Physiologie digestive - PSL 1993 PDF

PSL 1993 Physiologie digestive Vincent Jacquemet Professeur titulaire Département de Pharmacologie et Physiologie  2 Objectifs de la leçon Décrire l’appareil digestif, sa structure, ses fonctions, ↑ son contrôle hormonal...

PSL 1993 Physiologie digestive Vincent Jacquemet Professeur titulaire Département de Pharmacologie et Physiologie  2 Objectifs de la leçon Décrire l’appareil digestif, sa structure, ses fonctions, ↑ son contrôle hormonal et neuronal Expliquer les mécanismes de motilité, de sécrétion, de digestion et d’absorption Présenter le fonctionnement du système digestif suivant la séquence naturelle – Bouche, salive, œsophage – Estomac, suc gastrique – Intestin grêle, pancréas, foie, bile – Digestion et absorption des lipides, glucides et protéines – Gros intestin  3 Structure de la leçon pas de questions sor chitures !I digestion = Motilité Contrôle Section 1-2 Tube digestif Innervation Hormones Section 3-4 Déglutition Salive Sécrétions Section 5-6 Estomac Suc gastrique Section 7-9 Intestin grêle Pancréas Bile et foie Digestion et absorption Section 10-15 Lipides Glucides Protéines Vitamines Eau Minéraux Section 16 Gros intestin Motilité  4 Concepts-clés A la fin de chaque section, une liste de concepts-clés est donnée Pour aider à réviser Examen : 8-9 questions à choix multiples par 3h de cours Chaque question d’examen porte sur l’un de ces concepts-clés  5 Questions / réponses Diapositives dédiées Pour rendre le cours plus interactif Pour faire des liens avec d’autres sujets ou mieux comprendre les concepts Prendre des notes Pas des questions typiques d’examen Merci Dr Gougoux  6 Référence Silbernagl-Despopoulos Chapitre 10 : Nutrition and Digestion Disponible sur Kindle Figures tirées du livre Section 1 : Le système digestif  8 Fonctions du tube digestif Motilité – Mélanger et faire avancer les aliments Sécrétion – Eau, électrolytes, mucus, enzymes Digestion – Glucides, lipides, protides (surtout dans l’intestin grêle) Absorption – Eau, électrolytes, glucides, lipides, protides, vitamines (surtout dans l’intestin grêle) fonctions: scretion , absorption, protection digestion ,  > estomac borchefoesophage proximal 9 - Vue d’ensemble : l’estomac distal > - product chyme le debut - temps depuis t = 0 s : la nourriture est mâchée et mélangée à de la salive t = 10 s : l’œsophage transporte la nourriture vers l’estomac ou se Ia passe t = 1-3 h : l’estomac proximal digestion sert de réservoir alors que l’estomac distal casse les protéines et permet la formation de chyme (nourriture partiellement digérée + eau + HCl + enzymes) livrée à l’intestin  · intest in guile : chypressive pancreatique 10 Neutralise Vue d’ensemble : l’intestin grêle products digines absorbet · -> selsbilinires digerentgraisse t = 7-9 h : l’intestin grêle utilise les enzymes du pancréas pour transformer les nutriments en éléments absorbables. Le suc pancréatique neutralise l’acidité des chymes. proviend e - ~ Les sels biliaires secrétés par le foie permettent la digestion des graisses Les produits digérés sont absorbés  bile + dechets (foie> vile - intesting 11 Vue d’ensemble : le foie Y Les déchets produits par le foie rejoignent l’intestin grêle via la bile Le foie a d’autres fonctions métaboliques : – Station-relais pour la distribution de substances absorbées par l’intestin (via la veine porte) Creuville resaliments as – Désintoxiquer des substancesemmonedan de l'estomac et étrangères ou métaboliques – Synthétiser des protéines du plasma  12 Vue d’ensemble : le gros intestin t = 30-120 h : le gros intestin (côlon) est la dernière étape pour l’absorption d’eau et d’ions mini Il sert de réservoir pour les matières fécales (caecum, rectum) Il est colonisé par des bactéries : 10 x plus de bactéries que de cellules dans notre corps !!  13 Structure générale du tube digestif & La paroi du tube digestif est constituée de 4 couches important Muqueuse (couche interne) passage – Protection, sécrétion, absorption sang in-lymphestique) Sous-muqueuse – Glandes, vaisseaux sanguins et lymphatiques, plexus nerveux sous-muqueux de Meissner lamas de neurone qui ~ control activit Musculeuse pour contracter pour echaser ? – Muscles lisses (circulaire interne, longitudinale - - externe), plexus nerveux myentérique d’Auerbach - > muscle de lintestin Séreuse (couche externe) – Péritoine viscéral tapissant la surface externe  14 Motilité ~ tout l longest in Le muscle gastro-intestinal est un muscle lisse, sauf (SNA aux extrémités (pour controler entries/sorties) La motilité du tube digestif se caractérise par deux types de mouvements – Mouvements de mélange : pour diminuer la taille des morceaux et faciliter la digestion et l’absorption – Mouvements de propulsion (péristaltisme) : anneau de contraction qui progresse vers l’avant sous forme d’onde de temps et de relaxation (pousse dans une direction mime en contraction- – Le péristaltisme fait intervenir le plexus myentérique Des sphincters empêchent le mouvement rétrograde Cempoche retrograde (va dans direct) mour.  15 Circulation sanguine entre : aorte abdominate Le flux sanguin qui irrigue l’estomac, les intestins, le foie, le pancréas, la rate provient de l’aorte abdominale La circulation intestinale est régulée par des réflexes locaux, par le système nerveux autonome et par des hormones, mais est relativement indépendante de la pression sanguine systémique (autorégulation) Le flux sanguin augmente après les repas et diminue pendant l’activité physique Le sang veineux contenant les produits de la digestion passe à travers le foie (veine porte) pour y être traité filtreprene porte  16 Question Quel est l’effet d’un état de choc sur la circulation intestinale ? System sympathique a caus vasoconstriction niveau du tube digestif arreared to be - llorganism doit choiser ent slarrite la digestion -  18 Défenses immunitaires L’absorption d’éléments étrangers requiert une défense immunitaire efficace (surface : ~ 100 m2) X Bouche – La salive contient de la mucine, de l’immunoglobuline A (IgA) et des lysozymes qui protègent contre les pathogènes Estomac – Le suc gastrique a un effet bactéricide Intestins – L’épithélium de la muqueuse de l’intestin contient aussi des lymphocytes intra-épithéliaux qui jouent le rôle de cellules T tueuses climine allous intechies  19 Défenses immunitaires (intestins) > stimule Reyer IgA - + flore intestinate Intestins - – Les plaques de Peyer (~30 dans l’épithélium de l’intestin grêle) – En combinaison avec des macrophages, elle provoquent une réponse immunitaire en sécrétant de l’IgA – L’IgA se lie à un composant qui le protège contre les enzymes de la digestion – Les colonies physiologiques de la flore intestinale contribuent à limiter la progression des pathogènes Foie + m celliks kopther (macrophages – Des macrophages spécifiques du foie (cellules de Kupffer) ont également un rôle de protection  20 Section 1 : Concepts-clés Fonctions et anatomie du tube digestif Structure en 4 couches Motilité Circulation sanguine Défenses immunitaires  21 Anatomie du tube digestif La leçon d’anatomie du Dr Robert D. Acland (University of Louisville, Kentucky) Objectif : réviser les éléments importants et faire le lien entre les schémas et les organes réels Vidéo de l’anatomie du tube digestif – Content → Part 2 → Gastro-intestinal tract – Jusqu’à « stomach in isolation » (1 min 55 s)  22 Intermède