibitory peptide (GIP) (duodénum jéjunum) ; endocrine - Cellules L : Entéroglucagon (intestin grêle) ; endocrine - VIP : vasoactive intestinal peptide ( SNE :système nerveux entérique ) ; neurocrine  III. REGULATION DES FONCTIONS DIGESTIVES 3. Régulation hormonale - PP : polypeptide pancréatique (pancréas) ; endocrine, paracrine - Cellules D : Somatostatine (antre,intesti, pancréas) ; paracrine, endocrine, neurocrine - Cellules N : Neurotensine (iléon) ; endocrine, paracrine - Cellules M : Motiline (estomac, intestin) ; endocrine - Cellules EC : Sérotonine (5-HT), Enképhalines, (SNE) ; neurocrine - Substance P(SP) : ( SNE) ; neurocrine - Cellules EC-L : Histamine (uniquement fundique) ; paracrine  III. FONCTIONNEMENT DU SYSTEME DIGESTIF 3. Régulation hormonale - Ghréline: La majorité de la ghréline circulante est synthétisée et sécrétée par les cellules localisées dans les glandes oxyntiques de la muqueuse du fundus gastrique. Effets physiologiques de la ghréline : - stimule la sécrétion de la GH, - orexigène : stimule l’appétit et la prise alimentaire, - stimule la sécrétion et la motilité gastrique, - diminue le catabolisme des graisses.  IV.IMMUNITE DIGESTIVE Le tube digestif est ouvert sur l’extérieur, sa lumière et son contenu font partie de l’environnement extérieur, et doit donc empêcher la pénétration d’agents pathogènes dans l’organisme. L’immunité digestive dépend à la fois du système immunitaire intestinal, et de la flore intestinale ou microbiote intestinal.  IV.IMMUNITE DIGESTIVE 1- Microbiote intestinal Est l’ensemble des micro-organismes qui colonisent le tube digestif, La densité bactérienne atteint son maximum dans le côlon distal avec une très grande diversité d’espèces bactériennes. Il existe également une diversité interindividuelle en termes de composition de bactéries.  IV.IMMUNITE DIGESTIVE 1- Microbiote intestinal Les fonctions du microbiote : - fonction de barrière et de protection à la colonisation par des microorganismes pathogènes - fonctions métaboliques exemple : fermentation au niveau du côlon - fonction dans le développement et la maturation du système immunitaire intestinal et donc sur ses fonctions. Le métabolisme humain est influencé par le microbiote intestinal  IV.IMMUNITE DIGESTIVE 2.Système immunitaire intestinal La muqueuse intestinale remplit un rôle de barrière physique entre la lumière intestinale et les tissus internes, cette fonction de barrière est assurée par : - des jonctions serrées entre les cellules épithéliales: empêchent le passage des micro-organismes ou d’antigènes - le mucus qui renforce cette muqueuse : sécrété par les cellules mucipares, est constitué principalement d’une glycoprotéine, la mucine ; il forme une couche protectrice visqueuse à la surface de l’épithélium, réduisant ainsi le passage des micro-organisme à l’épithélium  IV.IMMUNITE DIGESTIVE 2.Système immunitaire intestinal Tissu lymphoïde associé à la muqueuse (MALT : mucosa associated lymphoid tissu) qui comporte : - plaque de Peyer : favorisent l’entrée sélective des antigènes et l’initiation de la réponse immunitaire. - appendice - nodules lymphoïdes isolés - cellules lymphoïdes isolées dans la muqueuse : dans l’intestin grêle 1 cellule lymphoïde/ 6 entérocytes - IgA sécrétoire  IMMUNITE DIGESTIVE 2.Système immunitaire intestinal -La lamina propria renferme des cellules effectrices de l’immunité : cellules dendritiques, macrophages, lymphocytes. -Cellules de Paneth: situées au fond des cryptes, renferment des substances antibactériennes. -Cellules M situées au niveau des plaques de Peyer, incorporent les antigènes par endocytose et les transfèrent aux cellules dendritiques. Ces dernières les présentent aux lymphocytes B qui après activation se transforment en plasmocytes qui sécrètent des immunoglobulines A (IgA)  IMMUNITE DIGESTIVE 2.Système immunitaire intestinal Les antigènes peuvent être transmis par le système lymphatique aux ganglions lymphatiques mésentériques où aura lieu une prolifération et une différenciation des cellules immunitaires. Certaines cellules de l’immunité (lymphocytes, cellules dendritiques) peuvent être localisées entre les cellules épithéliales. Chez le nouveau-né, la muqueuse du tube digestif est surtout protégée par les IgA provenant du lait maternel. IMMUNITE DIGESTIVE