Présentation PowerPoint

PRISE ALIMENTAIRE,
DIGESTION ET ABSORPTION DES
NUTRIMENTS
Généralité
 Les animaux sont hétérotrophes
 Besoin de nourriture
 Énergie
 Matériaux de construction pour la croissance,
reproduction etc.
 L’énergie vient des aliments
 Mélanges complexes de glucides, lipides,
protéines….
 Non biodisponibles
 Nécessité de la digestion
Définition digestion
 Ensemble des événement transformant un
aliment en nutriment
 La digestion est extracellulaire et elle fait
intervenir des forces mécaniques, des actions
chimiques (HCl), enzymatiques (amylase,
protéases, lipases..) et fermentaires.
 Devenus nutriments (petites molécules
solubles), les éléments de l’aliment peuvent être
absorbés et l’étude de la suite de leur devenir
fait l’objet de la nutrition
Digestion-alimentation
Collecte des aliments
Ingestion
Tube digestif
Aliment
Alimentation
Nutriment
Digestion
(mécanique, chimique,
fermentation)
Absorption
Nutrition
Différentes phases
1. Recherche et prise alimentaire
2. Fragmentation puis décomposition des substances
alimentaires en molécules simples = digestion
3. Absorption des molécules
4. Utilisation des précurseurs (anabolisme et
catabolisme)
(5. Rejets des sous produits)
Différentes fonctions
1. Activité mécanique (capture, fragmentation, tri,
stockage des macromolécules)
2. Activités chimiques (=digestion : dégradation par
voie enzymatique des aliments)
3. Activités physiologiques (absorption des molécules
et passage dans le milieu intérieur)
=> Toutes ces fonctions réalisés par l’appareil
digestif (+annexes dans le cas de la prise
alimentaire)
Différentes fonctions => spécialisation de l’appareil digestif en
différents segments.
Région bucco-pharyngienne : réception de la
nourriture (et saisie)
Tube digestif antérieur : conduction, stockage
et digestion des aliments
Intestin moyen : digestion chimique des
aliments
Intestin postérieur : absorption de l’eau, des
ions et défécations
=> Régimes alimentaires différents = diversités des appareils digestifs
Histoire des sciences
Réaumur (168 »-1757) :
Digestion est un processus chimique et non pas mécanique
(expérience chez la buse)
Spallanzani (1729-1799)
Digestion s’effectue plus vite à T° corporelle. Confirme les travaux
de Réumur et expérimente sur l’homme (sur lui)
Beaumont (1822) :
Etudie la digestion chez un patient présentant une fistule de
l’estomac (suite à blessure par balle) : présence HCl dans l’estomac
Pour Borelli.
la digestion est
un phénomène
purement
mécanique : les
aliments sont
broyés dans le
tube digestif.
Réaumur ne croit pas à cette théorie de Borelli.
En 1752, il fait avaler à un rapace un petit tube en métal résistant. Le
tube est ouvert aux 2 bouts et contient un morceau de viande.
« Le tube ainsi garni fut donné à une buse pour son premier déjeuner.
Ce ne fut que le lendemain que je trouvai le tube qu’elle venait de
rendre : il avait toute sa rondeur, on ne découvrait sur sa surface
aucune trace de frottements. Le morceau de viande avait été réduit peutêtre au quart de son premier volume ; ce qui en restait était couvert par
une espèce de bouillie venue probablement de celles de ses parties qui
avaient été dissoutes »
Lazzaro Spallanzani, abbé et professeur d'histoire naturelle
à l'université de Pavie, reprend les travaux de Réaumur sur
la digestion. Il pense que la digestion est un phénomène
chimique.
