23.5 : L'intestin grêle et le gros intestin
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Objectifs d'apprentissage
- Comparez et contrastez la localisation et l'anatomie générale du petit intestin et du gros intestin
- Identifier trois principales adaptations de la paroi de l'intestin grêle qui augmentent sa capacité d'absorption
- Décrire la digestion mécanique et chimique du chyme lors de sa libération dans l'intestin grêle
- Énumérez trois caractéristiques propres à la paroi du gros intestin et identifiez leur contribution à son fonctionnement
- Identifier les rôles bénéfiques de la flore bactérienne dans le fonctionnement du système digestif
- Suivez le parcours des déchets alimentaires depuis leur point d'entrée dans le gros intestin jusqu'à leur sortie du corps sous forme de matières fécales
Le mot intestin est dérivé d'une racine latine qui signifie « interne », et en effet, les deux organes remplissent presque ensemble l'intérieur de la cavité abdominale. De plus, appelés intestin grêle et gros intestin, ou familièrement « intestins », ils constituent la plus grande masse et la plus grande longueur du tube digestif et, à l'exception de l'ingestion, remplissent toutes les fonctions du système digestif.
L'intestin grêle
Le chyme libéré par l'estomac pénètre dans l'intestin grêle, qui est le principal organe digestif du corps. Non seulement c'est là que se produit la majeure partie de la digestion, mais c'est aussi là que se produit pratiquement toute l'absorption. Partie la plus longue du tube digestif, l'intestin grêle mesure environ 3,05 mètres (10 pieds) de long chez une personne vivante (mais environ deux fois plus long chez un cadavre en raison de la perte de tonus musculaire). Comme cela le rend environ cinq fois plus long que le gros intestin, vous vous demandez peut-être pourquoi on l'appelle « petit ». En fait, son nom vient de son diamètre relativement plus petit d'environ 2,54 cm (1 po) seulement, contre 7,62 cm (3 po) pour le gros intestin. Comme nous le verrons sous peu, outre sa longueur, les plis et les saillies de la muqueuse de l'intestin grêle lui confèrent une surface énorme, d'environ 200 m 2, soit plus de 100 fois la surface de votre peau. Cette grande surface est nécessaire aux processus complexes de digestion et d'absorption qui s'y produisent.
Structure
Le tube spiralé de l'intestin grêle est subdivisé en trois régions. De la zone proximale (au niveau de l'estomac) à la zone distale, il s'agit du duodénum, du jéjunum et de l'iléon (Figure\(\PageIndex{1}\)).
La région la plus courte est le duodénum de 25,4 cm (10 pouces), qui commence au niveau du sphincter pylorique. Juste après le sphincter pylorique, il se plie vers l'arrière derrière le péritoine pour devenir rétropéritonéal, puis forme une courbe en forme de C autour de la tête du pancréas avant de remonter vers l'avant pour retourner dans la cavité péritonéale et rejoindre le jéjunum. Le duodénum peut donc être subdivisé en quatre segments : le duodénum supérieur, le duodénum descendant, le duodénum horizontal et le duodénum ascendant.
L'ampoule hépatopancréatique (ampoule de Vater) est particulièrement intéressante. Située dans la paroi duodénale, l'ampoule marque la transition entre la partie antérieure du tube digestif et la région médiane, et c'est là que se rejoignent le canal biliaire (par lequel la bile quitte le foie) et le canal pancréatique principal (par lequel le suc pancréatique sort du pancréas) se rejoignent. Cette ampoule débouche dans le duodénum au niveau d'une minuscule structure en forme de volcan appelée papille duodénale majeure. Le sphincter hépatopancréatique (sphincter d'Oddi) régule le flux de bile et de suc pancréatique de l'ampoule vers le duodénum.
Le jéjunum mesure environ 0,9 mètre (3 pieds) de long (en vie) et s'étend du duodénum à l'iléon. Jejunum signifie « vide » en latin et aurait été nommé ainsi par les anciens Grecs qui remarquaient qu'il était toujours vide à la mort. Aucune démarcation claire n'existe entre le jéjunum et le dernier segment 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 vasculaire et possède des plis muqueux plus développés que le jéjunum. L'iléon rejoint le caecum, la première partie du gros intestin, au niveau du sphincter iléo-caecal (ou valve). 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 splanchnic thoracique assurent une innervation extrinsèque de l'intestin grêle. L'artère mésentérique supérieure est son principal apport artériel. Les veines sont parallèles aux artères et s'écoulent dans la veine mésentérique supérieure. Le sang riche en nutriments provenant de l'intestin grêle est ensuite transporté vers le foie par la veine porte hépatique.
