Structure

Le tube enroulé de l'intestin grêle est subdivisé en trois régions. De proximal à distal, ce sont le duodénum, le jéjunum et l'iléon (Figure 23.18).

La région la plus courte est le duodénum de 25,4 cm (10 po), qui commence au sphincter pylorique. Juste après le sphincter pylorique, il se courbe postérieurement derrière le péritoine, devenant rétropéritonéal, puis forme une courbe en C autour de la tête du pancréas avant de remonter antérieurement pour retourner à la cavité péritonéale et rejoindre le jéjunum. Le duodénum peut donc être subdivisé en quatre segments : le duodénum supérieur, descendant, horizontal et ascendant.

D'un intérêt particulier est l'ampoule hépatopancréatique. Située dans la paroi duodénale, l'ampoule marque la transition de la portion antérieure du tube digestif vers la région médiane, et c'est là que le canal cholédoque et le canal pancréatique principal (par lequel le suc pancréatique passe du pancréas) se rejoignent. Cette ampoule s'ouvre dans le duodénum au niveau d'une petite structure en forme de volcan appelée la grande papille duodénale. Le sphincter hépatopancréatique régule le flux de la bile et du suc pancréatique de l'ampoule vers le duodénum.

Figure 23.18 Intestin grêle Les trois régions de l'intestin grêle sont le duodénum, le jéjunum et l'iléon.

Le jéjunum mesure environ 0,9 mètre (3 pieds) de long et s'étend du duodénum à l'iléon. Jéjunum signifie « vide » en latin et aurait été ainsi nommé par les Grecs anciens qui avaient remarqué qu'il était toujours vide après la mort. Il n'existe pas de démarcation claire entre le jéjunum et le segment final de l'intestin grêle, l'iléon.

L'iléon est la partie la plus longue de l'intestin grêle, mesurant environ 1,8 mètre (6 pieds) de long. Il est plus épais, plus vascularisé et présente des plis muqueux plus développés que le jéjunum. L'iléon rejoint le cæcum, la première partie du gros intestin, au niveau du sphincter iléocæcal. Le jéjunum et l'iléon sont attachés à la paroi abdominale postérieure par le mésentère. Le gros intestin encadre ces trois parties de l'intestin grêle.

Les fibres nerveuses parasympathiques du nerf vague et les fibres nerveuses sympathiques du nerf splanchnique thoracique assurent l'innervation extrinsèque de l'intestin grêle. L'artère mésentérique supérieure est sa principale source d'approvisionnement artériel. Les veines courent parallèlement aux artères et se drainent dans la veine mésentérique supérieure. Le sang riche en nutriments provenant de l'intestin grêle est ensuite transporté vers le foie via la veine porte hépatique.

Histologie

La paroi de l'intestin grêle est composée des quatre mêmes couches typiquement présentes dans le système digestif. Cependant, trois caractéristiques de la muqueuse et de la sous-muqueuse sont uniques. Ces caractéristiques, qui augmentent la surface d'absorption de l'intestin grêle de plus de 600 fois, comprennent les plis circulaires, les villosités et les microvillosités (Figure 23.19). Ces adaptations sont les plus abondantes dans les deux tiers proximaux de l'intestin grêle, où se produit la majorité de l'absorption.

Figure 23.19 Histologie de l'intestin grêle (a) Les surfaces absorbantes de l'intestin grêle sont considérablement agrandies par la présence de plis circulaires, de villosités et de microvillosités. (b) Micrographie des plis circulaires. (c) Micrographie des villosités. (d) Micrographie électronique des microvillosités. De gauche à droite, MO x 56, MO x 508, ME x 196 000. (source b-d : Micrographie fournie par les régents de l'Université du Michigan Medical School © 2012)

Digestion mécanique dans l'intestin grêle

Le mouvement des muscles lisses intestinaux comprend à la fois la segmentation et une forme de péristaltisme appelée complexes moteurs migrants. Le type d'ondes de brassage péristaltiques observées dans l'estomac n'est pas observé ici.

