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Physiologie digestive


Physiologie digestive
Motricité digestive : la motricité du tube digestif n'est jamais en repos, mais elle fonctionne différemment, à jeun, quand le tube digestif ne contient que les liquides sécrétés par les glandes et, pendant les phases post-prandiales, quand il contient des aliments en cours de digestion.
À jeun : on observe le complexe myoélectrique interdigestif. C'est une onde péristaltique vraie : elle naît dans l'estomac et se propage progressivement tout le long de l'intestin grêle jusqu'au cæcum ; les voies biliaires participent à cette onde. Elle a une particularité : elle est unique, c'est-à-dire qu'il ne peut y avoir deux ondes péristaltiques au même moment en deux endroits séparés du tube digestif. L'onde met environ 90 minutes pour parcourir de haut en bas l'estomac et l'intestin ; quand au bout de 90 minutes l'onde a atteint le cæcum où elle meurt, une nouvelle onde commence dans l'estomac. L'activité motrice gastrique est stimulée par la secrétion d'une hormone, la motiline, qui contrôle la fréquence du complexe myoélectrique. Dès que l'on mange, l'apparition de la première bouchée d'aliments dans l'intestin interrompt l'onde en cours de déplacement. Une nouvelle organisation motrice apparaît : celle de la phase postprandiale.
Motricité postprandiale : L'entrée des aliments dans le tube digestif commence par un acte volontaire : la mastication et la déglutition, mais, dès son entrée dans l'œsophage, la bouchée alimentaire subit un déplacement échappant complètement à notre volonté jusqu'à la défécation. Deux sphincters ferment le tube digestif à ses deux extrémités : le sphincter cricopharyngien, en haut de l'œsophage, et le sphincter anal, après le rectum.
Mais, dans l'intervalle, la progression des aliments résulte d'un mouvement de propulsion assuré par les muscles lisses de la paroi du tube digestif, qui sont disposés en deux couches : une couche profonde, circulaire, car elle est formée de fibres annulaires, et une couche superficielle, composée de fibres longitudinales juxtaposées. Le péristaltisme résulte d'une onde de contraction, que précède une zone de distension, lesquelles se propagent le long de cette double couche musculaire. Le plus souvent, les fibres se contractent au contact direct des aliments, mais le déplacement de l'onde contractile dépend de l'organisation du système nerveux intrinsèque du tube digestif (plexus myentériques).
A noter au niveau du grêle :
- L'existence de multiples variations irrégulières de la pression en chaque endroit de l'intestin, rien qui ressemble à une onde péristaltique.
- Les toutes premières bouchées du repas parcourent l'intestin à vitesse assez grande : la fin de l'iléon est atteinte en 40 à 60 mn (soit une vitesse de 10 cm/mn environ, alors que la vitesse "habituelle" est de 2 à 3 cm/mn).
- Les variations régulières du flux liquidien en un point ne correspondent à aucune variation particulière de la pression. Ainsi, pour le moment, nous manquons d'une explication mécanique rationnelle de la progression de notre repas dans l'intestin.
 
La traversée de l'œsophage demande quelques secondes, les contractions de l'estomac commencent quelques minutes après et se poursuivent régulièrement jusqu'à ce que l'organe soit vide. La quantité d'aliments quittant l'estomac à chaque contraction est proportionnelle à la quantité globale contenue dans l'organe. Il faut environ une heure pour que l'estomac se vide de la moitié de son contenu, et encore une heure pour qu'il se vide de la moitié du reste.