culinaire Crépine = péritoine e tapiste covite abdominale rections o Crépinette de queue de bœuf, mille feuilles de céleri aux truffes et poêlée de mes forêts  23 Intermède culinaire Fraise de veau = mésentère 4 Section 2 : Contrôle neurohormonal  25 Contrôle neuronal et hormonal Reflexes enterique - "innervation extern Objectif : présenter les mécanismes / molécules qui interviendront plus tard dans la leçon Réflexes – Système nerveux entérique ( = du système digestif) – Innervation externe (lien avec le système nerveux central) circulation dans sungrine) -nevapas Hormones paracrines (qui agit dans le voisinage) et endocrines (via la circulation) qui contrôlent : – La motilité – Les sécrétions – La perfusion – La croissance (p.ex. de la muqueuse gastrique)  & 26 Innervation extrinsèque Origine de l’innervation extrinsèque – Le système parasympathique active le tube gastro-intestinal, entre autre par l’intermédiaire du nerf vague (Xème paire de - nerfs crâniens) et des nerfs sacrés (moelle épinière) – Le système sympathique inhibe l’activité gastro-intestinale (nerfs rachidiens) - – Fibres afférentes viscérales (pour les arcs - réflexes) Utilité de l’innervation externe – Transmission rapide entre parties éloignées – Le cerveau peut contrôler l’activité du système digestif – L’activité intestinale peut être suivie par le cerveau (p.ex. douleur)  27 Question Que va être l’effet de l’exercice physique sur l’activité du système digestif ? > arrite digestion (car timportant your longanisme sympathique -  29 Innervation intrinsèque Système nerveux entérique – 100 millions de neurones, « le cerveau abdominal » – Peut essentiellement fonctionner sans innervation externe ~ Plexus myentérique d’Auerbach partout oMusculate e – Contrôle la motilité – Présent de l’œsophage au rectum (près des muscles lisses) Plexus sous-muqueux de Meissner – Contrôle les sécrétions et la perfusion sanguine Cappethen a – Présent dans le petit et gros intestin (près des glandes et - des vaisseaux)  chimerocepha 30 Réflexes locaux - zdichens nurs nicanerecpters - 6) contraction relaxation , peristaltism , Déclencheurs des réflexes locaux – Mécanorécepteurs dans les parois de l’œsophage, de l’estomac et de l’intestin – Chémorécepteurs dans les muqueuses (p.ex. lipides) glucides; Fonction proteins – Contraction ou relaxation des muscles lisses voisins Réflexe péristaltique – Pour aider la propulsion du contenu dans le système intestinal (péristaltisme) – A travers des inter-neurones, s’étend de 2 mm (direction orale) à 20-30 mm (direction anale)  noradrenaline -a drenergiques 31 Neurotransmetteurs (4)un Noradrénaline – Libérée par les neurones post-ganglionnaires adrénergiques Acétylcholine – Libérée par les fibres pré- et post-ganglionnaires entériques Peptide intestinal vaso-actif (VIP) – Relaxation des muscles circulaires et vasculaires du système digestif – Augmente la sécrétion intestinale et pancréatique Bombésine (GRP = gastrin-release peptide) – Augmente la sécrétion de gastrine  32 Hormones du système digestif tagiti proximize[cl lines () Hormones endocrines du système digestif : peptides produites par des cellules endocrines des muqueuses – Gastrine – CCK = cholécystokinine – Sécrétine – GIP = peptide insulinotrope dépendant du glucose inhiniter – Motiline > circulation (2) Transmetteurs paracrinesLagita distance) - sanguine – Histamine : augmente la sécrétion gastrique de HCl THU – Somatostatine (SIH) : diminue la sécrétion de HCl ↓ HL  33 Les principales hormones impliquées estemuc)rationyacti a gastrine (stimul I motilit Gastrine - inhile lorsque pH ++ ucide – Hormone « stimulant - l’estomac » – Secrétée dans l’antrum et le duodénum – Effet: sécrétion de suc gastrique, croissance de la muqueuse, motilité de l’estomac – Sa libération est déclenchée par la bombésine (GRP) et est sujette au contrôle du système hormonal – Elle peut être sécrétée en réponse à un étirement (stretch) des parois de l’estomac ou à la présence de fragments de protéines – Inhibée lorsque le pH gastrique/duodénal < 3.5 Cyastime por pH 7 7..  34 Les principales hormones impliquées & CCK (cholécystokinine) - – Cholé = bile A – Produite dans les muqueuses de l’intestin grêle – Effet : contracte la vésicule biliaire et inhibe la vidange de l’estomac – Dans le pancréas : stimule la croissance, la production d’enzymes et de HCO3- – Sa libération est stimulée par la présence de longues chaînes d’acides gras, acides aminés ou oligopeptides X – Résultat : digestion puis absorption des graisses  35 Les principales - hormones impliquées Sécrétine – Hormone « stimulant à sécréter » – Principalement sécrétée dans le duodénum comme gastrie – Sa libération est stimulée par les chymes acides – Inhibe la sécrétion d’acide et la croissance du mucus gastrique – Stimule la sécrétion de HCO3- (dépendant de CCK), la croissance du pancréas et le flux de bile hépatique – Résultat : diminution de l’acidité dans l’intestin  36 Les principales hormones impliquées GIP (peptide insulinotrope dépendant du glucose) – Anciennement appelé « peptide inhibiteur gastrique » – Produite dans le duodénum et le jéjunum (partie centrale de l’intestin) – Sa libération est stimulée par les graisses, protéines et glucides (p.ex. glucose) – Inhibe la sécrétion d’acide, la motilité et la vidange de l’estomac nibite – Stimule la libération d’insuline (c’est la raison pour laquelle le glucose libère plus d’insuline par voie orale ↑ que par voie intraveineuse) corsquit gop de travail on avrite  37 Les principales hormones impliquées Motiline > - motilite estomact intestin ric – Libérée par des neurones de l’intestin grêle Istimulation – Régule la motilité inter-digestive de l’intestin grêle et de l’estomac (complexes moteurs migrants) :  38 Facteurs affectant la sécrétion d’hormones poresume Litetestirment , Hime 00 00  39 ↑ Fonction des hormones pas apprende i a exam  40 Question Quelle est la seule sécrétion digestive à ne pas être affectée par des hormones ? La salive Sim regulation herverse  42 Question Mettre en relation les hormones et leur fonction principale : E Gastrine HCl CCK HCO3- /pancréas Sécrétine faciditav duodenum Bile GIP Motilité > Motiline -  44 Section 2 : Concepts-clés Innervation intrinsèque et extrinsèque Réflexes locaux Neurotransmetteurs 5 hormones (gastrine, CCK, sécrétine, GIP, motiline) Transmetteurs paracrines Section 3 : La salive  46 Fonctions de la salive La salive dissout et lubrifie les aliments – Essentiel pour la stimulation des récepteurs gustatifs – Hygiène et protection de la bouche Avaler la salive permet de contrer les reflux de suc gastrique, et, en cas de vomissement, protège la bouche et l’émail des dents contre l’acidité La sécrétion de salive dépend du contenu en eau du corps – peu d’eau → moins de salive → soif – Important mécanisme pour maintenir l’équilibre en fluide  47 Question Quel est le rôle de la salive dans l’allaitement ? -s bebesen ont begoin pour gaiter can salive assure stancheire near la succion pour  49 Principaux constituants de la salive Eau et électrolytes – Plus de HCO3- que le sang, pH de ~ 7 (idéal pour l’α-amylase) – NaCl faible (hypotonique) pour rincer les récepteurs gustatifs Mucine – Protéine constituante de nombreux mucus – Sert à lubrifier les aliments (plus facile à avaler) et à maintenir la bouche humide (mastication, parole) Enzymes – α-amylase pour démarrer la digestion