23.2 : Processus et régulation du système digestif
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Objectifs d'apprentissage
- Discutez de six activités fondamentales du système digestif, en donnant un exemple de chacune
- Comparez et opposez les contrôles neuraux et hormonaux impliqués dans la digestion
Le système digestif utilise des activités mécaniques et chimiques pour décomposer les aliments en substances absorbables au cours de leur trajet dans le système digestif. Le tableau\(\PageIndex{1}\) donne un aperçu des fonctions de base des organes digestifs.
| Orgue | Fonctions principales | Autres fonctions |
|---|---|---|
| Bouche |
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| Pharynx |
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| Œsophage |
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| estomac |
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| L'intestin grêle |
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| Orgues accessoires |
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| Gros intestin |
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Processus digestifs
Les processus de digestion comprennent six activités : ingestion, propulsion, digestion mécanique ou physique, digestion chimique, absorption et défécation.
Le premier de ces processus, l'ingestion, fait référence à l'entrée des aliments dans le tube digestif par la bouche. Les aliments y sont mâchés et mélangés à de la salive, qui contient des enzymes qui commencent à décomposer les glucides contenus 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 bolus de taille appropriée.
Les aliments quittent la bouche lorsque la langue et les muscles du pharynx les propulsent dans l'œsophage. Cet acte de déglutition, dernier acte volontaire avant la défécation, est un exemple de propulsion, qui fait référence au mouvement des aliments dans le tube digestif. Il comprend à la fois le processus volontaire de déglutition et le processus involontaire du péristaltisme. Le péristaltisme consiste en des vagues séquentielles alternées de contraction et de relaxation des muscles lisses de la paroi alimentaire, qui agissent pour propulser les aliments (Figure\(\PageIndex{1}\)). 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 pénètrent dans votre estomac même si vous êtes debout 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, il réduit la taille des aliments pour augmenter à la fois la surface et la mobilité. Cela comprend la mastication, ou mastication, ainsi que les mouvements de la langue qui aident à diviser les aliments en petits morceaux et à les mélanger à la salive. Bien que l'on ait 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 permet de les séparer davantage et d'exposer une plus grande partie de leur surface aux sucs digestifs, créant ainsi 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 musculaire du tube digestif. Ces contractions isolent de petites sections de l'intestin, déplaçant leur contenu d'avant en arrière tout en subdivisant, brisant et mélangeant continuellement le contenu. En déplaçant les aliments d'avant en arrière dans la lumière intestinale, la segmentation mélange les aliments aux sucs digestifs et facilite leur absorption.
Lors de la digestion chimique, qui commence par 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 terminé dans l'intestin grêle.
Les aliments décomposés n'ont aucune valeur pour l'organisme à moins qu'ils ne pénètrent dans la circulation sanguine et que leurs nutriments ne soient utilisés. Cela se produit par le biais du processus d'absorption, qui se déroule principalement dans l'intestin grêle. La plupart des nutriments y sont absorbés par la lumière du tube digestif dans la circulation sanguine par les cellules épithéliales qui constituent la muqueuse. Les lipides sont absorbés par les voies lactées et sont transportés par les vaisseaux lymphatiques vers la circulation sanguine (les veines sous-clavières situées près du cœur). Les détails de ces processus seront discutés plus tard.
Lors de la défécation, dernière étape de la digestion, les matières non digérées sont éliminées du corps sous forme de matières fécales.
LE VIEILLISSEMENT ET LE... Système digestif : de la suppression de l'appétit à la constipation
Les modifications du système digestif liées à l'âge commencent dans la bouche et peuvent affecter pratiquement tous les aspects du système digestif. Les papilles gustatives deviennent moins sensibles, de sorte que les aliments ne sont plus aussi appétissants qu'ils ne l'étaient autrefois. Une tranche de pizza est un défi, pas un régal, lorsque vous avez perdu des dents, que vos gencives sont malades et que vos glandes salivaires ne produisent pas assez de salive. La déglutition peut être difficile et les aliments ingérés circulent lentement dans le tube digestif en raison de la diminution de la force et du tonus des tissus musculaires. La rétroaction neurosensorielle est également atténuée, ralentissant la transmission de 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 de plus en plus fréquemment avec l'âge. Les problèmes de l'intestin grêle peuvent inclure des ulcères duodénaux, une mauvaise digestion et une malabsorption. Les problèmes du gros intestin incluent les hémorroïdes, les maladies diverticulaires et la constipation. Les affections qui affectent le fonctionnement des organes accessoires et leur capacité à transmettre des enzymes pancréatiques et de la bile à l'intestin grêle incluent la jaunisse, la pancréatite aiguë, la cirrhose et les calculs biliaires.
Dans certains cas, un seul organe est responsable du processus digestif. Par exemple, l'ingestion se produit uniquement 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 au fur et à mesure que les aliments traversent le tube digestif (Figure\(\PageIndex{2}\)).
Une partie de la digestion chimique se produit 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 neurale et endocrinienne agissent pour maintenir les conditions optimales dans la lumière nécessaires à la digestion et à l'absorption. Ces mécanismes régulateurs, qui stimulent l'activité digestive par l'intermédiaire d'une activité mécanique et chimique, sont contrôlés à la fois de manière extrinsèque et intrinsèque.