Si vous pouviez voir l'intestin grêle lorsqu'il subit une segmentation, cela donnerait l'impression que le contenu est poussé progressivement d'avant en arrière, tandis que les anneaux de muscle lisse se contractent et se relâchent de manière répétée. La segmentation dans l'intestin grêle ne force pas le chyme à travers le tractus. Au lieu de cela, elle combine le chyme avec les sucs digestifs et pousse les particules alimentaires contre la muqueuse pour être absorbées. Le duodénum est le siège de la segmentation la plus rapide, à un rythme d'environ 12 fois par minute. Dans l'iléon, les segmentations ne sont que d'environ huit fois par minute (Figure 23.20).

Figure 23.20 Segmentation La segmentation sépare le chyme puis le repousse ensemble, le mélangeant et offrant du temps pour la digestion et l'absorption.

Lorsque la majeure partie du chyme a été absorbée, la paroi de l'intestin grêle devient moins distendue. À ce stade, le processus de segmentation localisée est remplacé par des mouvements de transport. La muqueuse duodénale sécrète l'hormone motiline, qui initie le péristaltisme sous la forme d'un complexe moteur migrant. Ces complexes, qui commencent dans le duodénum, forcent le chyme à traverser une courte section de l'intestin grêle, puis s'arrêtent. La contraction suivante commence un peu plus loin que la première, force le chyme un peu plus loin à travers l'intestin grêle, puis s'arrête. Ces complexes se déplacent lentement le long de l'intestin grêle, poussant le chyme sur leur passage, prenant environ 90 à 120 minutes pour atteindre finalement l'extrémité de l'iléon. À ce stade, le processus est répété, en commençant par le duodénum.

La valvule iléocæcale, un sphincter, est généralement dans un état de constriction, mais lorsque la motilité de l'iléon augmente, ce sphincter se relâche, permettant aux résidus alimentaires d'entrer dans la première partie du gros intestin, le cæcum. La relaxation du sphincter iléocæcal est contrôlée à la fois par les nerfs et les hormones. Premièrement, l'activité digestive dans l'estomac provoque le réflexe gastro-iléal, qui augmente la force de la segmentation iléale. Deuxièmement, l'estomac libère l'hormone gastrine, qui améliore la motilité iléale, relaxant ainsi le sphincter iléocæcal. Une fois le chyme passé, la pression inverse aide à fermer le sphincter, empêchant le reflux dans l'iléon. Grâce à ce réflexe, votre déjeuner est complètement vidé de votre estomac et de votre intestin grêle au moment où vous dînez. Il faut environ 3 à 5 heures pour que tout le chyme quitte l'intestin grêle.

Digestion chimique dans l'intestin grêle

La digestion des protéines et des glucides, qui se produit partiellement dans l'estomac, est achevée dans l'intestin grêle à l'aide des sucs intestinaux et pancréatiques. Les lipides arrivent dans l'intestin en grande partie non digérés, de sorte qu'une grande partie de l'attention ici est portée sur la digestion des lipides, qui est facilitée par la bile et l'enzyme lipase pancréatique.

De plus, le suc intestinal se combine au suc pancréatique pour fournir un milieu liquide qui facilite l'absorption. L'intestin est également l'endroit où la majeure partie de l'eau est absorbée, par osmose. Les cellules absorbantes de l'intestin grêle synthétisent également des enzymes digestives et les placent ensuite dans les membranes plasmiques des microvillosités. Cela distingue l'intestin grêle de l'estomac ; c'est-à-dire que la digestion enzymatique se produit non seulement dans la lumière, mais aussi sur les surfaces luminales des cellules muqueuses.