de l’amidon - – Lipase linguale digestion amidon Ig A et lysozymes (défense immunitaire)  50 Questions Pourquoi est-ce que le soda « pique la langue » quand on l’avale ? e Casalive contient de Klanhydrase carboning -le CO2 do soda devient H" + M 20g ce qui augmente l'a vidite Pourquoi est-ce que les craquelins ont un goût qui devient sucré lorsqu’on les garde en bouche ? les amylases de la salive transforme l'amiden en succe  52 Sécrétion de salive 3 glandes : parotide et sous-maxillaire, sublinguale Quantité sécrétée : 0.1 – 4 mL/min (0.5 – 1.5 L/jour) Mécanisme de sécrétion : deux étapes Salive primaire – Produite par les acini – Composition électrolytique similaire au plasma Salive secondaire – La composition de la salive primaire est modifiée dans le canal excréteur – Hypotonique : Na+ ↓, Cl- ↓, K+ ↑, HCO3- ↑  53 Fonctionnement des acini La sécrétion de salive primaire résulte d’un transport actif de Cl- (cotransporteur Na+-K+-2Cl-) dans les cellules acineuses, puis dans le lumen par un canal à anion avec le HCO3- L’entrée de K+ et Na+ est compensée par un canal K+ et un échangeur Na+-K+ Le champ électrique fait traverser du Na+ L’eau entre par osmose  54 Stimulation de la salivation Réflexe suite à un stimulus (goût, odeur, toucher, mastication, nausée, réflexe conditionné) – Le message est traité dans l’hypothalamus et le centre salivaire (bulbe rachidien) Inhibé par le sommeil, la déshydratation et l’anxiété  55 Contrôle de la sécrétion Voie sympathique (noradrénaline) – Déclenche la sécrétion de mucine (salive plus visqueuse) Voie parasympathique (acétylcholine) – Induit la contraction des acini par la stimulation de cellules musculaires (myoépithéliales) – Ca2+ ↑, ce qui augmente la conductance du canal à anion, augmente le flux de Cl- et donc la salivation – Dilate les vaisseaux sanguins (si beaucoup de salive est sécrétée)  56 Section 3 : Concepts-clés Fonctions et constituants de la salive importantdehisitrants Mécanisme de sécrétion d'autres Contrôle de la salivation Section 4 : La déglutition  58 Processus de déglutition 1. La langue pousse l’aliment vers la gorge 2. Le rhinopharynx se bloque par réflex 3. L’épiglotte ferme la trachée et bloque la respiration 4. Le sphincter œsophagien supérieur s’ouvre 5. Une onde de contraction propulse l’aliment  59 Question Pourquoi est-il préférable de garder un patient à jeun avant une anesthésie générale ? · lanesthese bloque riflexe dediglrtition vomistement pourrait enter dans the chie-preumoie d'aspiration · in effect que come et maladies neurologiques  61 Intermède culinaire La langue de veau  62 Intermède culinaire Le museau de porc  63 Descente de l’œsophage Onde de contraction (= péristaltique) dans l’œsophage pour forcer le déplacement des aliments (1er tiers muscles striés, 2e et 3e tiers muscles lisses) Si un aliment reste coincé, une onde secondaire est initiée Le sphincter œsophagien inférieur s’ouvre dès le début de la déglutition (réflexe vago-vagal = afférent et efférent via le nerf vague) Autrement, le sphincter est fermé pour empêcher un reflux de suc gastrique  64 Anatomie de l’oesophage La leçon d’anatomie du Dr Robert D. Acland (University of Louisville, Kentucky) Objectif : réviser les éléments importants et faire le lien entre les schémas et les organes réels Vidéo de l’anatomie de l'oesophage – Index → e → Esophagus – Jusqu’à « Now let’s review » (23 sec)  65 Intermède culinaire Pharynx et œsophage de bœuf (pour les chiens)  66 Motilité de l’œsophage ondequire Propage ↑P sur paroi ~ contraction dialt ~ contractioet S / respiration grand on avale  67 Questions A quoi sont dues les fluctuations de pression au repos ? sur les pormons lors de l'inspiration a la pression excrcte · pause de respiration tors de diglutition A quelle vitesse se propage l’onde de contraction ? gulqus (m/s (25-30cm/10s) Pendant combien de temps le sphincter œsophagien inférieur reste-t-il ouvert ? environ 5-10s(chule de pression ar point 3)  69 Reflux gastro-œsophagien Reflux de suc gastrique dans l’œsophage : – Pendant la déglutition (sphincter ouvert) – Suite à une augmentation de pression dans un estomac plein – Suite à une ouverture transitoire du sphincter (jusqu’à 30 s; réflexe d’éructation) Ceci diminue le pH de l’œsophage distal Mécanismes pour protéger le mucus œsophagien : – Dégagement des voies : une onde de contraction (réflexe péristaltique) renvoie le suc gastrique dans l’estomac (le processus prend ~ 5-10 s) – En avalant la salive, le pH est ramené à la normale (effet tampon)  70 Vomissement Le vomissement est un réflexe protecteur (surcharge alimentaire, produits toxiques ou indigestibles) Signes annonciateurs – salivation abondante – nausée (malaise et inconfort) – haut-le-cœur (contraction des muscles respiratoires) Le centre du vomissement est situé dans le bulbe rachidien et est contrôlé par : – une zone chémosensible (chemoreceptor trigger zone) située à côté du centre de vomissement – des informations périphériques (p.ex. du tube digestif)  71 Déclanchement du vomissement [at  72 Question Après un traumatisme violent à la tête, que peuvent signifier des vomissements en l’absence de fracture du crâne ? 7 -  74 Section 4 : Concepts-clés Processus de déglutition Motilité de l’œsophage (ondes péristaltiques) Reflux gastro-œsophagien Vomissement Section 5 : L’estomac  76 Structure de l’estomac Stockage = whereta distal paroi Cellules à mucus / cellules du collet Cellules pariétales Cellules principales Glande tubulaire  77 Remplissage de l’estomac La taille de l’estomac dépend de son niveau de remplissage Son extension s’exerce principalement dans la partie proximale La paroi de l’estomac comprend une couche musculaire – Muscles longitudinaux, circulaires et obliques  78 Anatomie de l’estomac La leçon d’anatomie du Dr Robert D. Acland (University of Louisville, Kentucky) Objectif : réviser les éléments importants et faire le lien entre les schémas et les organes réels Vidéo de l’anatomie de l'estomac – Index → Stomach → Fundus – Jusqu’à « greater omentum » (1 min 35s)  79 Intermède culinaire Estomac(s) de bœuf La caillette Le bonnet Le feuillet La panse  80 Intermède culinaire Tablier de sapeur lyonnais = panse cuite au bouillon, parfois panée  81 Entrée des aliments dans l’estomac Le réflexe vago-vagal ouvre le sphincter œsophagien inférieur lorsque de la nourriture arrive L’estomac proximal se dilate brièvement (relaxation réceptrice) ~ Let Cette relaxation se poursuit (réflexe vago-vagal d’adaptation) pour éviter que la pression interne n’augmente à cause du remplissage Une contraction tonique de l’estomac proximal (= réservoir) propulse lentement les aliments dans l’estomac distal  82 Motilité de l’estomac Une zone pacemaker se situe dans la partie proximale du corpus Celle-ci déclenche des ondes de contraction péristaltiques qui se propagent jusqu’au pylorus, atteignant une amplitude maximale dans l’antrum L’activité de la zone pacemaker est modulée par la gastrine, par la stimulation locale de la paroi de l’estomac et par stimulation réflexe La nourriture est ainsi écrasée, mélangée au suc gastrique, digérée et la graisse est émulsifiée  83 Cycle de motilité de l’estomac distal 1. La zone pacemaker initie une onde de contraction 2. Le liquide peut sortir mais les « gros morceaux » restent 3. Le canal pylorique se referme 4. Les chymes sont compressés et reviennent en arrière 5. Les