Contrôles neuraux
Les parois du tube digestif contiennent divers capteurs qui aident à réguler les fonctions digestives. Il s'agit notamment des mécanorécepteurs, des chimiorécepteurs et des osmorécepteurs, qui sont capables de détecter des stimuli mécaniques, chimiques et osmotiques, respectivement. 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, quelle quantité de liquide est présente et quel type de nutriments se trouvent 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 les sucs digestifs dans la lumière, ou cela peut signifier la stimulation des muscles du tube digestif, activant ainsi le péristaltisme et la segmentation qui font circuler les aliments le long du tractus intestinal.
Les parois de l'ensemble du tube digestif sont entourées 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 suscitent plusieurs types de réflexes. Les plexus nerveux extrinsèques orchestrent de longs réflexes, 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, quant à eux, sont orchestrés par des plexus nerveux intrinsèques situés à l'intérieur de la paroi du tube digestif. Ces deux plexus et leurs connexions ont été introduits plus tôt sous le nom de système nerveux entérique. Les réflexes courts régulent les activités d'une zone du tube digestif et peuvent coordonner les mouvements péristaltiques locaux et stimuler les sécrétions digestives. Par exemple, la vue, l'odorat et le goût des aliments déclenchent de longs réflexes qui commencent par la transmission d'un signal au bulbe rachidien par un neurone sensoriel. La réponse au signal est de stimuler les cellules de l'estomac pour qu'elles commencent à sécréter des sucs digestifs en vue de l'arrivée de nourriture. En revanche, les aliments qui distendent l'estomac déclenchent de courts réflexes qui amènent les cellules de la paroi de l'estomac à augmenter leur sécrétion de sucs digestifs.
Contrôles hormonaux
Diverses 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 de nourriture. La gastrine stimule la sécrétion d'acide gastrique par les cellules pariétales de la muqueuse de l'estomac. 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 la sécrétion aqueuse de bicarbonate par le pancréas ; la cholécystokinine (CCK), 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 sécrétion gastrique et ralentit la vidange et la motilité gastriques. Ces hormones gastro-intestinales sont sécrétées par des cellules épithéliales spécialisées, appelées endocrinocytes, situées dans l'épithélium de la muqueuse de l'estomac et de l'intestin grêle. Ces hormones pénètrent ensuite dans la circulation sanguine, par laquelle elles peuvent atteindre leurs organes cibles.
Révision du chapitre
Le système digestif ingère et digère les aliments, absorbe les nutriments libérés et excrète les composants alimentaires non digestibles. Les six activités impliquées dans ce processus sont l'ingestion, la motilité, la digestion mécanique, la digestion chimique, l'absorption et la défécation. Ces processus sont régulés par des mécanismes neuronaux et hormonaux.
Questions sur les liens interactifs
Visitez ce site pour un aperçu de la digestion des aliments dans différentes régions du tube digestif. Notez la voie empruntée par les nutriments non gras de l'intestin grêle jusqu'à leur libération sous forme de nutriments dans l'organisme.
Réponse : Les réponses peuvent varier.
Choix multiples
Q. Lequel de ces processus se produit dans la bouche ?
A. ingestion
B. digestion mécanique
C. digestion chimique
D. tout ce qui précède
Réponse : D
Q. Lequel de ces processus se produit dans la majeure partie du tube digestif ?
A. ingestion
B. propulsion
C. Segmentation
D. absorption
Réponse : B
Q. Lequel des stimuli suivants active les capteurs situés dans les parois des organes digestifs ?
A. produits de dégradation de la digestion
B. distension
C. pH du chyme
D. tout ce qui précède
Réponse : D
Q. Laquelle de ces affirmations concernant les réflexes du tractus gastro-intestinal est fausse ?
R. Les réflexes courts sont provoqués par les nerfs situés à proximité du tube digestif.
B. Les réflexes courts sont médiés par le système nerveux entérique.
C. La nourriture qui distend l'estomac déclenche de longs réflexes.
D. Les réflexes longs peuvent être provoqués par des stimuli provenant de l'extérieur du tube digestif.
Réponse : A
Questions sur la pensée critique
Q. Proposez une théorie pour expliquer pourquoi la segmentation se produit et le péristaltisme ralentit dans l'intestin grêle.
R. La majeure partie de la digestion et de l'absorption se fait dans l'intestin grêle. En ralentissant le transit du chyme, la segmentation et la réduction du taux de péristaltisme laissent le temps à ces processus de se produire.
Q. Cela fait plusieurs heures que vous n'avez pas mangé. En passant devant une boulangerie, vous dégustez une odeur de pain fraîchement sorti du four. Quel type de réflexe est déclenché et quel en est le résultat ?
R. L'odeur des aliments déclenche de longs réflexes qui se traduisent par la sécrétion de sucs digestifs.
Lexique
- absorption
- passage des produits digérés de la lumière intestinale à travers les cellules muqueuses et dans la circulation sanguine ou lactée
- digestion chimique
- dégradation enzymatique des aliments
- chyme
- liquide souillé créé lorsque les aliments sont mélangés à des sucs digestifs
- défécation
- élimination des substances non digérées du corps sous forme de matières fécales
- ingestion
- introduction des aliments dans le tube digestif par la bouche
- mastication
- mastication
- digestion mécanique
- mastication, mélange et segmentation qui préparent les aliments à la digestion chimique
- péristaltisme
- contractions et relaxations musculaires qui propulsent les aliments dans le tube digestif
- propulsion
- processus volontaire de déglutition et processus involontaire de péristaltisme qui fait circuler les aliments dans le tube digestif
- segmentation
- contractions et relaxations alternées de segments non adjacents de l'intestin qui font avancer et reculer les aliments, les fragmentent et les mélangent aux sucs digestifs