23.2 Processus et régulation du système digestif
Objectifs d'apprentissage
À la fin de cette section, vous serez capable de :
- Discuter de six activités fondamentales du système digestif, en donnant un exemple pour chacune
- Comparer et contraster les contrôles nerveux et hormonaux impliqués dans la digestion
Le système digestif utilise des activités mécaniques et chimiques pour décomposer les aliments en substances absorbables tout au long de leur parcours dans le tube digestif. Le Tableau 23.3 donne un aperçu des fonctions de base des organes digestifs.
Lien interactif
Visitez ce site pour un aperçu de la digestion des aliments dans différentes régions du tube digestif. Notez le trajet des nutriments non lipidiques de l'intestin grêle jusqu'à leur libération en tant que nutriments pour le corps.
| Organe | Fonctions principales | Autres fonctions |
|---|---|---|
| Bouche |
|
|
| Pharynx |
|
|
| Œsophage |
|
|
| Estomac |
|
|
| Intestin grêle |
|
|
| Organes accessoires |
|
|
| Gros intestin |
|
|
Processus digestifs
Les processus de digestion comprennent six activités : l'ingestion, la propulsion, la digestion mécanique ou physique, la digestion chimique, l'absorption et la défécation.
Le premier de ces processus, l'ingestion, fait référence à l'entrée des aliments dans le tube digestif par la bouche. Là, les aliments sont mâchés et mélangés à la salive, qui contient des enzymes qui commencent à décomposer les glucides présents dans les aliments, ainsi qu'une certaine digestion des lipides via la lipase linguale. La mastication augmente la surface des aliments et permet de produire un bol alimentaire de taille appropriée.
Les aliments quittent la bouche lorsque la langue et les muscles pharyngiens les propulsent dans l'œsophage. Cet acte de déglutition, le dernier acte volontaire avant la défécation, est un exemple de propulsion, qui fait référence au mouvement des aliments à travers le tube digestif. Il comprend à la fois le processus volontaire de déglutition et le processus involontaire de péristaltisme. Le Péristaltisme consiste en des ondes séquentielles et alternées de contraction et de relaxation des muscles lisses de la paroi digestive, qui agissent pour propulser les aliments (Figure 23.5). Ces ondes jouent également un rôle dans le mélange des aliments avec les sucs digestifs. Le péristaltisme est si puissant que les aliments et les liquides que vous avalez entrent dans votre estomac même si vous vous tenez sur la tête.
La digestion comprend des processus mécaniques et chimiques. La digestion mécanique est un processus purement physique qui ne modifie pas la nature chimique des aliments. Au lieu de cela, elle réduit la taille des aliments pour augmenter à la fois leur surface et leur mobilité. Elle comprend la mastication, ou le fait de mâcher, ainsi que les mouvements de la langue qui aident à fragmenter les aliments et à les mélanger à la salive. Bien que l'on puisse avoir tendance à penser que la digestion mécanique se limite aux premières étapes du processus digestif, elle se produit également après que les aliments aient quitté la bouche. Le brassage mécanique des aliments dans l'estomac sert à les fragmenter davantage et à exposer une plus grande partie de leur surface aux sucs digestifs, créant une « soupe » acide appelée chyme. La Segmentation, qui se produit principalement dans l'intestin grêle, consiste en des contractions localisées du muscle circulaire de la couche musculeuse du tube digestif. Ces contractions isolent de petites sections de l'intestin, déplaçant leur contenu d'avant en arrière tout en subdivisant, fragmentant et mélangeant continuellement le contenu. En déplaçant les aliments d'avant en arrière dans la lumière intestinale, la segmentation mélange les aliments avec les sucs digestifs et facilite l'absorption.
Dans la digestion chimique, qui commence dans la bouche, les sécrétions digestives décomposent les molécules alimentaires complexes en leurs éléments constitutifs chimiques (par exemple, les protéines en acides aminés séparés). Ces sécrétions varient en composition, mais contiennent généralement de l'eau, diverses enzymes, des acides et des sels. Le processus est achevé dans l'intestin grêle.
Les aliments qui ont été décomposés n'ont aucune valeur pour le corps à moins qu'ils n'entrent dans la circulation sanguine et que leurs nutriments ne soient mis à profit. Cela se produit par le processus d'absorption, qui a lieu principalement dans l'intestin grêle. Là, la plupart des nutriments sont absorbés de la lumière du tube digestif dans la circulation sanguine à travers les cellules épithéliales qui composent la muqueuse. Les lipides sont absorbés dans les chylifères et sont transportés via les vaisseaux lymphatiques vers la circulation sanguine (les veines subclavières près du cœur). Les détails de ces processus seront discutés plus tard.
Lors de la défécation, la dernière étape de la digestion, les matières non digérées sont éliminées du corps sous forme de fèces.
Vieillissement et le...
Système digestif : de la suppression de l'appétit à la constipation
Les changements liés à l'âge dans le système digestif commencent dans la bouche et peuvent affecter pratiquement tous les aspects du système digestif. Les bourgeons du goût deviennent moins sensibles, de sorte que les aliments ne sont plus aussi appétissants qu'auparavant. Une part de pizza est un défi, pas un plaisir, lorsque vous avez perdu des dents, que vos gencives sont malades et que vos glandes salivaires ne produisent pas suffisamment de salive. La déglutition peut être difficile, et les aliments ingérés se déplacent lentement dans le tube digestif en raison de la réduction de la force et du tonus du tissu musculaire. La rétroaction neurosensorielle est également atténuée, ce qui ralentit la transmission des messages qui stimulent la libération d'enzymes et d'hormones.