La vitesse dans l'intestin grêle est de l'ordre de 2 cm par minute, si bien qu'il faut 3 à 4 h pour que les reliquats du bol alimentaire atteignent la valvule iléo-cæcale qui marque la frontière entre le petit et le gros intestin. La progression dans le côlon est beaucoup plus lente (environ 20 h pour parcourir 1 m de longueur), faite de mouvements de brassage sur place, de progressions et de régressions, avant que le résidu n'atteigne la charnière recto-sigmoïdienne, où il provoque la défécation ; celle-ci est un réflexe acquis par l'éducation ; elle est déclenchée par une sensation de plénitude rectale ; elle met en jeu la motricité colique, qui assure la progression, la musculature abdominale, qui, en se contractant, augmente la pression intra-abdominale, et le sphincter anal, qui se relâche. Le temps qui sépare l'ingestion des aliments de la défécation des résidus va de 15-30 h pour 10 à 20% de résidus rejetés jusqu'à 3 à 7 jours pour éliminer 95% des résidus.
Le pneumogastrique et son médiateur l'acétylcholine activent la motricité, alors que le système sympathique (adrénaline) la ralentissent. Le potassium est nécessaire à la contraction, et la baisse du potassium du plasma entraîne la paralysie intestinale. Des hormones agissent aussi sur la motricité : la sérotonine accélère considérablement la motricité intestinale. Des facteurs plus complexes peuvent intervenir, mettant en jeu le système nerveux dans son ensemble ; c'est le cas notamment de la diarrhée due aux émotions fortes ou à certains réflexes conditionnés.
La digestion dure plus longtemps et les premières bouchées parcourent beaucoup plus vite l'intestin qu'on ne le croyait. Une demi-heure environ après le début du repas l'iléon reçoit du chyme alimentaire. Ensuite la digestion de chaque repas dure 4 à 6 heures, voire plus, si bien que le tube digestif travaille en réalité 14 à 18 h par jour (il n'est vraiment au repos que pendant la deuxième moitié de la nuit). Le deuxième fait important est le rôle primordial de l'estomac comme régulateur des calories. Il contrôle la vidange (et donc la digestion) non seulement du repas mais de chaque constituant du repas.
Le complexe migrant interdigestif s'interrompt au début du repas et sa reprise marque la fin de la digestion. Cet intervalle varie de 2 h 45 à 10 h (temps moyen : 6 h) chez les hommes. Dans le cas extrême la digestion durerait 20 h sur 24 pour deux repas par jour.
Transformations physico-chimiques des aliments :
La tâche de la digestion est l'hydrolyse complète des macromolécules, car le corps n'utilise que leurs constituants les plus simples, par des enzymes situées dans les sucs digestifs.
La digestion des aliments s'effectue de la manière suivante. Les hydrates de carbone, dont le principal est l'amidon, sont attaqués l'amylase salivaire, puis pancréatique, qui produisent d'abord les dextrines puis le maltose. Pendant que les aliments séjournent dans l'estomac, l'amylase salivaire poursuit son œuvre, digérant 20 à 40% des hydrates de carbone ; le reste l'est par l'enzyme pancréatique dans l'intestin.
La cellulose est réfractaire aux enzymes humains ; il faut la collaboration des microbes intestinaux pour en venir partiellement à bout : si bien que sa digestion se produit avant tout dans le côlon droit.
Les protéines subissent d'abord l'attaque de la pepsine dans le milieu acide de l'estomac. L'enzyme fragmente les grosses molécules protéiques en ensembles plus petits, mais encore de taille respectable : les albumoses et les peptones. Les sucs pancréatiques et intestinaux achèvent le travail ; la trypsine pancréatique réduit les albumoses et les peptones en des polypeptides de trois à cinq acides aminés ; le suc intestinal sépare les polypeptides et les dipeptides en acides aminés et détruit les acides nucléiques. Là encore, l'action des sucs digestifs est loin d'être homogène. Le suc gastrique n'est pas nécessaire à la digestion des protéines bien cuites ; les fibres musculaires sont attaquées assez bas dans l'intestin ; la kératine et l'élastine résistent à l'action des sucs intestinaux et pancréatiques.