muscles se relâchent et les chymes se dirigent à nouveau vers le pylorus  84 Vidéo de la motilité gastrique Visualiser la vidéo youtube.com/watch?v=YH3U_SLp9G0  85 Ondes lentes dans l’estomac distal L’estomac distal contient aussi des cellules pacemaker (cellules interstitielles de Cajal) ~ agisant comea Ces cellules ont un potentiel membranaire qui oscille (typiquement entre -50 et -40 mV) avec une période de ~ 20 s Ces oscillations génèrent des ondes lentes (ondes électriques; vitesse : 0.5 à 4 cm/s) La contraction induite par ces ondes dépend de facteurs neuronaux et hormonaux – La gastrine augmente la réponse et la fréquence – Des hormones inhibent cette motilité (GIP, SIH)  86 Vidange gastrique La nourriture reste dans l’estomac jusqu’à ce qu’elle soit décomposée en morceaux < 1 mm (chyme = partiellement digéré et mélangé au suc gastrique) Temps pour vider 50% du contenu : – Eau : 10 – 20 min compens necessitation – Solides : 1 – 4 h (glucides < protéines < lipides) Dépend du tonus de l’estomac proximal et du pylorus Stimulée par la motiline (qui ouvre le pylorus) Inhibée par une baisse du pH du duodénum ou une augmentation des acides aminés libres ( = « déjà digérés » ) dans le pylorus  87 Vidange gastrique L’ouverture du canal pylorique est aussi modulée par des chémorécepteurs dans l’intestin et par d’autres hormones intestinales (gastrine, CCK, GIP, sécrétine) Le pylorus est en général légèrement ouvert (permettant le flux de chyme « terminée »), sauf : – Pendant la contraction de l’antrum pour garder les éléments solides – Pendant la contraction du duodénum pour empêcher le reflux de bile – Si un reflux se produit, les acides aminés libres qui entrent déclenchent la fermeture du pylorus  88 Les complexes moteurs migrants Les complexes moteurs migrants sont des ondes de contraction spécifiques – Ils se propagent à travers l’estomac et l’intestin grêle – Entre les repas ou à jeun (phase inter-digestive), une phase de contractions a lieu toutes les ~ 90 min Fonctions – Transporter les substances indigestibles (os, fibres, corps étrangers) et les bactéries vers le gros intestin Contrôle – Par la motiline et le système nerveux – Le processus est interrompu par une prise alimentaire  89 Régulation de la motilité de l’estomac avea ~ - raiedirecte  90 Section 5 : Concepts-clés Structure de l’estomac Cycle de motilité gastrique Vidange gastrique Complexes moteurs migrants Section 6 : Le suc gastrique  92 Composants du suc gastrique de hous manyer Quisques 3-4 L/jour sécrété en fonction des besoins nous-minte>pro-ensyme - quisent actives plus hard Les cellules principales produisent des enzymes : f – Pepsinogène, une proenzyme transformée en pepsine sous l’effet du HCl (pH < 6) : digestion des protéines – Lipase gastrique : digestion des lipides Les cellules pariétales libèrent : ~ transforme pepsinegine -pepsin +y acid –HCl (pH = 1.8 – 4 : dénaturation des protéines + bactéricide) – Facteur intrinsèque (absorption de la vitamine B12) Des cellules à mucus libèrent : – Mucine et HCO3- – Protection contre l’acidité et l’activité protéolytique  93 Question Comment explique-t-on la formation d’ulcères dans la paroi de l’estomac et du duodénum ? dans et qui place la muqurae quest altaque disintigealague dutiss par 44 et pepsines migUse d'habituse cellves muquerses sont remplaces regierement  95 Sécrétion de HCl Cellule pariétale H2O ↔ H+ + OH- 1. Le H+ sort grâce à une pompe H+-K+-ATPase 2. Le OH- se lie à du CO2, devient HCO3- et sort par un échangeur d’anion qui fait rentrer du Cl- 3. Le Cl- traverse la cellule pariétale par un canal Cl-  96 Les cellules pariétales Les cellules pariétales possèdent un réseau de canalicules qui maximisent la surface de contact pour augmenter la sécrétion Ces régions sont densément recouvertes de pompes H + -K+ La stimulation de sécrétion acide déclenche une réorganisation et une ouverture des ces canalicules La sécrétion de H+ peut ainsi varier de 2 mmol/h (repos) à 20 mmol/h (digestion)  97 Stimulation de la sécrétion d’acide gastrique Nerf vague – Consommation d’aliments ou par réflexe conditionné – Active les cellules pariétales du fundus fundus via de l’ACh – Stimule la sécrétion de gastrine dans l’antrum Gastrine antrum – Active les cellules pariétales Facteurs locaux et intestinaux – Antrum et duodénum – Stimulent la sécrétion de gastrine  98 Inhibition de la sécrétion d’acide gastrique pH < 3 dans l’antrum – Inhibe la production de gastrine – Boucle de rétroaction négative Rétroaction de l’intestin grêle fundus – Sécrétine et GIP (peptide insulinotrope dépendant du glucose) libérés si chymes trop acides – Inhibe la sécrétion dans les cellules antrum pariétales  99 Protection de la muqueuse gastrique L’acidité du suc gastrique pourrait détruire la muqueuse gastrique et mener à un ulcère Mécanismes de protections – Couche de mucus qui recouvre la muqueuse – Sécrétion de HCO3- (effet tampon) par les cellules de la muqueuse – Des hormones (prostaglandines) stimulent la sécrétion de HCO3- Des médicaments anti-inflammatoires qui inhibent indirectement la prostaglandine peuvent mener à des dommages de la muqueuse  100 Section 6 : Concepts-clés Suc gastrique Mécanisme de sécrétion de HCl Stimulation et inhibition de la sécrétion Section 7 : L’intestin grêle  102 Fonction et structure de l’intestin grêle Fonctions principales – Finir la digestion des aliments – Absorber les produits décomposés, l’eau, les électrolytes et les vitamines Structure générale – 4-7 m de long : duodénum – jéjunum – iléon – Couches muqueuse – sous-muqueuse – musculeuse – séreuse, comprenant : Mucus Fibres musculaires longitudinales et circulaires Plexus myentérique et sous-muqueux (système nerveux)  103 Structure de l’intestin grêle 1. Couche externe séreuse 2. Fibres musculaires longitudinales 3. Plexus myentérique 4. Fibres musculaires circulaires 5. Plexus sous-muqueux 6. Mucus 7. Mésentère 8. Vaisseaux sanguins 9. Vaisseaux lymphatiques 10. Nerfs 11. Replis de Kerckring  104 Ultrastructure de l’intestin grêle > 100 m2 d’interface 11. Replis de Kerckring 12. Villosités 13. Microvillosités 14. Entérocytes: absorption p.ex. lipides 15. Cellule caliciforme (goblet cell) : sécrète du mucus qui protège et lubrifie 16. Glandes intestinales  105 Anatomie de l’intestin grêle La leçon d’anatomie du Dr Robert D. Acland (University of Louisville, Kentucky) Objectif : réviser les éléments importants et faire le lien entre les schémas et les organes réels Vidéo de l’anatomie de l'intestin grêle – Index → J → Jejuno-ileum – Jusqu’à « we’ll take the jejuno-ileum out » (2 min 15 s)  106 Intermède culinaire Gopchang, intestins de porc (Corée)  107 Intermède culinaire Andouillette = éléments du tube digestif découpés et fourrés dans un boyau  108 Les cryptes de Lieberkühn Glandes intestinales situées à la base des villosités qui contiennent : – Des cellules non différenciées ou mitotiques : l’épithélium est renouvelé en 3-6 jours (perte de contrôle → cancer colorectal) – Des cellules muqueuses – Des cellules endocrines/paracrines qui perçoivent la composition des chymes et sécrètent des hormones et médiateurs – Des cellules immunitaires  109 Motilité intestinale La motilité intestinale est régulée de façon autonome par le système nerveux entérique et modulée par des hormones (p.ex. motiline) et une innervation externe Mouvements locaux – But : mélanger et mettre en