Histologie
La paroi de l'intestin grêle est composée des quatre mêmes couches que celles généralement présentes dans le système digestif. Cependant, trois caractéristiques de la muqueuse et de la sous-muqueuse sont uniques. Ces caractéristiques, qui multiplient par plus de 600 la surface absorbante de l'intestin grêle, comprennent les plis circulaires, les villosités et les microvillosités (Figure\(\PageIndex{2}\)). Ces adaptations sont plus abondantes dans les deux tiers proximaux de l'intestin grêle, où se produit la majeure partie de l'absorption.
Plis circulaires
Aussi appelé plica circulare, un pli circulaire est une crête profonde dans la muqueuse et la sous-muqueuse. Commençant près de la partie proximale du duodénum et se terminant vers le milieu de l'iléon, ces plis facilitent l'absorption. Leur forme fait que le chyme se déplace en spirale, plutôt que de se déplacer en ligne droite, dans l'intestin grêle. La spirale ralentit le mouvement du chyme et laisse le temps nécessaire à l'absorption complète des nutriments.
Villosités
À l'intérieur des plis circulaires se trouvent de petites projections vascularisées ressemblant à des poils (0,5 à 1 mm de long) appelées villosités (singulier = villosités) qui donnent à la muqueuse une texture velue. Il y a environ 20 à 40 villosités par millimètre carré, ce qui augmente considérablement la surface de l'épithélium. L'épithélium de la muqueuse, principalement composé de cellules absorbantes, recouvre les villosités. En plus des muscles et du tissu conjonctif qui soutiennent sa structure, chaque villosité contient un lit capillaire composé d'une artériole et d'une veinule, ainsi qu'un capillaire lymphatique appelé lacté. Les produits de dégradation des glucides et des protéines (sucres et acides aminés) peuvent pénétrer directement dans la circulation sanguine, mais les produits de dégradation des lipides sont absorbés par les lactés et transportés dans la circulation sanguine via le système lymphatique.
Microvillosités
Comme leur nom l'indique, les microvillosités (singulier = microvillosités) sont beaucoup plus petites (1 µm) que les villosités. Ce sont des extensions de la surface apicale cylindrique de la membrane plasmique des cellules épithéliales de la muqueuse, soutenues par des microfilaments à l'intérieur de ces cellules. Bien que leur petite taille fasse qu'il est difficile de voir chacune des microvillosités, leur apparence microscopique combinée suggère la formation d'une masse de poils, appelée bordure en brosse. À la surface des membranes des microvillosités se trouvent des enzymes qui finissent de digérer les glucides et les protéines. On estime qu'il y a 200 millions de microvillosités par millimètre carré d'intestin grêle, ce qui augmente considérablement la surface de la membrane plasmique et améliore ainsi considérablement l'absorption.
Glandes intestinales
Outre les trois caractéristiques d'absorption spécialisées dont nous venons de parler, la muqueuse située entre les villosités est parsemée de profondes crevasses qui mènent chacune à une glande intestinale tubulaire (crypte de Lieberkühn), formée de cellules qui tapissent les crevasses (Figure\(\PageIndex{2}\)). Ils produisent du jus intestinal, un mélange légèrement alcalin (pH 7,4 à 7,8) d'eau et de mucus. Chaque jour, environ 0,95 à 1,9 litre (1 à 2 pintes) sont sécrétés en réponse à la distension de l'intestin grêle ou aux effets irritants du chyme sur la muqueuse intestinale.
La sous-muqueuse du duodénum est le seul site des glandes duodénales complexes sécrétant du mucus (glandes de Brunner), qui produisent un mucus alcalin riche en bicarbonates qui protège le chyme acide lorsqu'il pénètre par l'estomac. Les rôles des cellules de la muqueuse de l'intestin grêle sont détaillés dans le tableau\(\PageIndex{1}\).
| Type de cellule | Localisation dans la muqueuse | Fonction |
|---|---|---|
| Absorbant | Épithélium/glandes intestinales | Digestion et absorption des nutriments contenus dans le chyme |
| Gobelet | Épithélium/glandes intestinales | Sécrétion de mucus |
| Paneth | Glandes intestinales | Sécrétion de l'enzyme bactéricide lysozyme ; phagocytose |
| Cellules G | Glandes intestinales du duodénum | Sécrétion de l'hormone gastrine intestinale |
| Cellules IP | Glandes intestinales du duodénum | Sécrétion de l'hormone cholécystokinine, qui stimule la libération des sucs pancréatiques et de la bile |
| Cellules K | Glandes intestinales | Sécrétion du peptide insulinotrope dépendant du glucose, une hormone qui stimule la libération d'insuline |
| Cellules M | Glandes intestinales du duodénum et du jéjunum | Sécrétion de l'hormone motiline, qui accélère la vidange gastrique, stimule le péristaltisme intestinal et stimule la production de pepsine |
| Cellules S | Glandes intestinales | Sécrétion de l'hormone sécrétine |
MALT intestinal
La lamina propria de la muqueuse de l'intestin grêle est parsemée d'une bonne quantité de MALT. Outre les nodules lymphatiques solitaires, les agrégations de MALT intestinal, généralement appelées plaques de Peyer, sont concentrées dans l'iléon distal et servent à empêcher les bactéries de pénétrer dans la circulation sanguine. Les plaques de Peyer sont plus visibles chez les jeunes et deviennent moins visibles avec l'âge, ce qui coïncide avec l'activité générale de notre système immunitaire.