Pour une digestion chimique optimale, le chyme doit être délivré par l'estomac lentement et en petites quantités. En effet, le chyme de l'estomac est généralement hypertonique, et si de grandes quantités étaient forcées d'un coup dans l'intestin grêle, la perte osmotique d'eau du sang vers la lumière intestinale entraînerait un volume sanguin faible potentiellement mortel. De plus, la digestion continue nécessite un ajustement à la hausse du pH bas du chyme stomacal, ainsi qu'un mélange rigoureux du chyme avec la bile et les sucs pancréatiques. Ces deux processus prennent du temps, de sorte que l'action de pompage du pylore doit être soigneusement contrôlée pour éviter que le duodénum ne soit submergé par le chyme.

Structure

Le gros intestin s'étend de l'appendice à l'anus. Il encadre l'intestin grêle sur trois côtés. Bien qu'il soit environ deux fois moins long que l'intestin grêle, il est appelé gros parce qu'il a plus de deux fois le diamètre de l'intestin grêle, soit environ 3 pouces.

Subdivisions

Le gros intestin est subdivisé en quatre régions principales : le cæcum, le côlon, le rectum et l'anus. La valvule iléocæcale, située à l'ouverture entre l'iléon et le gros intestin, contrôle le flux du chyme de l'intestin grêle vers le gros intestin.

Côlon

Le cæcum se fond harmonieusement avec le côlon. En entrant dans le côlon, le résidu alimentaire remonte d'abord le côlon ascendant sur le côté droit de l'abdomen. À la surface inférieure du foie, le côlon se courbe pour former la flexure colique droite (flexure hépatique) et devient le côlon transverse. La région définie comme l'intestin postérieur commence avec le dernier tiers du côlon transverse et se poursuit. Le résidu alimentaire traversant le côlon transverse se déplace vers le côté gauche de l'abdomen, où le côlon s'incline brusquement immédiatement en dessous de la rate, au niveau de l'angle colique gauche (flexure splénique). De là, le résidu alimentaire passe par le côlon descendant, qui descend le long du côté gauche de la paroi abdominale postérieure. Après être entré dans le bassin inférieurement, il devient le côlon sigmoïde en forme de S, qui s'étend médialement jusqu'à la ligne médiane (Figure 23.21). Le côlon ascendant et descendant, ainsi que le rectum (discuté ensuite) sont situés dans le rétropéritoine. Le côlon transverse et sigmoïde sont attachés à la paroi abdominale postérieure par le mésocôlon.

Figure 23.21 Gros intestin Le gros intestin comprend le cæcum, le côlon et le rectum.

Déséquilibres homéostatiques

Cancer colorectal

Chaque année, environ 140 000 Américains sont diagnostiqués avec un cancer colorectal, et 49 000 autres en meurent, ce qui en fait l'une des malignités les plus mortelles. Les personnes ayant des antécédents familiaux de cancer colorectal présentent un risque accru. Le tabagisme, la consommation excessive d'alcool et une alimentation riche en graisses animales et en protéines augmentent également le risque. Malgré l'opinion populaire contraire, des études confirment que les fibres alimentaires et le calcium ne réduisent pas le risque de cancer colorectal.

Le cancer colorectal peut être signalé par la constipation ou la diarrhée, des crampes, des douleurs abdominales et des saignements rectaux. Les saignements du rectum peuvent être évidents ou occultes (cachés dans les fèces). Étant donné que la plupart des cancers du côlon proviennent de croissances muqueuses bénignes appelées polypes, la prévention du cancer est axée sur l'identification de ces polypes. La coloscopie est à la fois diagnostique et thérapeutique. La coloscopie permet non seulement d'identifier les polypes précancéreux, mais la procédure permet également de les retirer avant qu'ils ne deviennent malins. Le dépistage par tests de recherche de sang occulte dans les fèces et la coloscopie est recommandé pour les personnes de plus de 50 ans.

