23.6 : Organes accessoires de la digestion : foie, pancréas et vésicule biliaire
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Objectifs d'apprentissage
- Indiquer les principaux rôles digestifs du foie, du pancréas et de la vésicule biliaire
- Identifier trois caractéristiques principales de l'histologie du foie qui sont essentielles à son fonctionnement
- Discutez de la composition et de la fonction de
- Identifier les principaux types d'enzymes et de tampons présents dans le suc pancréatique
La digestion chimique dans l'intestin grêle repose sur l'activité de trois organes digestifs accessoires : le foie, le pancréas et la vésicule biliaire (Figure\(\PageIndex{1}\)). Le rôle digestif du foie est de produire de la bile et de l'exporter vers le duodénum. La vésicule biliaire emmagasine, concentre et libère principalement la bile. Le pancréas produit du suc pancréatique, qui contient des enzymes digestives et des ions bicarbonate, et le transmet au duodénum.
Le foie
Le foie est la plus grande glande du corps, pesant environ trois livres chez un adulte. C'est également l'un des organes les plus importants. En plus d'être un organe digestif accessoire, il joue de nombreux rôles dans le métabolisme et la régulation. Le foie se trouve en dessous du diaphragme dans le quadrant supérieur droit de la cavité abdominale et est protégé par les côtes environnantes.
Le foie est divisé en deux lobes principaux : un grand lobe droit et un lobe gauche beaucoup plus petit. Dans le lobe droit, certains anatomistes identifient également un lobe quadrate inférieur et un lobe caudé postérieur, qui sont définis par des caractéristiques internes. Le foie est relié à la paroi abdominale et au diaphragme par cinq plis péritonéaux appelés ligaments. Il s'agit du ligament falciforme, du ligament coronaire, de deux ligaments latéraux et du ligament teres hepatis. Le ligament falciforme et le ligamentum teres hepatis sont en fait des vestiges de la veine ombilicale et séparent les lobes droit et gauche vers l'avant. Le moindre épiploon attache le foie à la moindre courbure de l'estomac.
La porta hepatis (« porte vers le foie ») est l'endroit où l'artère hépatique et la veine porte du foie pénètrent dans le foie. Ces deux vaisseaux, ainsi que le canal hépatique commun, passent derrière la bordure latérale du petit épiploon avant de se rendre à destination. Comme le montre la figure\(\PageIndex{2}\), l'artère hépatique achemine le sang oxygéné du cœur vers le foie. La veine porte hépatique achemine du sang partiellement désoxygéné contenant des nutriments absorbés par l'intestin grêle et fournit en fait plus d'oxygène au foie que les artères hépatiques beaucoup plus petites. En plus des nutriments, les médicaments et les toxines sont également absorbés. Après avoir traité les nutriments et les toxines transmis par le sang, le foie libère les nutriments nécessaires aux autres cellules dans le sang, qui s'écoule dans la veine centrale puis dans la veine hépatique jusqu'à la veine cave inférieure. Avec cette circulation portale hépatique, tout le sang du tube digestif passe par le foie. Cela explique en grande partie pourquoi le foie est le siège le plus fréquent des métastases des cancers qui prennent naissance dans le tube digestif.
Histologie
Le foie comporte trois composants principaux : les hépatocytes, les canalicules biliaires et les sinusoïdes hépatiques. L'hépatocyte est le principal type de cellule du foie, représentant environ 80 pour cent du volume du foie. Ces cellules jouent un rôle dans une grande variété de fonctions sécrétoires, métaboliques et endocriniennes. Des plaques d'hépatocytes appelées lamelles hépatiques rayonnent vers l'extérieur à partir de la veine porte dans chaque lobule hépatique.
Entre les hépatocytes adjacents, des rainures dans les membranes cellulaires laissent de la place à chaque canal biliaire (pluriel = canalicule). Ces petits canaux accumulent la bile produite par les hépatocytes. De là, la bile s'écoule d'abord dans les canaux biliaires, puis dans les voies biliaires. Les voies biliaires s'unissent pour former les canaux hépatiques droit et gauche, qui eux-mêmes fusionnent et sortent du foie en tant que canal hépatique commun. Ce canal rejoint ensuite le canal kystique à partir de la vésicule biliaire, formant le canal cholédoque par lequel la bile s'écoule dans l'intestin grêle.