Digestion mécanique dans l'intestin grêle
Le mouvement des muscles lisses de l'intestin comprend à la fois la segmentation et une forme de péristaltisme appelée complexes de motilité migrateurs. Le type d'ondes de mélange péristaltiques observées dans l'estomac n'est pas observé ici.
Si vous pouviez voir dans l'intestin grêle pendant la segmentation, il semblerait que le contenu soit poussé progressivement d'avant en arrière, alors que les anneaux des muscles lisses se contractent puis se relâchent à plusieurs reprises. La segmentation de l'intestin grêle ne force pas le chyme à traverser le tractus. Au lieu de cela, il associe le chyme aux sucs digestifs et pousse les particules alimentaires contre la muqueuse pour les absorber. C'est dans le duodénum que se produit la segmentation la plus rapide, à raison d'environ 12 fois par minute. Dans l'iléon, les segmentations ne se font qu'environ huit fois par minute (Figure\(\PageIndex{3}\)).
Lorsque la majeure partie du chyme a été absorbée, la paroi de l'intestin grêle se distend moins. À ce stade, le processus de segmentation localisé est remplacé par des mouvements de transport. La muqueuse duodénale sécrète l'hormone motiline, qui initie le péristaltisme sous la forme d'un complexe de motilité migratoire. Ces complexes, qui prennent naissance 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 bas que la première, force le chyme un peu plus loin dans l'intestin grêle, puis s'arrête. Ces complexes se déplacent lentement dans l'intestin grêle, forçant le chyme à se déplacer. Il faut environ 90 à 120 minutes pour finalement atteindre l'extrémité de l'iléon. À ce stade, le processus est répété en commençant par le duodénum.
La valve iléo-caecale, un sphincter, est généralement resserrée, mais lorsque la motilité de l'iléon augmente, ce sphincter se détend, permettant aux résidus alimentaires de pénétrer dans la première partie du gros intestin, le caecum. La relaxation du sphincter iléo-caecal est contrôlée à la fois par les nerfs et les hormones. Premièrement, l'activité digestive de l'estomac provoque le réflexe gastro-iléal, qui augmente la force de segmentation iléale. Ensuite, l'estomac libère l'hormone gastrine, qui améliore la motilité iléale, relaxant ainsi le sphincter iléo-caecal. Après le passage du chyme, une pression vers l'arrière aide à fermer le sphincter, empêchant ainsi le reflux dans l'iléon. En raison de 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, s'effectue dans l'intestin grêle à l'aide de sucs intestinaux et pancréatiques. Les lipides arrivent dans l'intestin en grande partie non digérés. L'accent est donc mis ici 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, puis les placent 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 également sur les surfaces luminales des cellules muqueuses.
Pour une digestion chimique optimale, le chyme doit être délivré lentement et en petites quantités par l'estomac. En effet, le chyme provenant de l'estomac est généralement hypertonique, et si de grandes quantités étaient injectées en une seule fois dans l'intestin grêle, la perte d'eau osmotique du sang vers la lumière intestinale qui en résulterait pourrait entraîner une baisse du volume sanguin potentiellement mortelle. De plus, la poursuite de la digestion nécessite un ajustement à la hausse du faible pH du chyme gastrique, ainsi qu'un mélange rigoureux du chyme avec les sucs biliaires et pancréatiques. Les 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.
TROUBLES DE L'INTESTIN GRÊLE : intolérance au lactose
L'intolérance au lactose est une affection caractérisée par une indigestion causée par les produits laitiers. Elle survient lorsque les cellules absorbantes de l'intestin grêle ne produisent pas suffisamment de lactase, l'enzyme qui digère le lactose, le sucre du lait. Chez la plupart des mammifères, l'intolérance au lactose augmente avec l'âge. En revanche, certaines populations humaines, notamment les personnes de race blanche, sont capables de maintenir la capacité de produire de la lactase à l'âge adulte.
Chez les personnes intolérantes au lactose, le lactose contenu dans le chyme n'est pas digéré. Les bactéries présentes dans le gros intestin fermentent le lactose non digéré, un processus qui produit des gaz. Outre les gaz, les symptômes incluent des crampes abdominales, des ballonnements et de la diarrhée. La gravité des symptômes varie d'une gêne légère à une douleur intense ; toutefois, les symptômes disparaissent une fois que le lactose est éliminé des matières fécales.