Les pathologies qui affectent les organes digestifs — telles que la hernie hiatale, la gastrite et l'ulcère gastro-duodénal — peuvent survenir plus fréquemment avec l'âge. Les problèmes de l'intestin grêle peuvent inclure les ulcères duodénaux, la maldigestion et la malabsorption. Les problèmes du gros intestin comprennent les hémorroïdes, la diverticulose et la constipation. Les affections qui affectent la fonction des organes accessoires — et leur capacité à délivrer des enzymes pancréatiques et de la bile à l'intestin grêle — comprennent la jaunisse, la pancréatite aiguë, la cirrhose et les calculs biliaires.
Dans certains cas, un seul organe est responsable d'un processus digestif. Par exemple, l'ingestion n'a lieu que dans la bouche et la défécation uniquement dans l'anus. Cependant, la plupart des processus digestifs impliquent l'interaction de plusieurs organes et se produisent progressivement à mesure que les aliments se déplacent dans le tube digestif (Figure 23.6).
Une certaine digestion chimique a lieu dans la bouche. Une certaine absorption peut se produire dans la bouche et l'estomac, par exemple, l'alcool et l'aspirine.
Mécanismes de régulation
Les mécanismes de régulation nerveux et endocriniens agissent pour maintenir les conditions optimales dans la lumière nécessaires à la digestion et à l'absorption. Ces mécanismes de régulation, qui stimulent l'activité digestive par l'activité mécanique et chimique, sont contrôlés à la fois de manière extrinsèque et intrinsèque.
Contrôles nerveux
Les parois du tube digestif contiennent une variété de capteurs qui aident à réguler les fonctions digestives. Ceux-ci comprennent les mécanorécepteurs, les chémorécepteurs et les osmorécepteurs, qui sont capables de détecter respectivement les stimuli mécaniques, chimiques et osmotiques. Par exemple, ces récepteurs peuvent détecter quand la présence d'aliments a provoqué l'expansion de l'estomac, si les particules alimentaires ont été suffisamment décomposées, la quantité de liquide présente et le type de nutriments dans les aliments (lipides, glucides et/ou protéines). La stimulation de ces récepteurs provoque un réflexe approprié qui favorise le processus de digestion. Cela peut impliquer l'envoi d'un message qui active les glandes qui sécrètent des sucs digestifs dans la lumière, ou cela peut signifier la stimulation des muscles du tube digestif, activant ainsi le péristaltisme et la segmentation qui déplacent les aliments le long du tractus intestinal.
Les parois de l'ensemble du tube digestif sont parsemées de plexus nerveux qui interagissent avec le système nerveux central et d'autres plexus nerveux — soit au sein du même organe digestif, soit dans des organes différents. Ces interactions déclenchent plusieurs types de réflexes. Les plexus nerveux extrinsèques orchestrent les réflexes longs, qui impliquent les systèmes nerveux central et autonome et agissent en réponse à des stimuli provenant de l'extérieur du système digestif. Les réflexes courts, en revanche, sont orchestrés par des plexus nerveux intrinsèques au sein de la paroi du tube digestif. Ces deux plexus et leurs connexions ont été introduits précédemment sous le nom de système nerveux entérique. Les réflexes courts régulent les activités dans une zone du tube digestif et peuvent coordonner les mouvements péristaltiques locaux et stimuler les sécrétions digestives. Par exemple, la vue, l'odeur et le goût des aliments initient des réflexes longs qui commencent par un neurone sensoriel délivrant un signal au bulbe rachidien. La réponse au signal est de stimuler les cellules de l'estomac à commencer à sécréter des sucs digestifs en préparation de l'arrivée des aliments. En revanche, les aliments qui distendent l'estomac initient des réflexes courts qui amènent les cellules de la paroi de l'estomac à augmenter leur sécrétion de sucs digestifs.
Contrôles hormonaux
Une variété d'hormones sont impliquées dans le processus digestif. La principale hormone digestive de l'estomac est la gastrine, qui est sécrétée en réponse à la présence d'aliments. La gastrine stimule la sécrétion d'acide gastrique par les cellules pariétales de la muqueuse gastrique. D'autres hormones gastro-intestinales sont produites et agissent sur l'intestin et ses organes accessoires. Les hormones produites par le duodénum comprennent la sécrétine, qui stimule une sécrétion aqueuse de bicarbonate par le pancréas ; la cholécystokinine, qui stimule la sécrétion d'enzymes pancréatiques et de bile par le foie et la libération de bile par la vésicule biliaire ; et le peptide inhibiteur gastrique, qui inhibe la sécrétion gastrique et ralentit la vidange gastrique et la motilité. Ces hormones gastro-intestinales sont sécrétées par des cellules épithéliales spécialisées, appelées endocrinocytes, situées dans l'épithélium muqueux de l'estomac et de l'intestin grêle. Ces hormones entrent ensuite dans la circulation sanguine, par laquelle elles peuvent atteindre leurs organes cibles.