"J'en fis entrer dans un tube en verre (...); je mis avec ce suc quelques
brins de chair (...). Je le plaçai dans un fourneau où on éprouvait à
peu près la chaleur de mon estomac; j'y mis aussi un tube semblable
avec une quantité d'eau qui était la même que celle du suc gastrique
pour me servir de terme de comparaison (...). Voici les éléments que
j'observai. La chair qui était dans le suc gastrique commença à se
défaire avant 12 heures et elle continua insensiblement jusqu'à ce
qu'au bout de 35 heures, elle avait perdu toute consistance (...). Il n'en
fut pas de même dans le tube où j'avais mis de l'eau(...): la plus
grande partie des fibres charnues plongées dans l'eau étaient encore
entières au bout du troisième jour."
Au début du XIXème siècle, un trappeur canadien est blessé par un
coup de fusil et son estomac laisse échapper de la nourriture par un
orifice ouvert. La plaie se cicatrise, laissant une ouverture de
l’estomac sur l’extérieur.
Un médecin, William Beaumont, a l’idée de prélever directement du
suc (liquide) de l'estomac et de le placer dans un tube avec un
morceau de viande. Il ferme le tube, qu’il plonge dans une casserole
pleine d'eau à 37°C. Au bout de quelques heures, la viande s'est
dissoute.
C Bernard (1850) :
Digestion ne se limite pas à l’estomac : intestin
Étude du pancréas et suc pancréatique,
Montre que sécrétion pancréatique est sous contrôle de l’arrivée du
chyme acide dans le duodénum
Pavlov (1888) : libération du suc pancréatique par stimulation
pneumogastrique
Une de ses élèves mais en évidence un sécrétion en absence de
communication nerveuse
Bayliss et Starling (1902) :
Mise en évidence de la sécrétine : première hormone !!
Anatomie et physiologie
Anatomie générale
Un tube:
•segmenté par des
sphincters
•dilaté par des poches
 Tube segmenté et
dilaté de poches
 Surface d’échange
appartenant au milieu
extérieur et contrôlée
pour:
 pH
 Température
 Phase liquide (eau)
Ingestion
Reception
Transport
Stockage
digestion
Digestion
(Sécrétion acide)
Absorption
assimilation
(Sécrétions
alcalines)
Stockage déchets
STRUCTURE PAROI TUBE DIGESTIF
REPARTITION DES TACHES
 Motricité
 Sécrétion
 Digestion
 Absorption
PREHENSION DE LA NOURRITURE
-Différentes modalités selon le mode alimentaire et variabilité
spécifique :
-Phytophagie :
-Cheval : utilisation des lèvres
-Vache : langue (saisie) et incisive (section)
-…
-Zoophagie :
-Saisie par les pattes munies de griffes (félidés)
-Saisie par les dents …
REGION BUCCOPHARYNGIENNE
-prise des aliments (dents)
-Digestion mécanique et chimique
-Déglutition qui propulse bol
alimentaire dans le tube digestif
=>Glandes salivaires facilitent
digestion et la déglutition
=>Dents : rôle mécanique de
capture et de broyage
LES DENTS
Formule dentaire :
Enfant : 2I, 1C, 2M x2
Adulte : 2I, 1C, 2PM, 3M x2
ADAPTATION MORPHOLOGIQUE DES DENTS
Carnassière =
prémolaire
modifiée
ADAPTATION MORPHOLOGIQUE BECS
Adaptation du bec des
oiseaux à leur régime
alimentaire
DIGESTION MECANIQUE : MASTICATION
Mastication = broyage grossier des aliments ingérés
-dépend du mode alimentaire :
-Broyage long pour les ruminants (en 2 étapes : rapide
pendant l’ingestion puis plus longue durant la rumination, cf
infra)
-Broyage faible voir inexistant chez les carnivores (broyage
des os uniquement)
-Mouvements volontaires et réflexes dépendant des muscles
masticatoires (masséters et temporaux) et de la langue qui place
les aliments sous les tables dentaires.