Le test respiratoire à l'hydrogène est utilisé pour aider à diagnostiquer l'intolérance au lactose. Les personnes tolérantes au lactose ont très peu d'hydrogène dans leur haleine. Les personnes intolérantes au lactose expirent de l'hydrogène, l'un des gaz produits par la fermentation bactérienne du lactose dans le côlon. Une fois que l'hydrogène est absorbé par l'intestin, il est transporté dans les poumons par les vaisseaux sanguins. Un certain nombre de produits laitiers sans lactose sont disponibles dans les épiceries. De plus, des compléments alimentaires sont disponibles. Pris avec de la nourriture, ils fournissent de la lactase pour faciliter la digestion du lactose.
Le gros intestin
Le gros intestin est la partie terminale du tube digestif. La fonction principale de cet organe est de terminer l'absorption des nutriments et de l'eau, de synthétiser certaines vitamines, de former des matières fécales et d'éliminer les matières fécales du corps.
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 la moitié moins long que l'intestin grêle, il est dit gros parce qu'il mesure 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 caecum, le côlon, le rectum et l'anus. La valve iléo-caecale, située à l'ouverture entre l'iléon et le gros intestin, contrôle le flux de chyme de l'intestin grêle vers le gros intestin.
Cæcum
La première partie du gros intestin est le caecum, une structure en forme de sac suspendue en dessous de la valve iléo-caecale. Il mesure environ 6 cm (2,4 pouces) de long, reçoit le contenu de l'iléon et continue à absorber l'eau et les sels. L'appendice (ou appendice vermiforme) est un tube d'enroulement qui se fixe au caecum. Bien que l'appendice de 7,6 cm (3 pouces) de long contienne du tissu lymphoïde, ce qui suggère une fonction immunologique, cet organe est généralement considéré comme vestigial. Cependant, au moins un rapport récent postule un avantage de survie conféré par l'appendice : en cas de maladie diarrhéique, l'appendice peut servir de réservoir bactérien pour repeupler les bactéries entériques pour les personnes ayant survécu aux phases initiales de la maladie. De plus, son anatomie tordue constitue un refuge pour l'accumulation et la multiplication de bactéries entériques. Le mésoappendice, le mésentère de l'appendice, l'attache au mésentère de l'iléon.
Colon
Le caecum se fond parfaitement dans le côlon. En pénétrant dans le côlon, les résidus alimentaires remontent d'abord le côlon ascendant sur le côté droit de l'abdomen. À la surface inférieure du foie, le côlon se plie pour former la flexion colique droite (flexion hépatique) et devient le côlon transverse. La région définie comme l'intestin postérieur commence par le dernier tiers du côlon transverse et se poursuit. Les résidus alimentaires qui traversent le côlon transversal se déplacent vers le côté gauche de l'abdomen, où le côlon s'incline brusquement juste en dessous de la rate, au niveau de la flexion colique gauche (flexion splénique). De là, les résidus alimentaires traversent le côlon descendant, qui descend le long du côté gauche de la paroi abdominale postérieure. Après avoir pénétré dans le bassin par la partie inférieure, il devient le côlon sigmoïde en forme de S, qui s'étend vers le milieu jusqu'à la ligne médiane (Figure\(\PageIndex{4}\)). Le côlon ascendant et descendant et le rectum (voir ci-dessous) sont situés dans le rétropéritoine. Le côlon transverse et le côlon sigmoïde sont attachés à la paroi abdominale postérieure par le mésocôlon.
DÉSÉQUILIBRES HOMÉOSTATIQUES
Cancer colorectal
Chaque année, environ 140 000 Américains reçoivent un diagnostic de cancer colorectal et 49 000 autres en meurent, ce qui en fait l'une des tumeurs malignes les plus mortelles. Les personnes ayant des antécédents familiaux de cancer colorectal courent 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 soutiennent la conclusion selon laquelle les fibres alimentaires et le calcium ne réduisent pas le risque de cancer colorectal.
Le cancer colorectal peut être signalé par de la constipation ou de la diarrhée, des crampes, des douleurs abdominales et des saignements rectaux. Les saignements du rectum peuvent être évidents ou occultes (cachés dans les matières fécales). Étant donné que la plupart des cancers du côlon sont causés par des excroissances muqueuses bénignes appelées polypes, la prévention du cancer se concentre 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 également de les retirer avant qu'ils ne deviennent malins. Le dépistage par analyse de sang occulte dans les matières fécales et par coloscopie est recommandé pour les personnes âgées de plus de 50 ans.
Rectum
Les résidus alimentaires quittant le côlon sigmoïde pénètrent dans le rectum du bassin, près de la troisième vertèbre sacrée. Au dernier 20,3 cm (8 po) du tube digestif, le rectum s'étend en avant du sacrum et du coccyx. Même si le rectum signifie « droit » en latin, cette structure suit le contour incurvé du sacrum et comporte trois courbures latérales qui créent un trio de plis transversaux internes appelés valves rectales. Ces valves aident à séparer les matières fécales du gaz afin d'empêcher le passage simultané des matières fécales et du gaz.