Une sinusoïde hépatique est un espace sanguin ouvert et poreux formé par des capillaires fenêtrés provenant de veines portales hépatiques riches en nutriments et d'artères hépatiques riches en oxygène. Les hépatocytes sont étroitement entassés autour de l'endothélium fenêtré de ces espaces, ce qui leur permet d'accéder facilement au sang. À partir de leur position centrale, les hépatocytes traitent les nutriments, les toxines et les déchets transportés par le sang. Des substances telles que la bilirubine sont traitées et excrétées dans les canalicules biliaires. D'autres matériaux, notamment les protéines, les lipides et les glucides, sont traités et sécrétés dans les sinusoïdes ou simplement stockés dans les cellules jusqu'à ce qu'ils soient sollicités. Les sinusoïdes hépatiques se combinent et envoient le sang vers une veine centrale. Le sang circule ensuite par une veine hépatique dans la veine cave inférieure. Cela signifie que le sang et la bile circulent dans des directions opposées. Les sinusoïdes hépatiques contiennent également des cellules réticulo-endothéliales en forme d'étoile (cellules de Kupffer), des phagocytes qui éliminent les globules rouges et blancs morts, des bactéries et d'autres corps étrangers qui pénètrent dans les sinusoïdes. La triade portale est un arrangement distinctif autour du périmètre des lobules hépatiques, composé de trois structures de base : un canal biliaire, une branche artérielle hépatique et une branche de veine porte hépatique.
Bile
Rappelons que les lipides sont hydrophobes, c'est-à-dire qu'ils ne se dissolvent pas dans l'eau. Ainsi, avant de pouvoir être digérés dans l'environnement aqueux de l'intestin grêle, les gros globules lipidiques doivent être décomposés en globules lipidiques plus petits, un processus appelé émulsification. La bile est un mélange sécrété par le foie pour effectuer l'émulsification des lipides dans l'intestin grêle.
Les hépatocytes sécrètent environ un litre de bile par jour. Solution alcaline jaune-brun ou jaune-vert (pH 7,6 à 8,6), la bile est un mélange d'eau, de sels biliaires, de pigments biliaires, de phospholipides (tels que la lécithine), d'électrolytes, de cholestérol et de triglycérides. Les composants les plus critiques pour l'émulsification sont les sels biliaires et les phospholipides, qui possèdent une région non polaire (hydrophobe) ainsi qu'une région polaire (hydrophile). La région hydrophobe interagit avec les grosses molécules lipidiques, tandis que la région hydrophile interagit avec le chyme aqueux de l'intestin. Il en résulte que les gros globules lipidiques sont séparés en de nombreux petits fragments lipidiques d'environ 1 µm de diamètre. Ce changement augmente considérablement la surface disponible pour l'activité enzymatique de digestion des lipides. De la même manière, le savon à vaisselle agit sur les graisses mélangées à de l'eau.
Les sels biliaires agissent comme des agents émulsifiants, ils sont donc également importants pour l'absorption des lipides digérés. Alors que la plupart des constituants de la bile sont éliminés dans les matières fécales, les sels biliaires sont récupérés par la circulation entérohépatique. Une fois que les sels biliaires atteignent l'iléon, ils sont absorbés et renvoyés au foie par le sang portail hépatique. Les hépatocytes excrètent ensuite les sels biliaires dans la bile nouvellement formée. Ainsi, cette précieuse ressource est recyclée.