Histologie des glandes
salivaires
Cellule à mucus
Cellules séreuse: sécrétion d’ un
liquide filant riche en amylase
•Possibilité d’acinus mixte
Le salivon
 L’unité fonctionnelle
est appelé salivon
(par analogie au
néphron pour le rein)
Formation de la salive
 Les cellules acineuses sécrètent
l’amylase, les mucines et les
électrolytes (en concentration
identique au plasma)
 Comme pour la plupart des
glandes exocrines, la sécrétion
primaires est modifiée dans le
canal excréteur
 Les cellules canalaires
réabsorbent activement le
sodium (contre du K+) et
sécrètent du bicarbonate
 La salive est hypotonique ce
qui favorise son rôle de
solvant pour la gustation
DIGESTION CHIMIQUE : LA SALIVE
Composition :
1L/jour, pH=7
pH protège de l’acidité les dents
-97 % d’H20
-Électrolytes (Na+, Cl-,HCO3-,
K+,)
-Amylase salivaire (ptyaline) =
efficace entre pH 4 et 11
(inactivité dans l’estomac)
-Mucine : mucopolysaccharide
(lubrification des aliments)
-Lysozyme (enzyme
bactéricide)
Salivation :
-SN autonome (via chimio et barorécepteurs)
-Sympathique et parasympathique sont activateurs
Quantité et qualité de la salive dépendent du régime alimentaire :
-quantité :
-1L/jour chez l’homme
-40L/jour chez cheval
-200L/jour chez les bovins (transport de l’herbe par œsophage
par flottaison, pas de péristaltisme)
-Qualité :
- Salive des ruminants contient de l’urée
Autre rôle :
- thermorégulation (chien et chat)
1. Cotransport de Cl- avec
Na+
2. Maintien du gradient de
Na+ par pompe Na/K
3. Cotransport de Cl- avec
HCO3- du coté luminale
4. Electronégativité coté
luminal => entrée de
Na+ et entrée d’eau
- Production de salive primaire
par les cellules acineuses
identique au plasma
- modification au niveau des
canaux excréteurs : salive
secondaire isotonique
Réabsorption Cl- et Na+ et
sécrétion K+ et HCO3-
Réflexe conditionné
Roles de la salive
1.
2.
3.
4.
Lubrification du bol
Flottaison de l’herbe
Déglutition /rinçage de la bouche
Contrôle de la flore buccale
Propriétés antivirales, antibactériennes & antifongiques
5.
Activité enzymatique
Porc, oiseaux
6.
7.
8.
Thermorégulation
Cicatrisation des plaies
Entretien de la fourrure, du poil
LE PHARYNX
Carrefour des voies respiratoires et digestive.
Épiglotte assure la fermeture de voie pulmonaire durant la
déglutition.
Déglutition en 3 étapes :
- étape orale : langue sépare le bol de la cavité buccale
- étape pharyngienne : bol touche muqueuse pharyngienne :
réflexe de déglutition (élévation du palais mou, fermeture de
l’épiglotte)
- étape oesophagienne :
-Sphincter oesophagien supérieur se relâche ce qui permet
entrer du bol alimentaire dans l’œsophage
L’OESOPHAGE
Simple canal ou transite
les aliments ingérés
Ni transformation
chimique, ni
transformation
mécanique
Déplacement de la
nourriture nécessite
contraction/relâchement
des muscles lisses des
organes digestifs
LE PERISTALTISME
PERISTALTISME :
Région adjacente se contracte et se
relâche tour a tour en poussant la
nourriture vers l’extrémité
SEGMENTATION :
Région non adjacente se contracte et
se relâche tour a tour : brassage plutôt
que propulsion
L’ESTOMAC
- Lieu de stockage des aliments
- Brassage des aliments
- Début de digestion enzymatique : essentiellement protéolytique
via pepsine
-Évacuation contrôlé des aliments vers le duodénum
- Estomac sécrète de nombreuse substances :