Histologie

Il existe plusieurs différences notables entre les parois du gros intestin et de l'intestin grêle (Figure 23.22). Par exemple, peu de cellules sécrétant des enzymes se trouvent dans la paroi du gros intestin, et il n'y a ni plis circulaires ni villosités. Hormis le canal anal, la muqueuse du côlon est un épithélium cylindrique simple composé principalement d'entérocytes et de cellules caliciformes. De plus, la paroi du gros intestin possède beaucoup plus de glandes intestinales, qui contiennent une vaste population d'entérocytes et de cellules caliciformes. Ces cellules caliciformes sécrètent du mucus qui facilite le mouvement des fèces et protège l'intestin des effets des acides et des gaz produits par les bactéries entériques. Les entérocytes absorbent l'eau et les sels ainsi que les vitamines produites par vos bactéries intestinales.

Figure 23.22 Histologie du gros intestin (a) Les histologies du gros intestin et de l'intestin grêle (non représentées) sont adaptées aux fonctions digestives de chaque organe. (b) Cette micrographie montre l'épithélium cylindrique simple et les cellules caliciformes du côlon. MO x 464. (source b : Micrographie fournie par les régents de l'Université du Michigan Medical School © 2012)

Anatomie

Trois caractéristiques sont uniques au gros intestin : les teniae coli, les haustra et les appendices épiploïques (Figure 23.23). Les teniae coli sont trois bandes de muscle lisse qui constituent la couche musculaire longitudinale de la musculeuse du gros intestin, sauf à son extrémité terminale. Les contractions toniques des teniae coli regroupent le côlon en une succession de poches appelées haustra (singulier = haustrum), qui sont responsables de l'aspect plissé du côlon. Attachés aux teniae coli se trouvent de petits sacs remplis de graisse du péritoine viscéral appelés appendices épiploïques. Leur but est inconnu. Bien que le rectum et le canal anal n'aient ni teniae coli ni haustra, ils possèdent des couches musculaires bien développées qui créent les fortes contractions nécessaires à la défécation.

Figure 23.23 Teniae Coli, Haustra et appendices épiploïques

La muqueuse épithéliale squameuse stratifiée du canal anal se connecte à la peau à l'extérieur de l'anus. Cette muqueuse varie considérablement de celle du reste du côlon pour s'adapter au niveau élevé d'abrasion lorsque les fèces passent. La membrane muqueuse du canal anal est organisée en plis longitudinaux, chacun appelé colonne anale, qui abritent un réseau d'artères et de veines. Deux plexus veineux superficiels se trouvent dans le canal anal : un au sein des colonnes anales et un au niveau de l'anus.

Les dépressions entre les colonnes anales, chacune appelée sinus anal, sécrètent du mucus qui facilite la défécation. La ligne pectinée (ou ligne dentelée) est une bande horizontale et dentelée qui s'étend circonférentiellement juste en dessous du niveau des sinus anaux, et représente la jonction entre l'intestin postérieur et la peau externe. La muqueuse au-dessus de cette ligne est assez insensible, tandis que la zone en dessous est très sensible. La différence de seuil de douleur qui en résulte est due au fait que la région supérieure est innervée par des fibres sensorielles viscérales, et la région inférieure est innervée par des fibres sensorielles somatiques.

Flore bactérienne

La plupart des bactéries qui pénètrent dans le tube digestif sont tuées par le lysozyme, les défensines, le HCl ou les enzymes de digestion des protéines. Cependant, des milliards de bactéries vivent dans le gros intestin et sont appelées flore bactérienne. La plupart des plus de 700 espèces de ces bactéries sont des organismes commensaux non pathogènes qui ne causent aucun dommage tant qu'ils restent dans la lumière intestinale. En fait, beaucoup facilitent la digestion chimique et l'absorption, et certaines synthétisent certaines vitamines, principalement la biotine, l'acide pantothénique et la vitamine K. Certaines sont liées à une réponse immunitaire accrue. Un système raffiné empêche ces bactéries de traverser la barrière muqueuse. Premièrement, le peptidoglycane, un composant des parois cellulaires bactériennes, active la libération de substances chimiques par les cellules épithéliales de la muqueuse, qui attirent les cellules immunitaires, en particulier les cellules dendritiques, dans la muqueuse. Les cellules dendritiques ouvrent les jonctions serrées entre les cellules épithéliales et étendent des sondes dans la lumière pour évaluer les antigènes microbiens. Les cellules dendritiques avec antigènes se rendent ensuite dans les follicules lymphoïdes voisins de la muqueuse où les lymphocytes T inspectent les antigènes. Ce processus déclenche une réponse médiée par les IgA, si nécessaire, dans la lumière qui empêche les organismes commensaux d'infiltrer la muqueuse et de déclencher une réaction systématique beaucoup plus importante et généralisée.