Canal anal
Enfin, les résidus alimentaires atteignent la dernière partie du gros intestin, le canal anal, situé dans le périnée, complètement à l'extérieur de la cavité abdominopelvienne. Cette structure de 3,8 à 5 cm (1,5 à 2 po) de long s'ouvre sur l'extérieur du corps au niveau de l'anus. Le canal anal comprend deux sphincters. Le sphincter anal interne est fait de muscle lisse et ses contractions sont involontaires. Le sphincter anal externe est constitué de muscle squelettique, qui est sous contrôle volontaire. Sauf lors de la défécation, les deux restent généralement fermés.
Histologie
Il existe plusieurs différences notables entre les parois du gros intestin et de l'intestin grêle (Figure\(\PageIndex{5}\)). Par exemple, peu de cellules sécrétant des enzymes se trouvent dans la paroi du gros intestin et il n'y a pas de plis circulaires ni de villosités. À l'exception du canal anal, la muqueuse du côlon est un simple épithélium cylindrique composé principalement d'entérocytes (cellules absorbantes) et de cellules caliciformes. De plus, la paroi du gros intestin contient 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 matières fécales 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 les bactéries intestinales.
anatomie
Trois caractéristiques sont propres au gros intestin : teniae coli, haustra et appendices épiploïques (Figure\(\PageIndex{6}\)). Les teniae coli sont trois bandes de muscle lisse qui constituent la couche musculaire longitudinale des muscles 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 = hostrum), qui sont responsables de l'apparence ridée du côlon. Aux teniae coli se trouvent de petits sacs de péritoine viscéral remplis de graisse appelés appendices épiploïques. Leur objectif n'est pas connu. Bien que le rectum et le canal anal ne contiennent ni teniae coli ni haustra, ils possèdent des couches musculaires bien développées qui créent les fortes contractions nécessaires à la défécation.
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 tenir compte du niveau élevé d'abrasion causé par le passage des matières fécales. 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 : l'un dans les colonnes anales et l'autre au niveau de l'anus.
Les dépressions entre les colonnes anales, appelées sinus anal, sécrètent du mucus qui facilite la défécation. La ligne pectinée (ou ligne dentée) est une bande horizontale dentelée qui s'étend sur la circonférence 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 située 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 que 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 qui digèrent les 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, bon nombre d'entre elles facilitent la digestion et l'absorption des produits chimiques, et certaines synthétisent certaines vitamines, principalement la biotine, l'acide pantothéniques et la vitamine K. Certaines sont liées à une réponse immunitaire accrue. Un système raffiné empêche ces bactéries de traverser la barrière muqueuse. Tout d'abord, le peptidoglycane, un composant des parois cellulaires bactériennes, active la libération de substances chimiques par les cellules épithéliales de la muqueuse, qui aspirent les cellules immunitaires, en particulier les cellules dendritiques, dans la muqueuse. Les cellules dendritiques ouvrent les jonctions étroites entre les cellules épithéliales et étendent des sondes dans la lumière pour évaluer les antigènes microbiens. Les cellules dendritiques contenant des antigènes se déplacent ensuite vers 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 de s'infiltrer dans la muqueuse et déclenche une réaction systématique beaucoup plus importante et généralisée.
Fonctions digestives du gros intestin
Le résidu de chyme qui pénètre dans le gros intestin contient peu de nutriments à l'exception de l'eau, qui est réabsorbée lorsque le résidu persiste dans le gros intestin, généralement pendant 12 à 24 heures. Ainsi, il n'est peut-être pas surprenant que le gros intestin puisse être complètement éliminé sans affecter de manière significative le fonctionnement digestif. Par exemple, dans les cas graves de maladie inflammatoire de l'intestin, le gros intestin peut être retiré par une procédure appelée colectomie. Souvent, une nouvelle poche fécale peut être fabriquée à partir de l'intestin grêle et suturée à l'anus, mais sinon, on peut créer une iléostomie en faisant passer l'iléon distal à travers la paroi abdominale, ce qui permet de recueillir le chyme aqueux dans un appareil adhésif semblable à un sac.
Digestion mécanique
Dans le gros intestin, la digestion mécanique commence lorsque le chyme passe de l'iléon au caecum, une activité régulée par le sphincter iléo-caecal. Juste après avoir mangé, le péristaltisme de l'iléon force le chyme à pénétrer dans le caecum. Lorsque le caecum est distendu avec du chyme, les contractions du sphincter iléo-caecal se renforcent. Une fois que le chyme entre dans le caecum, les mouvements du côlon commencent.