contact avec la muqueuse – Simultanément en plusieurs points : va-et-vient – Contraction des muscles circulaires : segmentation – Contraction des muscles longitudinaux : écrasement Mouvements péristaltiques – Ondes qui propulsent le contenu vers le rectum à ~ 1 cm/min – Phase inter-digestive : complexes moteurs migrants  110 Vidéo de la motilité intestinale Visualiser la vidéo youtube.com/watch?v=fHbMjvEx8IE  111 Réflexe péristaltique Le passage d’un bolus est détecté par des mécanorécepteurs Ceux-ci déclenchent un réflexe qui contracte les fibres circulaires en arrière et les fibres longitudinales et relaxe les muscles en avant  112 Cellules pacemaker Cellules interstitielles de Cajal Oscillateurs : amplitude ~ 10-20 mV Le potentiel membranaire peut varier en fonction de stimuli nerveux ou hormonaux Des potentiels d’action (bursts) sont généré au- dessus de -40 mV, ce qui déclenche une activité musculaire  113 Fréquence des pacemakers Les cellules pacemaker sont couplées par des jonctions gap Les oscillateurs couplés se synchronisent, créant des zones pacemaker La fréquence intrinsèque diminue le long de l’intestin Par conséquent les ondes péristaltiques ont tendance à se propager dans la direction distale  114 Section 7 : Concepts-clés Structure et ultrastructure de l’intestin grêle Motilité, mouvements locaux et péristaltiques Réflexe péristaltique Cellules de Cajal et zones pacemaker Section 8 : Le pancréas  116 Fonction du pancréas Sécrétions – Endocrine (dans le sang) : insuline, glucagon – Exocrine (dans le tube digestif - duodénum) : suc pancréatique Neutraliser les chymes – pH = 7-8 grâce au HCO3- Précurseurs d’enzymes digestives  117 Anatomie du pancréas La leçon d’anatomie du Dr Robert D. Acland (University of Louisville, Kentucky) Objectif : réviser les éléments importants et faire le lien entre les schémas et les organes réels Vidéo de l’anatomie du pancréas – Index → Pancreas – Jusqu’à « we’ll see more of that in a minute » (1 min 30 s)  118 Intermède culinaire Les choesels à la bruxelloise ou au madère = pancréas de veau ou de bœuf Souvent servis avec de la poitrine de mouton ou une queue de bœuf et des oignons  119 Sécrétion du suc pancréatique Comme pour la salive, la sécrétion se fait en 2 étapes Sécrétion primaire – Dans les acini du pancréas, le Cl- est sécrété par transport actif, et, comme dans la salive, le Na+ et l’eau suivent par transport passif – Les concentrations d’électrolytes sont comme dans le plasma – Des proenzymes digestives sont aussi produites (exocytose) Sécrétion secondaire – Dans le canal pancréatique, du HCO3- est ajouté en échange de Cl- – Au contraire de la salive, [Na+] et [K+] restent les mêmes  120 Mécanisme de sécrétion de HCO3- HCO3- sanguin → transporteur ou anhydrase carbonique Échangeur ionique HCO3- contre Cl- : limité par [Cl-] du lumen Il faut un canal Cl- pour faire ressortir le Cl- : stimulé par la sécrétine, et dysfonctionnel en cas de fibrose kystique  121 Contrôle de la sécrétion de suc pancréatique Dans les acini (sécrétion primaire): nerf vague + CCK Canal pancréatique (sécrétion secondaire, HCO3-) : nerf vague + sécrétine, modulé par CCK Proenzymes : nerf vague et CCK  122 Enzymes pancréatiques Ces enzymes ont une action optimale à un pH de 7-8 – Sinon (p.ex. fibrose kystique), la digestion est affectée Protéolyse = hydrolyse des protéines – Catalysée par les protéases sécrétées sous forme inactive (p.ex. trypsinogène) par le pancréas – Ces proenzymes sont activées dans l’intestin : le trysinogène devient trypsine sous l’action de l'entéropeptidase – A son tour, la trypsine active d’autres enzymes (p.ex. chymotrypsine, carboxypeptidase) – Ces enzymes cassent les liens peptidiques des protéines  123 Enzymes pancréatiques Schéma pour les enzymes de la protéolyse Mécanisme de rétroaction : la trypsine inhibe la sécrétion de CCK Note : si les proenzymes sont activées dans le pancréas, celui-ci risque de se digérer lui-même  124 Enzymes pancréatiques Catabolisme des glucides – De l’α-amylase est sécrétée sous forme active par le pancréas – L’ α-amylase décompose l’amidon et le glycogène en maltose, maltotriose et dextrine, qui sont digérées dans l’épithélium de l’intestin Lipolyse – Les lipases pancréatiques sont les enzymes les plus importantes pour la digestion des lipides – L’activité des lipases dépends aussi de la sécrétion de (pro-)colipases par le pancréas – La digestion des lipides implique aussi l’action des sels biliaires  125 Section 8 : Concepts-clés Suc pancréatique Mécanisme de sécrétion Enzymes pancréatiques Contrôle de la sécrétion Section 9 : La bile  127 La bile Liquide jaune-verdâtre Basique : pH = 7.6 - 8.6 Produite en continu par les hépatocytes (foie) 0.7 L par jour Rôle de la bile : – Digestion des lipides (effet tensioactif; pas d’enzyme) – Élimination des déchets – Contrôle du pH du duodénum En grec, bile = « chole », p.ex. cholestérol, cholécystokinine (CCK)  128 Sécrétion de bile La bile s’écoule à travers les canalicules biliaires dans le foie, puis les canaux biliaires vers le duodénum Elle peut être stockée dans la vésicule biliaire Le sphincter d’Oddi contrôle l’entrée dans le duodénum foie vésicule biliaire pancréas sphincter d’Oddi  129 Anatomie du foie La leçon d’anatomie du Dr Robert D. Acland (University of Louisville, Kentucky) Objectif : réviser les éléments importants et faire le lien entre les schémas et les organes réels Vidéo de l’anatomie du foie – Index → L → liver → exposure – Jusqu’à « there is a lot to see » (2 min 9 s)  130 Intermède culinaire Le foie de veau / de porc / de volaille  131 Composants de la bile Eau, électrolytes, HCO3- – Neutraliser l’acide gastrique Sels biliaires (digestion des lipides) – Cholate (le plus abondant), chénodéoxycholate, déoxycholate – Synthétisés dans le foie à partir du cholestérol Produits de déchets endogènes ou exogènes – Cholestérol (c’est la seule façon de l’excréter) – Bilirubine conjuguée (= addition d’un composé hydrophile pour solubiliser) provenant de la dégradation de l’hémoglobine – Hormones (p.ex. stéroïdes) – Médicaments et produits toxiques (surtout liposolubles)  132 Les sels biliaires Sels biliaires primaires – Le foie synthétise des cholates (→ acide cholique) et chénodéoxycholates à partir du cholestérol – Les sels biliaires sont amphiphiles (pôle hydrophile et pôle hydrophobe) – Une partie des sels primaires sont transformés par des bactéries intestinales (sels biliaires secondaires) Sels biliaires conjugués – Les sels biliaires sont ensuite conjugués avec de la taurine ou glycine – Ce processus est essentiel pour permettre l’émulsion des lipides et la formation de micelles  133 Formation de la bile Cholestérol → sels primaires et sels secondaires → sels conjugués Entrée dans les canalicules Transporteurs pour de nombreuses molécules (sang → hépatocyte → canalicule) Les sels non conjugués sont absorbés dans le canal biliaire et retournent au foie  134 Circulation entérohépatique Circulation des sels biliaires – Foie → bile → duodénum → iléon → veine porte → foie – 6-10 cycles par jour – 95% des sels sont recyclés Contrôle de la synthèse de sels biliaires – Si la concentration de sels biliaires dans la veine porte augmente : inhibition de la synthèse des sels biliaires  135 Question Que peut-il se passer lorsque l’iléon est malade ou enlevé chirurgicalement ?  