-HCl
-Pepsines
-Facteur intrinsèque (glycoprotéine qui permet captation Vit
B12) = seule fonction vitale de l’estomac
-Gastrine (permet sécrétion HCl et pepsinogène)
-Mucus et bicarbonates (protection)
-Enfant : Lab-ferment, coagulation du lait
Également cellule G qui sécrète la gastrine
Cellules épithéliales sécrètent mucus et liquide alcalin (riche en HCO3-)
BARRIERE MUQUEUSE
-épaisse couche de mucus riche en bicarbonates
-Cellules épithéliales reliées par des jonctions serrées
-Épithélium supérieur de l’estomac se renouvelle totalement tous les
6 jours
Mucus et bicarbonates :
- sécrétion augmenté par Ach
- inhibé par Aspirine et AINS => ulcère
=> La plupart du temps ulcère causé par Helicobacter pylori
DIGESTION MECANIQUE : BRASSAGE ET VIDANGE
Péristaltisme bidirectionnel : provoque brassage
Pylore contient 30 mL de chyme et ne laisse passer dans duodénum
que liquides et petites particules
Libération du chyme : 3 mL/contraction (toutes les 3 min)
Provoque réflexe entérogastrique : libération de sécrétine, CCK, VIP
et GIP => diminue force de contraction de l’estomac et empêche le
duodénum de se remplir de nouveau
DIGESTION CHIMIQUE :
1. Acide chlorydrique (HCl) (cellules pariétales)
• pH de l’estomac = 1,5 à 3,5
• Hydrolyse partiellement les protéines
• Tue les bactéries
2. Enzymes de digestion :
Pepsine, lab-ferment (enfant)
CONTRÔLE DE LA LIBERATION DU SUC GASTRIQUE
Régulation et sécrétion de
HCl :
Histamine, Ach et
gastrine active la
libération de H+
SPECIALISATION DE L’ESTOMAC DES RUMINANTS :
INTESTIN GRELE
La plus grande partie de la digestion et de l’absorption
des nutriments se fait dans l’intestin grêle
Longueur ~ 6 m
• Duodenum (25 cm)
• Jejunum (~ 2 - 3 m)
• Iléum ou Iléon (~ 2
- 3 m)
Duodénum reçoit les sécrétions de deux organes digestifs:
carrefour duodénal
LE FOIE
Foie sécrète bile qui contient :
• Déchets excrétés par le foie (bilirubine : provient de
la dégradation de hème de Hb des érythrocytes)
• Sels biliaires : émulsionnent les lipides : favorisent
l’absorption des lipides
• Cholestérol
Entre 250 mL et 1500 mL de bile libérée dans le duodénum
chaque jour
FONCTION DE LA VESICULE BILIAIRE
=>stock et concentre la bile
Bile sécrété en continue par le foie
Muscle sphincter de l’ampoule hépato-pancréatique est fermé et
la bile reflue par le canal cystique dans la vésicule biliaire
CONTRÔLE DES SECRETIONS HEPATIQUES
-Sécrétion et libération de la
bile sont sous contrôle
hormonale (CCK et sécrétine)
-Contrôle nerveux (nerf
vague) faible importance
DIGESTION CHIMIQUE DES LIPIDES
Structure des sels biliaires (glycocholate) : structure
polaire/apolaire
Favorable a la formation de micelle
Formation de micelle permet action
+ rapide des lipases (plus grandes
surface d’action)
LE PANCREAS
Pancréas sécrète:
• Composante enzymatique :
• chymotrypsinogène
• trypsinogène
• procarboxypeptidase
• inhibiteur de la trypsine
• a amylase, lipases, ribonucléases, …
• composante aqueuse riches en bicarbonates (ions
hydrogénocarbonates) => équilibre le pH du chyme
acide
Formation phase aqueuse identique formation de la salive
Cellule épithéliale du canal pancréatique => HCO3- élevé qui va
rétablir un pH neutre au chyme acide
ACINUS
ACINUS = groupe de cellules
acineuses
CELLULE ACINEUSE
Cellules acineuses sont des
cellules sécrétrices polarisées.