La digestion mécanique dans le gros intestin comprend une combinaison de trois types de mouvements. La présence de résidus alimentaires dans le côlon stimule une contraction haustrale lente. Ce type de mouvement implique une segmentation lente, principalement dans les deux-points transversaux et descendants. Lorsqu'un haustrum est distendu avec du chyme, son muscle se contracte, poussant le résidu dans l'haustrum suivant. Ces contractions se produisent toutes les 30 minutes environ et durent chacune environ 1 minute. Ces mouvements mélangent également les résidus alimentaires, ce qui aide le gros intestin à absorber l'eau. Le deuxième type de mouvement est le péristaltisme qui, dans le gros intestin, est plus lent que dans les parties les plus proximales du tube digestif. Le troisième type est un mouvement de masse. Ces fortes ondes commencent à mi-chemin du côlon transverse et forcent rapidement le contenu vers le rectum. Les mouvements de masse se produisent généralement trois ou quatre fois par jour, soit pendant que vous mangez, soit immédiatement après. La distension de l'estomac et les produits de dégradation de la digestion dans l'intestin grêle provoquent le réflexe gastrocolique, qui augmente la motilité, y compris les mouvements de masse, dans le côlon. Les fibres présentes dans l'alimentation adoucissent les selles et augmentent la puissance des contractions coliques, optimisant ainsi les activités du côlon.
Digestion chimique
Bien que les glandes du gros intestin sécrètent du mucus, elles ne sécrètent pas d'enzymes digestives. Par conséquent, la digestion chimique dans le gros intestin se produit exclusivement à cause de bactéries présentes dans la lumière du côlon. Au cours du processus de fermentation saccharolytique, les bactéries décomposent certains des glucides restants. Cela entraîne la libération d'hydrogène, de dioxyde de carbone et de méthane qui créent des flatulences (gaz) dans le côlon ; les flatulences sont des flatulences excessives. Chaque jour, jusqu'à 1 500 ml de flatus sont produits dans le côlon. Vous en produisez davantage lorsque vous consommez des aliments tels que les haricots, qui sont riches en sucres autrement indigestes et en glucides complexes tels que les fibres alimentaires solubles.
Absorption, formation de matières fécales et défécation
L'intestin grêle absorbe environ 90 % de l'eau que vous ingérez (sous forme liquide ou sous forme d'aliments solides). Le gros intestin absorbe la majeure partie de l'eau restante, un processus qui transforme les résidus de chyme liquide en matières fécales semi-solides (« selles »). Les matières fécales sont composées de résidus alimentaires non digérés, de substances digérées non absorbées, de millions de bactéries, de vieilles cellules épithéliales provenant de la muqueuse gastro-intestinale, de sels inorganiques et d'une quantité suffisante d'eau pour les laisser sortir facilement de l'organisme. Sur 500 ml (17 onces) de résidus alimentaires qui pénètrent dans le caecum chaque jour, environ 150 ml (5 onces) se transforment en matières fécales.
Les matières fécales sont éliminées par des contractions des muscles rectaux. Vous contribuez à ce processus par une intervention volontaire appelée manœuvre de Valsalva, au cours de laquelle vous augmentez la pression intra-abdominale en contractant les muscles de votre diaphragme et de la paroi abdominale et en fermant votre glotte.
Le processus de défécation commence lorsque des mouvements de masse forcent les matières fécales du côlon à pénétrer dans le rectum, étirant la paroi rectale et provoquant le réflexe de défécation, qui élimine les matières fécales du rectum. Ce réflexe parasympathique est médié par la moelle épinière. Il contracte le côlon sigmoïde et le rectum, détend le sphincter anal interne et contracte initialement le sphincter anal externe. La présence de matières fécales dans le canal anal envoie un signal au cerveau, qui vous donne le choix d'ouvrir volontairement le sphincter anal externe (défécation) ou de le garder 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 longue période, de l'eau supplémentaire est absorbée, ce qui rend les matières fécales plus fermes et peut entraîner de la constipation. En revanche, si les déchets se déplacent trop rapidement dans les intestins, une quantité insuffisante d'eau est absorbée et des diarrhées peuvent en résulter. Cela peut être dû à l'ingestion d'agents pathogènes d'origine alimentaire. En général, l'alimentation, la santé et le stress déterminent la fréquence des selles. Le nombre de selles varie considérablement d'une personne à l'autre, allant de deux ou trois par jour à trois ou quatre par semaine.
Révision du chapitre
Les trois principales régions de l'intestin grêle sont le duodénum, le jéjunum et l'iléon. C'est dans l'intestin grêle que la digestion est terminée et que pratiquement toute l'absorption se produit. Ces deux activités sont facilitées par des adaptations structurales qui multiplient par 600 la surface des muqueuses, y compris les plis circulaires, les villosités et les microvillosités. Il existe environ 200 millions de microvillosités par millimètre carré d'intestin grêle, qui contiennent des enzymes en bordure de brosse qui complètent la digestion des glucides et des protéines. Combiné au suc pancréatique, le suc intestinal fournit le milieu liquide nécessaire pour digérer et absorber davantage les substances du chyme. L'intestin grêle est également le siège de mouvements digestifs mécaniques uniques. La segmentation déplace le chyme d'avant en arrière, ce qui augmente le mélange et les possibilités d'absorption. Les complexes de motilité migrateurs propulsent le chyme résiduel vers le gros intestin.