137 La vésicule biliaire Quand le sphincter d’Oddi est fermé, la bile est redirigée vers la vésicule biliaire La vésicule biliaire stocke temporairement la bile et concentre ses composants en absorbant du Na+, du Cl- et de l’eau Si de la bile est nécessaire pour la digestion des lipides ou lors l’une onde péristaltique (phase interdigestive), la vésicule biliaire se contracte pour libérer de la bile dans le duodénum  138 Anatomie de la vésicule biliaire La leçon d’anatomie du Dr Robert D. Acland (University of Louisville, Kentucky) Objectif : réviser les éléments importants et faire le lien entre les schémas et les organes réels Vidéo de l’anatomie de la vésicule biliaire – Index → G → Gall bladder – Jusqu’à « the last organ we’ll look at » (2 min 17 s)  139 Intermède culinaire La vésicule biliaire de porc Servi avec du foie West Fujian (Chine)  140 Contraction de la vésicule biliaire 50% de la bile produite passe par la vésicule biliaire (p.ex. pendant la nuit) La cholécystokinine (CCK) est libérée suite à l’arrivée d’acides gras La CCK et le nerf vague entraînent l’ouverture du sphincter d’Oddi et la contraction de la vésicule biliaire (pendant la digestion)  141 Question Comment les calculs de la vésicule biliaire se forment- ils ?  143 Fonction excrétoire du foie Le foie désintoxique et excrète des substances issues du métabolisme (p.ex. bilirubine) ou en provenance du système digestif Ces substances sont le plus souvent lipophiles et elles doivent être préalablement bio-transformées – A l’aide d’enzymes, un groupe réactif OH, COOH ou NH2 est ajouté – Ensuite, la molécule est conjuguée avec p.ex. de l’acide glucuronique (glucurono-conjugaison : ajout d’un composé hydrophile) Les composés résultant sont solubles dans l’eau et peuvent être excrétés dans l’urine ou les fèces  144 La bilirubine La bilirubine provient essentiellement de la dégradation de l’hème de l’hémoglobine – Pigment jaune qui donne la couleur jaune-brun aux urines, fèces et hématomes – Toxique et non soluble; elle est transportée dans le sang par l’albumine Les hépatocytes récupèrent la bilirubine du sang (grâce à des transporteurs membranaires) Après glucurono-conjugaison, la bilirubine est transportée dans la bile jusqu’à l’intestin où elle est éliminée dans les fèces ou dans l’urine (après absorption)  145 La jaunisse (ictère) Lorsque la bilirubine est en excès dans le plasma, on observe une coloration jaune de la peau et du blanc de l’œil (sclère) Types de jaunisse : – Pré-hépatique : trop de bilirubine se forme, p.ex. suite à une augmentation de l’hémolyse – Intra-hépatique : dysfonctionnement du foie – Post-hépatique : obstruction du flux de bile dans les canaux – Chez le nouveau-né : l’hémoglobine fœtale doit être remplacée par l’hémoglobine adulte → hémolyse importante  146 Section 9 : Concepts-clés Le foie et la bile Les sels biliaires Circulation entérohépatique La vésicule biliaire Excrétions du foie Section 10 : Digestion des lipides  148 Les lipides Consommation de graisses : 60-100 g/jour, 10-250 g/jour suivant les individus Les lipides dans l’alimentation – Surtout des triglycérides (ou triacylglycérols) = glycérol estérifié par trois acides gras (ester = alcool + acide) – Autres graisses neutres, p.ex. monoglycéride – Phospholipides (amphiphile) – Ester de cholestérol – Vitamines liposolubles (A, D, E, K) 95% sont digérés dans l’intestin grêle  149 Contraintes pour la digestion des lipides Les lipides sont très peu solubles dans l’eau (les acides gras libres à courte chaine le sont un peu plus) – Des mécanismes spécifiques sont nécessaires pour les digérer dans un milieu aqueux et les transporter Les lipides doivent être hydrolysés par des enzymes avant d’être absorbés – Cependant, de petites quantités de triglycérides peuvent être absorbées Pour offrir un maximum de surface d’interaction aux lipases, les lipides sont émulsifiés sous forme de gouttelettes (diamètre 1-2 µm) dans l’estomac distal  150 Les lipases Origine des lipases – Glande linguale (salive) : pH optimum acide – Fundus (estomac) : cellules principales et muqueuses – Pancréas (suc pancréatique) : pH optimum = 7-8 Action des lipases – Les lipases hydrolysent les lipides – Elles agissent à l’interface eau-lipide – 10-30% dans l’estomac; 70-90% dans l’intestin – Les lipases pancréatiques (triacylglycérol hydrolase) ont besoin de colipases (pro-colipases provenant du suc pancréatique, activées par la trypsine) ainsi que du Ca2+  151 Autres enzymes lipases Phospholipases – Pro-phospholipases A2 du suc pancréatique activées par la trypsine – Casse les liens ester des phospholipides – Cette réaction nécessite la présence de sels biliaires et de Ca2+ Carboxylestérase non-spécifique – Sécrétion pancréatique – Agit sur les esters de choléstérol, esters de vitamines liposolubles et triglycéride – Aussi présent dans le lait maternel humain (mais pas de vache) pour aider sa digestion  152 Vue d’ensemble  153 Formation des micelles Les lipides s’agrègent avec des sels biliaires pour former des micelles (20-50 nm diam.) dans l’intestin grêle Composition des micelles – Monoglycérides (2-monoacylglycérols), acides gras libres et autres lipides – À la surface de la micelle : partie polaire des substances (sels biliaires, monoglycérides, phospholipides) – À l’intérieur de la micelle : partie non-polaire des substances, lipides apolaires (cholestérol ester, vitamines) Les micelles facilitent le contact entre les lipides et la paroi des intestins  154 Formation des micelles Estomac – Émulsion sous forme de gouttelettes à l’intérieur des chymes Intestin – Autour des lipases, des zones aqueuses et des zones hydro- phobes se créent – Ces zones se « détachent » et les micelles se forment  155 Absorption des lipides  156 Question Les lipides absorbées passent-ils nécessairement par la veine porte ?  158 Section 10 : Concepts-clés Triglycérides, monoglycérides, phospholipides Émulsion, gouttelettes Lipases Micelles et sels biliaires Absorption des micelles Section 11 : Transport des lipides  160 Transport des lipides Dans le sang, les lipides sont transportés par des lipoprotéines Lipoprotéine : – Agrégat moléculaire – Cœur de lipides très hydrophobes (triglycérides ou ester de cholestérol) – Entourée d’une couche amphiphile (phospholipides, cholestérol) – Contient des apolipoprotéines qui agissent comme élément structurel, comme ligand ou comme activateur d’enzyme  161 Les types de lipoprotéines Chylomicrons (chylo = jus; micro = petit) Lipoprotéine très basse densité (VLDL) Lipoprotéine basse densité (LDL) Lipoprotéine haute densité (HDL)  162 Absorption dans les tissus périphériques Les chylomicrons transportent les lipides (surtout les triglycérides) de l’intestin vers les tissus périphériques en passant les lymphes intestinales et la circulation sanguine Une apolipoprotéine (ApoCII) active les lipoprotéines lipases (LPL) de l’endothélium qui convertissent les triglycérides en acides gras libres Ces acides gras libres sont absorbés par les myocytes et par les adipocytes Processus similaire pour le VLDL (du foie vers la périphérie) et autres lipoprotéines  163 Les acides gras libres Substances à fort contenu en énergie pour le métabolisme – Muscles, reins et autres organes : source d’énergie – Adipocytes : stockage sous forme de triglycérides ; en cas de besoin d’énergie, ces triglycérides sont reconvertis en acides gras libres et transportés dans la zone cible