- synthèse enzymatique au pole
basale
- conditionnement dans la zone
médiane
- transport et évacuation des
sécrétions au pole apical
Activation des enzymes
pancréatiques
Activation de la
trypsine puis des autres
enzymes protéolytiques
a amylase et lipase
non pas besoin
d’activation
DIGESTION DES PROTEINES
DIGESTION DES GLUCIDES ET DES LIPIDES
DIGESTION DES POLYSACCHARIDES PAR a AMYLASE
PANCREATIQUE
FORMATION DE DISACCHARIDE (MALTOSE)
LIPASE PANCREATIQUE DEGRADE TG EN AGL
CONTRÔLE DES SECRETIONS PANCREATIQUES
Sécrétion sous le contrôle de
2 hormones : la
cholécystokinine duodénale
(CCK) et la sécrétine
duodénale.
Ces 2 Hormones sécrétés
par stimulation du duodénum
par le chyme acide
CCK stimule composante
aqueuse
Sécrétine stimule
composante enzymatique
Egalement contrôle nerveux :
nerf vague.
CCK et SECRETINE
-Sécrétine active à la fois la sécrétion de la bile par le foie de la
phase aqueuse du suc pancréatique
-CCK provoque contraction vésicule biliaire, sécrétion enzyme
pancréatique
-CCK provoque également relâchement sphincter de l’ampoule
hépato-pancréatique : permet entrer bile et suc pancréatique dans le
duodénum
L’INTESTIN GRELE
Digestion et absorption des glucides
=> Ne peuvent être
absorber que les
glucides simples
(oses)
=> Glucide complexes
(amidon, glycogène) doivent
être simplifiés par action des
a amylase salivaire et
pancréatique
-saccharase, maltase, lactase,
… au niveau de la paroi
duodénale
Digestion et absorption des protéines
=> Ne peuvent être absorber que les Aa
Protéines dégradé par pepsine
gastrique et enzymes
pancréatiques
Au niveau de la paroi
intestinale : dipeptidase, amino et
carboxypeptidase
Cotransport Aa/Na+ : transport
actif
CAS PARTICULIER : TRANSPORT DE PROTEINES
- Nouveau-né : immunoglobulines du colostrum
Transport par pinocytose (endocytose)
Nécessite inactivation des enzymes de la digestion :
antitrypsine dans le colostrum (veau, porc, …)
- Adulte : pas de transport
Digestion et absorption des lipides
Rôle important des sels bilaires
dans l’émulsion des graisses
Digestion par lipase pancréatique
Absorption des nutriments
Absorption des électrolytes :
Na+ : passage dans milieu intracellulaire est passif puis expulsion
par le pole basal (ou latéral) via transport actif (ATPase)
Cl- : suit Na+ par gradient électrique
Ca2+ : transport actif, réglé par le calcitriol (cf endocrinologie)
Absorption de l’eau :
phénomène passif : gradient osmotique (suit principalement les
electrolytes (Na+))
Passage dans les 2 sens : agent osmotique actif dans l’intestin
provoque diarhée (intolérance au lactose, …)
Passage pas aquaporine
GROS INTESTIN
-absorption de l’eau
résiduelle et de certains
électrolytes (Na+,Cl-)
-Éliminer les matières
fécales
CAECUM + ou – développé
selon régime alimentaire
-absent chez carnivore (chien)
-Peu développé chez l’homme
= appendice
-Très développé chez les
herbivores (lapin, ruminants)
=> Poche de fermentation
pour digestion symbiotique de
la cellulose (cf infra)
Hypothalamic feeding center
 Food intake
 Fat stores
 Leptin secretion
Negative feedback
Neuropeptide Y
Régulation du poids corporel par la leptine