La bilirubine, le principal pigment biliaire, est un déchet produit lorsque la rate élimine les globules rouges anciens ou endommagés de la circulation. Ces produits de dégradation, notamment les protéines, le fer et la bilirubine toxique, sont transportés vers le foie par la veine splénique du système portail hépatique. Dans le foie, les protéines et le fer sont recyclés, tandis que la bilirubine est excrétée dans la bile. Cela explique la couleur verte de la bile. La bilirubine est finalement transformée par les bactéries intestinales en stercobiline, un pigment brun qui donne à vos selles leur couleur caractéristique ! Dans certains états pathologiques, la bile ne pénètre pas dans l'intestin, ce qui donne des selles blanches (« alcooliques ») riches en matières grasses, car pratiquement aucune matière grasse n'est décomposée ou absorbée.
Les hépatocytes fonctionnent sans arrêt, mais la production de bile augmente lorsque le chyme gras pénètre dans le duodénum et stimule la sécrétion de l'hormone intestinale sécrétine. Entre les repas, la bile est produite mais conservée. L'ampoule hépatopancréatique en forme de valve se ferme, permettant à la bile de se diriger vers la vésicule biliaire, où elle est concentrée et conservée jusqu'au repas suivant.
Regardez cette vidéo pour voir la structure du foie et comment cette structure soutient les fonctions du foie, y compris le traitement des nutriments, des toxines et des déchets. Au repos, environ 1 500 ml de sang par minute circulent dans le foie. Quel pourcentage de ce flux sanguin provient du système portail hépatique ?
Le pancréas
Le pancréas glandulaire mou et oblong se trouve transversalement dans le rétropéritoine, derrière l'estomac. Sa tête est nichée dans la courbure en « C » du duodénum, le corps s'étendant vers la gauche d'environ 15,2 cm (6 pouces) et se terminant par une queue effilée dans le hile de la rate. Il s'agit d'un curieux mélange de fonctions exocrine (sécrétion d'enzymes digestives) et endocrinienne (libération d'hormones dans le sang) (Figure\(\PageIndex{3}\)).
La partie exocrine du pancréas se présente sous la forme de petits amas cellulaires ressemblant à des raisins, chacun appelé acinus (pluriel = acini), situés aux extrémités terminales des canaux pancréatiques. Ces cellules acineuses sécrètent du suc pancréatique riche en enzymes dans de minuscules canaux de fusion qui forment deux canaux dominants. Le canal le plus large fusionne avec le canal cholédoque (qui transporte la bile du foie et de la vésicule biliaire) juste avant de pénétrer dans le duodénum par une ouverture commune (l'ampoule hépatopancréatique). Le sphincter des muscles lisses de l'ampoule hépatopancréatique contrôle la libération du suc pancréatique et de la bile dans l'intestin grêle. Le deuxième canal pancréatique, plus petit, le canal accessoire (canal de Santorin), part du pancréas et pénètre directement dans le duodénum, à environ 1 pouce au-dessus de l'ampoule hépatopancréatique. Lorsqu'il est présent, il s'agit d'un vestige persistant du développement du pancréas.
Dispersés dans la mer d'acini exocrines se trouvent de petits îlots de cellules endocrines, les îlots de Langerhans. Ces cellules vitales produisent les hormones polypeptide pancréatique, insuline, glucagon et somatostatine.
Jus pancréatique
Le pancréas produit plus d'un litre de suc pancréatique par jour. Contrairement à la bile, elle est claire et se compose principalement d'eau, de certains sels, de bicarbonate de sodium et de plusieurs enzymes digestives. Le bicarbonate de sodium est responsable de la légère alcalinité du suc pancréatique (pH 7,1 à 8,2), qui sert à amortir le suc gastrique acide contenu dans le chyme, à inactiver la pepsine de l'estomac et à créer un environnement optimal pour l'activité des enzymes digestives sensibles au pH dans l'intestin grêle. Les enzymes pancréatiques sont actives dans la digestion des sucres, des protéines et des graisses.
Le pancréas produit des enzymes qui digèrent les protéines sous leurs formes inactives. Ces enzymes sont activées dans le duodénum. Si elles sont produites sous une forme active, elles digeraient le pancréas (ce qui est exactement ce qui se produit dans la maladie, la pancréatite). L'entéropeptidase, une enzyme de bordure en brosse intestinale, stimule l'activation de la trypsine à partir du trypsinogène du pancréas, ce qui transforme les enzymes pancréatiques procarboxypeptidase et chymotrypsinogène en leurs formes actives, la carboxypeptidase et la chymotrypsine.