Transport : sous forme de triglycérides (chylomicrons) ou liés à de l’albumine (dans le plasma) L’insuline sécrétée après un repas induit la production de lipoprotéine lipase dans l’endothélium des vaisseaux sanguins  164 Parcours des acides gras Lipoprotéine lipase  165 Section 11 : Concepts-clés Lipoprotéine, chylomicron Lymphes intestinales Lipoprotéine lipase Section 12 : Digestion des glucides  167 Les glucides Les glucides couvrent 50-65% des besoins en énergie Structure moléculaire – Monosaccharide : le monomère des glucides (p.ex. glucose) – Oligosaccharide : chaine de quelques monosaccharides (oligo = peu; p.ex. maltose) – Polysaccharide : longue chaine de monosaccharides Principaux glucides consommés : – Amidon (amylose et amylopectine) qui est un polysaccharide, compose 50% de la consommation de glucides; il sert de réserve d’énergie aux végétaux – Saccharose (sucre) – Lactose (dans le lait)  168 Les α-amylases Salive : α-amylase (ptyaline) – Casse l’amidon en oligosaccharides (maltose, maltotriose) : pH = 7 – Le processus continue jusque dans l’estomac proximal, mais s’interrompt dans l’estomac distal (pH trop acide) α-amylase pancréatique – Mélangée au chymes dans le duodénum : pH optimal = 8 – Décomposition des polysaccharides en oligosaccharides  169 Absorption des glucides Les glucides sont absorbés sous forme de monosaccharides La membrane des entérocytes contient des enzymes pour casser les oligosaccharides – Maltase, saccharase, lactase, etc. – Produits : glucose, fructose Les monosaccharides produits sont transportés à travers les entérocytes dans la veine porte – Co-transporteur Na+-glucose  170 Intolérance au lactose A priori, la tolérance au lactose n’est pas nécessaire après le sevrage; ce trait a été acquis par mutation génétique (surtout en Europe et Amérique du Nord) Déficience en lactase – Parfois, la production de lactase diminue à l’âge adulte – Seule une petite quantité de lactose peut alors être digérée Conséquences – Diarrhées : plus d’eau retenue par osmose; lactose convertie en substances toxiques/gaz par des bactéries – Ballonnements, douleurs abdominales  171 Section 12 : Concepts-clés Poly/oligo/monosaccharides Amylases Maltase, saccharase, lactase Co-transporteur Na+-glucose Section 13 : Digestion des protéines  173 Les protéines Protéine : assemblage d’un ou plusieurs polypeptides Polypeptide : chaîne d’acides aminés Oligo-, tri-, di-peptide : quelques, 3, 2 acides aminés Comme pour les glucides, seules les petites molécules (acides aminés, di- et tripeptides) peuvent être absorbées Étapes de la digestion des protéines – Protéines → polypeptides → tri/dipeptides + acides aminés → absorption – Chaque étape requiert des enzymes spécifiques  174 Décomposition des protéines Dans l’estomac – Le HCl dénature les protéines et stimule la conversion des pepsinogènes (du suc gastrique) en pepsines – Les pepsines cassent les chaines de peptides à des endroits spécifiques – Elles digèrent le collagène et les tissus conjonctifs de la viande – Elles fonctionnent à un pH = 2 - 5 et sont inactivées dans l’intestin grêle (pH = 7 - 8)  175 Décomposition des protéines Dans l’intestin – Le suc pancréatique contient des proenzymes qui sont activées dans le duodénum – Ces enzymes endopeptidases (trypsine, chymotrypsine) hydrolysent les polypeptides en chaînes courtes – D’autres enzymes (p.ex. carboxypeptidase du pancréas) poursuivent le travail pour obtenir des acides aminés et des di-/tri-peptides  176 Absorption des acides aminés Les acides aminés sont transportés dans les entérocytes par des transporteurs similaires à ceux qui se trouvent dans les reins Différents transporteurs sont utilisés, en fonction de la charge électrique de l’acide aminé – Acides aminés neutres ou anioniques (« acide ») : cotransport avec Na+ – Acides animés cationiques (« basique ») : mécanisme indépendant du Na+ – Certains acides animés ont un transporteur spécifique Les acides aminés diffusent passivement dans le sang  177 Absorption des di- et tripeptides Voie indirecte – Des peptidases à la surface des entérocytes cassent les di- et tripeptides en acides aminés – Les acides aminés sont suite absorbés par des transporteurs Voie directe – Les di- et tripeptides peuvent aussi être directement absorbés par les entérocytes via des transporteurs de peptides associées à un gradient de H+ – Ces peptides sont ensuite hydrolysés en acides aminés dans les entérocytes – Cette voie est généralement plus rapide que l’absorption des acides aminés  178 Schéma récapitulatif estomac intestin entérocyte  179 Section 13 : Concepts-clés Protéine, polypeptide, oligopeptide, acide aminé Pepsine (estomac) Trypsine, chymotrypsine, carboxypeptidase (intestin) Peptidase (entérocyte) Transporteurs d’acides aminés (entérocyte) Section 14 : Absorption des vitamines  181 Vitamines hydrosolubles Vitamines solubles dans l’eau : B1 (thiamine), B2 (riboflavine), C (acide ascorbique), H (biotine, niacine), groupe des vitamines B6, acide folique Absorption à l’aide de transporteur (cotransport avec Na+) Dans le jéjunum (vitamines B1, B2, H) ou l’iléon (vitamine C) Transport passif (B6)  182 Acide folique Acide folique (B9) / folate = ptéroylglutamate = Pte- Glu : vitamine hydrosoluble nécessaire pour la synthèse de l’ADN Se trouve dans la nourriture sous forme liée à une chaine d’acides aminés (jusqu’à 7 glutamates) : Pte – Glu – Glu - … Avant d’être absorbée par un transporteur spécifique, cette chaine est brisée par une enzyme (ptéroyl- polyglutamate-hydrolase) dans la membrane des entérocytes  183 Vitamines liposolubles Vitamines solubles dans les lipides : A, D3, E, K1, K2 Elles doivent être incorporées dans les micelles pour pouvoir être absorbées Les mécanismes exacts d’absorption sont mal compris Dans le plasma sanguin, les vitamines liposolubles sont incorporés dans les chylomicrons et VLDL  184 Cobalamine La vitamine B12 (cobalamine) – Coenzyme qui contient du cobalt (d’où le nom) – Grosse et complexe, hydrosoluble – Ne peut pas être synthétisée – Essentielle au fonctionnement du système nerveux – Source : produits animaux (foie, poisson, œufs, lait) Elle doit se lier à une protéine (le facteur intrinsèque) pour être absorbée par un récepteur spécifique dans l’iléon (par endocytose) Mais les protéines sont cassées par les pepsines, trypsines, etc.  185 Transport de la cobalamine Dans l’œsophage : liée à une protéine alimentaire Dans l’estomac : lien cassé par le HCl et les pepsines; liaison avec la protéine R de la salive Dans l’intestin : lien cassé par les trypsines; liaison avec le facteur intrinsèque (sécrété par la paroi de l’estomac) Le facteur intrinsèque résiste à la trypsine et permet le lien avec le récepteur dans l’iléon  186 Déficience en cobalamine Cause : végétalisme intégral ou troubles d’absorption Symptômes : anémie, dommages à la moelle épinière et au système nerveux Le corps a une réserve équivalente à 1000 fois le besoin quotidien (1 µg/j) Par conséquent, les symptômes mettent longtemps avant d’apparaitre  187 Question Pourquoi l’estomac est-il absolument nécessaire à la survie ?  