Les principales régions du gros intestin sont le caecum, le côlon et le rectum. Le gros intestin absorbe l'eau et forme des matières fécales et est responsable de la défécation. La flore bactérienne décompose les résidus de glucides supplémentaires et synthétise certaines vitamines. La muqueuse de la grande paroi intestinale est généreusement dotée de cellules caliciformes qui sécrètent du mucus qui facilite le passage des matières fécales. L'entrée des matières fécales dans le rectum active le réflexe de défécation.
Questions sur les liens interactifs
Regardez cette animation qui décrit la structure de l'intestin grêle et, en particulier, des villosités. Les cellules épithéliales continuent la digestion et l'absorption des nutriments et transportent ces nutriments vers les systèmes lymphatique et circulatoire. Dans l'intestin grêle, les produits de la digestion des aliments sont absorbés par différentes structures des villosités. Quelle structure absorbe et transporte les graisses ?
Réponse : Les réponses peuvent varier.
En regardant cette animation, vous verrez que pour les différents groupes alimentaires (protéines, lipides et glucides), la digestion commence dans différentes parties du système digestif, bien que toutes se terminent au même endroit. Parmi les trois principales classes d'aliments (glucides, lipides et protéines), laquelle est digérée par la bouche, l'estomac et l'intestin grêle ?
Réponse : Les réponses peuvent varier.
Questions de révision
Q. Dans quelle partie du tube digestif se produit la plus grande partie de la digestion ?
A. estomac
B. intestin grêle proximal
C. intestin grêle distal
D. côlon ascendant
Réponse : B
Q. Lequel d'entre eux est le plus associé aux villosités ?
A. haustra
B. lacteals
C. flore bactérienne
D. glandes intestinales
Réponse : B
Q. Quel est le rôle du MALT dans l'intestin grêle ?
A. sécrétant du mucus
B. tamponner le chyme acide
C. activation de la pepsine
D. empêcher les bactéries de pénétrer dans la circulation sanguine
Réponse : D
Q. Quelle partie du gros intestin se fixe à l'appendice ?
A. caecum
B. côlon ascendant
C. côlon transverse
D. côlon descendant
Réponse : A
Questions sur la pensée critique
Q. Expliquez comment les nutriments absorbés par l'intestin grêle passent dans la circulation générale.
R. Les nutriments issus de la dégradation des glucides et des protéines sont absorbés par un lit capillaire situé dans les villosités de l'intestin grêle. Les produits de dégradation des lipides sont absorbés dans le tractus situé dans les villosités et transportés par le système lymphatique vers la circulation sanguine.
Q. Pourquoi est-il important que le chyme provenant de l'estomac soit acheminé lentement et en petites quantités dans l'intestin grêle ?
R. Si de grandes quantités de chyme étaient introduites dans l'intestin grêle, cela entraînerait une perte d'eau osmotique du sang vers la lumière intestinale, ce qui pourrait entraîner une baisse du volume sanguin et une érosion du duodénum potentiellement mortelles.
Q. Décrivez trois des différences entre les parois du gros intestin et de l'intestin grêle.
R. La muqueuse de l'intestin grêle comprend des plis circulaires, des villosités et des microvillosités. La paroi du gros intestin possède une épaisse couche muqueuse et des glandes sécrétant du mucus plus profondes et plus abondantes qui facilitent le passage en douceur des matières fécales. Trois caractéristiques propres au gros intestin sont les suivantes : teniae coli, haustra et appendices épiploïques.
Références
American Cancer Society (États-Unis). Faits et chiffres sur le cancer : cancer colorectal : 2011—2013 [Internet]. c2013 [cité le 3 avril 2013]. Disponible en ligne à : http://www.cancer.org/Research/CancerFactsFigures/ColorectalCancerFactsFigures/colorectal-cancer-facts-figures-2011-2013-page.
La source de nutrition. Cancer des fibres et du côlon : sur la voie scientifique [Internet]. Boston (MA) : Harvard School of Public Health ; vers 2012 [cité le 3 avril 2013]. Disponible à l'adresse : www.hsph.harvard.edu/nutritio... cer/index.html.