Les enzymes qui digèrent l'amidon (amylase), les lipides (lipase) et les acides nucléiques (nucléase) sont sécrétées sous leurs formes actives, puisqu'elles n'attaquent pas le pancréas comme le font les enzymes qui digèrent les protéines.
Sécrétion pancréatique
La régulation de la sécrétion pancréatique est l'affaire des hormones et du système nerveux parasympathique. L'entrée du chyme acide dans le duodénum stimule la libération de sécrétine, qui à son tour amène les cellules du canal à libérer du suc pancréatique riche en bicarbonates. La présence de protéines et de graisses dans le duodénum stimule la sécrétion de CCK, qui stimule ensuite les acini à sécréter du suc pancréatique riche en enzymes et améliore l'activité de la sécrétine. La régulation parasympathique se produit principalement pendant les phases céphalique et gastrique de la sécrétion gastrique, lorsque la stimulation vagale provoque la sécrétion du suc pancréatique.
Habituellement, le pancréas sécrète juste assez de bicarbonate pour contrebalancer la quantité de HCl produite dans l'estomac. Les ions hydrogène pénètrent dans le sang lorsque le bicarbonate est sécrété par le pancréas. Ainsi, le sang acide qui s'écoule du pancréas neutralise le sang alcalin s'écoulant de l'estomac, maintenant ainsi le pH du sang veineux qui circule vers le foie.
La vésicule biliaire
La vésicule biliaire mesure 8 à 10 cm (~3 à 4 pouces) de long et est nichée dans une zone peu profonde sur la face postérieure du lobe droit du foie. Ce sac musculaire emmagasine, concentre et, lorsqu'il est stimulé, propulse la bile dans le duodénum via le canal cholédoque. Elle est divisée en trois régions. Le fond d'œil est la partie la plus large et se rétrécit vers l'intérieur du corps, qui à son tour se rétrécit pour devenir le cou. Le cou s'incline légèrement vers le haut lorsqu'il s'approche du canal hépatique. Le canal kystique mesure 1 à 2 cm (moins de 1 pouce) de long et tourne vers l'intérieur lorsqu'il relie le cou et le canal hépatique.
L'épithélium cylindrique simple de la muqueuse de la vésicule biliaire est organisé en rugae, comme ceux de l'estomac. Il n'y a pas de sous-muqueuse dans la paroi de la vésicule biliaire. La couche musculaire centrale de la paroi est constituée de fibres musculaires lisses. Lorsque ces fibres se contractent, le contenu de la vésicule biliaire est éjecté par le canal kystique et dans le canal biliaire (Figure\(\PageIndex{4}\)). Le péritoine viscéral réfléchi par la capsule hépatique maintient la vésicule biliaire contre le foie et forme la couche externe de la vésicule biliaire. La muqueuse de la vésicule biliaire absorbe l'eau et les ions de la bile et les concentre jusqu'à 10 fois.
Révision du chapitre
La digestion chimique dans l'intestin grêle ne peut se faire sans l'aide du foie et du pancréas. Le foie produit de la bile et l'achemine vers le canal hépatique commun. La bile contient des sels biliaires et des phospholipides, qui émulsifient les gros globules lipidiques en minuscules gouttelettes lipidiques, une étape nécessaire à la digestion et à l'absorption des lipides. La vésicule biliaire emmagasine et concentre la bile, la libérant lorsque l'intestin grêle en a besoin.
Le pancréas produit le suc pancréatique riche en enzymes et en bicarbonates et le transmet à l'intestin grêle par des canaux. Le suc pancréatique atténue le suc gastrique acide contenu dans le chyme, inactive la pepsine de l'estomac et permet le fonctionnement optimal des enzymes digestives de l'intestin grêle.
Questions sur les liens interactifs
Regardez cette vidéo pour voir la structure du foie et comment cette structure soutient les fonctions du foie, y compris le traitement des nutriments, des toxines et des déchets. Au repos, environ 1 500 ml de sang par minute circulent dans le foie. Quel pourcentage de ce flux sanguin provient du système portail hépatique ?