189 Section 14 : Concepts-clés Vitamines hydrosolubles et liposolubles Cobalamine et facteur intrinsèque Section 15 : Absorption d’eau et de minéraux  191 Bilan d’eau dans le tube digestif Consommation : 1.5 L/jour Sécrétion de fluides (salive, sucs gastrique et pancréatique, bile, sécrétions intestinales) : 7 L/jour Élimination dans les fèces : 0.1 L/jour Absorption = 1.5 + 7 – 0.1 = 8.4 L/jour L’eau est principalement absorbée dans le jéjunum et l’ileon, et, dans une moindre mesure, dans le côlon  192 Absorption d’eau L’eau est absorbée par l’épithélium intestinal par osmose Lorsque les solutés (Na+, Cl-, etc.) sont absorbés par l’intestin, l’eau suit Inversement les sécrétions ou l’ingestion de substances non-absorbables créent un flux d’eau dans l’intestin Ces substances indigestes agissent comme laxatifs (p.ex. sulfate, sorbitol comme dans le pruneau) L’absorption d’eau est principalement contrôlée par celle du Na+, du Cl- et des composés organiques  193 Absorption du sodium 1. Les pompes Na-K sortent le Na+ des cellules des muqueuses 2. L’entrée de Na+ (et d’eau par osmose) est donc facilitée 3. Le Na+ et l’eau sous l’effet de la pression se dirigent vers le sang  194 Mécanismes de transport du Na+ (1) Cotransport (symport) de Na+ et composés organiques – Plusieurs transporteurs (p.ex. pour le glucose, acide aminés, etc.) nécessitent qu’un ion Na+ entre simultanément dans la cellule – Comme ce transport est électrogène (une charge nette traverse la membrane), un ion Cl- va suivre pour compenser – Surtout dans le duodénum et jéjunum  195 Mécanismes de transport du Na+ (2) Transport parallèle de Na+ et Cl- – Basé sur des échangeurs de cations Na+-H+ et d’anion Cl--HCO3- qui fonctionnent simultanément (transport électroneutre) – Le H+ et le HCO3- se recombinent dans le lumen – L’eau suit par osmose – Une importante part du transport de Na+ et le Cl- suit ce mécanisme – Particulièrement dans l’iléon  196 Mécanismes de transport du Na+ (3) Diffusion passive de Na+ – Transport électrogène à travers des canaux sodiques – Ce mode de transport dépend de l’aldostérone, une hormone qui permet de contrôler l’absorption de Na+, en lien avec le volume plasmatique et la pression artérielle (aldostérone sécrétée si chute de pression) – Pour compenser la charge nette : sortie de Cl- ou entrée de K+ – Surtout dans le côlon  197 Le choléra Du Cl- est sécrété dans l’épithélium intestinal (cryptes de Lieberkühn) par un mécanisme similaire aux glandes salivaires, ce qui entraine un flux d’eau (présumément pour favoriser la circulation d’eau) Cette sécrétion est stimulée par le messager cAMP et régulée par des neurones et des hormones Les toxines du choléra inhibent certaines enzymes, ce qui augmente fortement la concentration de cAMP, la sécrétion de Cl- et donc d’eau Le résultat est une forte diarrhée (jusqu’à 1 L/h) et de la déshydratation  198 Question Comment a-t-on pu exploiter le cotransporteur sodium-glucose pour sauver des vies pendant les épidémies de choléra ?  200 Absorption des autres minéraux Potassium – Absorbé via des pompes H+-K+ – Sécrété dans le côlon en réaction à la diffusion de Na+ (dépendant de l’aldostérone) – Le rapport sécrétion/absorption détermine la quantité nette de K+ excrétée – La diarrhée peut mener à des pertes importantes de K+ et HCO3- (hypokaliémie et acidose)  201 Absorption des autres minéraux Calcium – Absorbé au début de l’intestin grêle à l’aide de protéines qui se lient au Ca2+ (Ca-binding protein) – La synthèse de ces protéines est modulée par le calcitriol (forme hormonale active de la vitamine D) – Une déficience en vitamine D nuit à l’absorption de calcium Magnésium – Similaire au calcium  202 Résumé des échanges  203 Question Que deviennent les gaz qui entrent ou sont formés dans le tube digestifs ?  205 Section 15 : Concepts-clés Absorption d’eau par osmose Absorption de Na+ par cotransport ou échangeur Diffusion de Na+ modulée par l’aldostérone Absorption de K+ par pompe H+-K+ Absorption de Ca2+ et vitamine D Section 16 : Le gros intestin  207 Anatomie et fonction du gros intestin Anatomie – Caecum, côlon, rectum – Longueur : ~ 1.3 m Fonction – Réservoir pour le contenu intestinal – Absorption d’eau et d’électrolytes – 500-1500 mL de chymes réduits à 100-200 mL – Pas un organe essentiel : de longs segments peuvent être retirés (p.ex. cancer)  208 Anatomie du côlon La leçon d’anatomie du Dr Robert D. Acland (University of Louisville, Kentucky) Objectif : réviser les éléments importants et faire le lien entre les schémas et les organes réels Vidéo de l’anatomie du côlon – Contents → Part 2→ Large intestine – Jusqu’à « to see the rest of the large intestine » (2 min 54 s)  209 Intermède culinaire Tripes de bœuf à la sauce au prahok (Cambodge) : langue, estomacs, pancréas, intestin grêle, gros intestin, rectum  210 Motilité du gros intestin Mouvement locaux – Mélange – Segmentation (contraction des muscles circulaires) – Ondes péristaltiques générées par des cellules pacemakers Mouvement de masse londes he contraction – 2-3 fois par jour ↳ propulse muticlericale prolongee restom – Stimulé en réponse à la prise alimentaire (pour « faire de la place »), et modulé par des hormones gastro-intestinales – Le trajet des aliments dans le système digestif peut être suivi par rayon X en incorporant du baryum dans la nourriture  211 Question Quelle est la différence entre les complexes moteurs migrants et le mouvement de masse ?  213 Mouvement de masse Déjeuner Déclanchement à midi Segmentation Contraction et segmentation Propulsion  214 Bactéries intestinales Nombre de bactéries – Stérile à la naissance, colonisé dès les 1ères semaines – Duodénum : presque pas (0-104/mL de contenu intestinal) en raison du pH (bactéricide); iléon : 106/mL – Côlon : 1011-1012/mL duodenum cilion (col on ↑ Fonctions pibactericide – Inflammation physiologique : augmenter la réponse immunologique – Métabolisme : synthèse de la vitamine K – Conversion de substances indigestes (p.ex. cellulose) ou partiellement digérée (p.ex. lactose) en éléments absorbables ou gaz (p.ex. méthane, CO2)  215 L’anus Normalement fermé Régulation de la fermeture – Muscles transverses du rectum (Kohlrausch) : support des matières fécales – Sphincter anal interne (muscle lisse) – Sphincter anal externe (muscle strié) – Muscle puborectal  216 Question Combien y a-t-il de sphincters le long du tube digestif ?  218 La défécation Lorsque la partie supérieure du rectum est remplie, des mécanorécepteurs déclenche une relaxation du sphincter interne et une contraction du sphincter externe (on a « besoin ») Après décision volontaire de déféquer, les muscles se relâchent, le rectum se raccourcit La contraction des muscles circulaires du côlon, aidée d’une augmentation de la pression abdominale propulse les fèces en dehors du corps Fréquence : entre 3 fois par jour et 3 fois par semaine  219 La défécation en images  220 Composition des matières fécales 60-180 g/jour : 25% de matières sèches, parmi lesquelles un tiers de bactéries  221 Question Qu’est-ce qui est responsable de la couleur des matières fécales ?  223 Suppositoires L’eau injectée dans le rectum (lavement) permet de ramollir les matières fécales et est généralement absorbée Les médicaments dans les suppositoires diffusent à travers la paroi intestinale et rejoignent la circulation sanguine La vascularisation de la partie inférieure du rectum mène à des veines qui ne conduisent pas à la veine porte (et donc au foie) Cette voie d’administration de médicament évite aussi l’acide gastrique et les enzymes digestives  224 Section 16 : Concepts-clés Le gros intestin Motilité, mouvements locaux et de masse Sphincters anaux