Centres pour le contrôle et la prévention des maladies (États-Unis). Rapport hebdomadaire sur la morbidité et la mortalité : maladies à déclaration obligatoire et tables de mortalité [Internet]. Atlanta (GA) ; [consulté le 3 avril 2013]. Disponible en ligne à l'adresse : http://www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/mm6101md.htm?s_cid=mm6101md_w
Lexique
- canal anal
- dernier segment du gros intestin
- colonne anale
- long pli de muqueuse dans le canal anal
- sinus anal
- creux entre les colonnes anales
- annexe
- (appendice vermiforme) tube spiralé fixé au caecum
- côlon ascendant
- première région du côlon
- flore bactérienne
- bactéries présentes dans le gros intestin
- bordure en brosse
- apparence floue de la muqueuse de l'intestin grêle créée par les microvillosités
- caecum
- poche formant le début du gros intestin
- pli circulaire
- (également, plica circulare) pli profond dans la muqueuse et la sous-muqueuse de l'intestin grêle
- côlon
- partie du gros intestin située entre le caecum et le rectum
- côlon descendant
- partie du côlon située entre le côlon transverse et le côlon sigmoïde
- glande duodénale
- (également, glande de Brunner) glande sécrétant du mucus dans la sous-muqueuse duodénale
- duodénum
- première partie de l'intestin grêle, qui commence au niveau du sphincter pylorique et se termine au jéjunum
- appendice épiploïque
- petit sac de péritoine viscéral rempli de graisse attaché à des teniae coli
- sphincter anal externe
- sphincter musculaire squelettique volontaire dans le canal anal
- les matières fécales
- déchets semi-solides issus de la digestion
- appartement
- gaz dans l'intestin
- réflexe gastrocolique
- mouvement propulsif dans le côlon activé par la présence de nourriture dans l'estomac
- réflexe gastro-iléal
- réflexe long qui augmente la force de segmentation de l'iléon
- haustrum
- petite poche dans le côlon créée par des contractions toniques de teniae coli
- contraction haustrale
- segmentation lente dans le gros intestin
- ampoule hépatopancréatique
- (également ampoule de Vater) pointe en forme de bulbe dans la paroi du duodénum où le canal biliaire et le canal pancréatique principal se rejoignent
- sphincter hépatopancréatique
- (également, sphincter d'Oddi) sphincter régulant le flux de bile et de suc pancréatique dans le duodénum
- sphincter iléo-caecal
- sphincter situé à l'endroit où l'intestin grêle rejoint le gros intestin
- iléon
- extrémité de l'intestin grêle entre le jéjunum et le gros intestin
- sphincter anal interne
- sphincter musculaire lisse involontaire dans le canal anal
- glande intestinale
- (également, crypte de Lieberkühn) glande située dans la muqueuse de l'intestin grêle qui sécrète le suc intestinal
- jus intestinal
- mélange d'eau et de mucus qui aide à absorber les nutriments du chyme
- jéjunum
- partie médiane de l'intestin grêle située entre le duodénum et l'iléon
- lacté
- capillaire lymphatique dans les villosités
- gros intestin
- partie terminale du tube digestif
- flexion de la colique gauche
- (également, flexion splénique) point où le côlon transversal se courbe en dessous de l'extrémité inférieure de la rate
- canal pancréatique principal
- (également, canal de Wirsung) canal par lequel le suc pancréatique s'écoule du pancréas
- papille duodénale majeure
- point auquel l'ampoule hépatopancréatique débouche dans le duodénum
- mouvement de masse
- vague péristaltique longue et lente dans le gros intestin
- mésoappendice
- mésentère de l'appendice
- microvillosités
- petite projection de la membrane plasmique des cellules absorbantes de la muqueuse de l'intestin grêle
- complexe de motilité migratoire
- forme de péristaltisme dans l'intestin grêle
- motilin
- hormone qui initie la migration des complexes de motilité
- ligne pectinaire
- ligne horizontale qui s'étend comme un anneau, perpendiculaire aux bords inférieurs des sinus anaux
- valve rectale
- l'un des trois plis transversaux du rectum où les matières fécales sont séparées des flatus
- rectum
- partie du gros intestin située entre le côlon sigmoïde et le canal anal
- flexion colique droite
- (également, flexion hépatique) point, sur la surface inférieure du foie, où le côlon ascendant tourne brusquement vers la gauche
- fermentation saccharolytique
- décomposition anaérobie des glucides
- côlon sigmoïde
- partie terminale du côlon, qui se termine au niveau du rectum
- intestin grêle
- section du tube digestif où se produisent la majeure partie de la digestion et de l'absorption
- ténia coli
- l'une des trois bandes musculaires lisses qui constituent la couche musculaire longitudinale des muscles dans tout le gros intestin, à l'exception de l'extrémité terminale
- côlon transverse
- partie du côlon située entre le côlon ascendant et le côlon descendant
- La manœuvre de Valsalva
- contraction volontaire du diaphragme et des muscles de la paroi abdominale et fermeture de la glotte, ce qui augmente la pression intra-abdominale et facilite la défécation
- villosités
- projection de la muqueuse de l'intestin grêle