Réponse : Les réponses peuvent varier.
Questions de révision
Q. Laquelle de ces affirmations concernant la bile est vraie ?
R. Environ 500 ml sont sécrétés quotidiennement.
B. Sa principale fonction est la dénaturation des protéines.
C. Il est synthétisé dans la vésicule biliaire.
D. Les sels biliaires sont recyclés.
Réponse : D
Q. Suc pancréatique ________.
A. désactive la bile.
B. est sécrété par les cellules des îlots pancréatiques.
C. buffers chyme.
D. est libéré dans le canal kystique.
Réponse : C
Questions sur la pensée critique
Q. Pourquoi le pancréas sécrète certaines enzymes sous leurs formes inactives et où sont-elles activées ?
R. Le pancréas sécrète des enzymes qui digèrent les protéines sous leurs formes inactives. Si elles étaient sécrétées sous leur forme active, elles digéreraient elles-mêmes le pancréas. Ces enzymes sont activées dans le duodénum.
Q. Décrivez la localisation des hépatocytes dans le foie et la façon dont cette disposition améliore leur fonction.
R. Les hépatocytes sont le principal type de cellule du foie. Ils transforment, stockent et libèrent les nutriments dans le sang. Rayonnant à partir de la veine centrale, ils sont étroitement regroupés autour des sinusoïdes hépatiques, ce qui permet aux hépatocytes d'accéder facilement au sang qui circule à travers les sinusoïdes.
Lexique
- conduit accessoire
- (également, canal de Santorin) conduit qui va du pancréas au duodénum
- acinus
- groupe de cellules épithéliales glandulaires dans le pancréas qui sécrète du suc pancréatique dans le pancréas
- bile
- solution alcaline produite par le foie et importante pour l'émulsification des lipides
- canalicule biliaire
- petit canal entre les hépatocytes qui recueille la bile
- bilirubine
- principal pigment biliaire, responsable de la couleur brune des matières fécales
- veine centrale
- veine qui reçoit le sang des sinusoïdes hépatiques
- canal cholédoque
- structure formée par l'union du canal hépatique commun et du canal kystique de la vésicule biliaire
- canal hépatique commun
- conduit formé par la fusion des deux canaux hépatiques
- canal kystique
- canal par lequel la bile s'écoule et pénètre dans la vésicule biliaire
- circulation entérohépatique
- mécanisme de recyclage qui conserve les sels biliaires
- entéropeptidase
- enzyme intestinale à bordure de brosse qui active le trypsinogène en trypsine
- vésicule biliaire
- organe digestif accessoire qui stocke et concentre la bile
- artère hépatique
- artère qui fournit du sang oxygéné au foie
- lobule hépatique
- structure hexagonale composée d'hépatocytes qui rayonnent vers l'extérieur à partir d'une veine centrale
- veine porte hépatique
- veine qui fournit au foie du sang désoxygéné riche en nutriments
- sinusoïde hépatique
- capillaires sanguins entre les rangées d'hépatocytes qui reçoivent le sang de la veine porte hépatique et des branches de l'artère hépatique
- veine hépatique
- veine qui se déverse dans la veine cave inférieure
- hépatocytes
- principales cellules fonctionnelles du foie
- foie
- la plus grande glande du corps dont la principale fonction digestive est la production de bile
- pancréas
- organe digestif accessoire qui sécrète le suc pancréatique
- jus pancréatique
- sécrétion du pancréas contenant des enzymes digestives et du bicarbonate
- Porta Hepatis
- « porte d'entrée vers le foie » où l'artère hépatique et la veine porte du foie pénètrent dans le foie
- triade de portails
- canal biliaire, branche de l'artère hépatique et branche de la veine porte hépatique
- cellule réticulo-endothéliale
- (également, cellule de Kupffer) phagocyte dans les sinusoïdes hépatiques qui filtre le matériel du sang veineux provenant du tube digestif