Fonctions digestives du gros intestin

Le résidu de chyme qui entre dans le gros intestin contient peu de nutriments, à l'exception de l'eau, qui est réabsorbée pendant que le résidu stagne dans le gros intestin, généralement pendant 12 à 24 heures. Ainsi, il ne vous surprendra peut-être pas que le gros intestin puisse être complètement retiré sans affecter significativement le fonctionnement digestif. Par exemple, dans les cas graves de maladie inflammatoire de l'intestin, le gros intestin peut être retiré par une procédure connue sous le nom de colectomie. Souvent, une nouvelle poche fécale peut être fabriquée à partir de l'intestin grêle et suturée à l'anus, mais sinon, une iléostomie peut être créée en faisant passer l'iléon distal à travers la paroi abdominale, permettant au chyme aqueux d'être recueilli dans un appareillage adhésif en forme de sac.

Absorption, formation des fèces et défécation

L'intestin grêle absorbe environ 90 % de l'eau que vous ingérez. Le gros intestin absorbe la majeure partie de l'eau restante, un processus qui convertit le résidu de chyme liquide en fèces semi-solides (« selles »). Les fèces sont composées de résidus alimentaires non digérés, de substances digérées non absorbées, de millions de bactéries, de vieilles cellules épithéliales de la muqueuse gastro-intestinale, de sels inorganiques et de suffisamment d'eau pour qu'elles puissent passer facilement hors du corps. Sur chaque 500 mL (17 onces) de résidus alimentaires qui entrent dans le cæcum chaque jour, environ 150 mL (5 onces) deviennent des fèces.

Les fèces sont éliminées par les contractions des muscles rectaux. Vous aidez ce processus par une procédure volontaire appelée manœuvre de Valsalva (Valsalva’s maneuver), dans laquelle vous augmentez la pression intra-abdominale en contractant votre diaphragme et les muscles de votre paroi abdominale, et en fermant votre glotte.

Le processus de défécation commence lorsque les mouvements de masse forcent les fèces du côlon vers le rectum, étirant la paroi rectale et provoquant le réflexe de défécation, qui élimine les fèces du rectum. Ce réflexe parasympathique est médiatisé par la moelle épinière. Il contracte le côlon sigmoïde et le rectum, relâche le sphincter anal interne et contracte initialement le sphincter anal externe. La présence de fèces dans le canal anal envoie un signal au cerveau, qui vous donne le choix d'ouvrir volontairement le sphincter anal externe (déféquer) ou de le maintenir temporairement fermé. Si vous décidez de retarder la défécation, il faut quelques secondes pour que les contractions réflexes s'arrêtent et que les parois rectales se relâchent. Le prochain mouvement de masse déclenchera des réflexes de défécation supplémentaires jusqu'à ce que vous déféquiez.

Si la défécation est retardée pendant une période prolongée, de l'eau supplémentaire est absorbée, rendant les fèces plus fermes et pouvant potentiellement entraîner une constipation. D'autre part, si les matières fécales se déplacent trop rapidement à travers les intestins, pas assez d'eau n'est absorbée, et une diarrhée peut en résulter. Cela peut être causé par l'ingestion de pathogènes d'origine alimentaire. En général, le régime alimentaire, la santé et le stress déterminent la fréquence des selles. Le nombre de selles varie considérablement d'un individu à l'autre, allant de deux ou trois par jour à trois ou quatre par semaine.