Les lipides ne subissent leur première attaque que lorsqu'ils arrivent dans le duodénum. Les lipides ne peuvent être digérés que gràce aux sels biliaires qui permettent la formation d'une émulsion graisseuse. La lipase pancréatique peut alors attaquer le corps gras et détacher les acides gras. Mais, fait curieux, lorsque la graisse neutre a perdu deux acides gras et est devenue un monoglycéride, il se crée alors de nouvelles conditions de solubilité, entraînant la formation de gouttelettes graisseuses encore plus fines que celles de l'émulsion primitive, les micelles, où s'achève la digestion des lipides, toujours sous l'action de la lipase pancréatique. La lipase n'agit qu'en présence d'une autre molécule produite aussi par le pancréas, la colipase.
Commande des sécrétions digestives : Les sécrétions digestives n'interviennent que lorsqu'on en a besoin, c'est-à-dire au cours et à la suite de chaque repas et pour les 3 à 6 heures que dure la digestion. L'estomac produit le suc gastrique, liquide très acide, riche en acide chlorhydrique, contenant un enzyme très actif : la pepsine. On sait, depuis Pavlov, que la sécrétion de l'estomac obéit notamment à des réflexes conditionnés dont l'influx est transmis par le pneumogastrique. Chez un chien porteur d'une fistule gastrique, la simple vue d'un aliment agréable le fait non seulement saliver, mais aussi sécréter du suc gastrique. Si l'on coupe les nerfs pneumogastriques de ce chien, la vue du repas ne produit plus aucun effet. Depuis 1960, une place de plus en plus importante est attribuée à des hormones, produites par le tube digestif lui-même. Par exemple, la partie la plus basse de l'estomac (antre) est sensible au contact des aliments et peut apprécier leur acidité. S'ils ne sont pas assez acides, une hormone (la gastrine) est libérée et va exciter les cellules productrices d'acide chlorhydrique gastrique, de façon qu'elles produisent davantage. Si les aliments deviennent trop acides, le système se freine de lui-même (ou peut-être par l'intervention d'une autre hormone).
De la même manière, le duodénum joue un peu plus bas un rôle essentiel dans la commande des sécrétions nécessaires à la digestion dans l'intestin. Le contact des aliments libère de la muqueuse duodénale la cholécystokinine qui contracte la vésicule biliaire et fait arriver de la bile ; de même est mise en jeu la sécrétine, qui excite le pancréas et entraîne la sécrétion pancréatique apportant dans l'intestin une grande quantité d'eau bicarbonatée. La pancréozymine libère les enzymes (trypsine, lipase, amylase, etc.) produits dans les cellules du pancréas. Les enzymes intestinaux ont une destinée plus curieuse. Ils sont produits par les cellules intestinales. La plupart d'entre eux restent fixés aux poils qui tapissent l'extérieur de la membrane cellulaire. Les autres, les enzymes intra-cellulaires, suivent le même sort que les cellules intestinales elles-mêmes. Celles-ci sont emportées dans le flux d'aliments qui parcourent le tube digestif ; elles éclatent et libèrent leurs enzymes nécessaires à la digestion. Les cellules qui tapissent notre muqueuse intestinale vivent et meurent en 2 à 5 jours.
Protection de la muqueuse digestive : Le tube digestif se protège grâce au revêtement de mucus qui recouvre sa surface. Le mucus est une substance polymérisée contenant des glycoprotéines formant un gel ; il est constitué de chaînes de glucose, de fructose, de glucosamine et d'acide sialique ; cette structure s'apparente aux revêtements plastiques ; sa résistance chimique est considérable. Il est produit par des cellules spéciales, les cellules à mucus, qui sont soumises à une agression constante ; elles se défendent par le mécanisme de cytoprotection.
Absorption : L'eau, les sels minéraux et les produits organiques simples obtenus après l'hydrolyse des macromolécules alimentaires peuvent être absorbés.
L'importance de la surface d'absorption intestinale est accrue par les mouvements de brassage, assurés de façon permanente par les muscles de la couche circulaire intestinale qui favorisent le contact entre ces multiples replis de la surface et le bol alimentaire. Du fait de ces mouvements, les plus fines gouttelettes de particules alimentaires digérées peuvent se glisser entre les diverses digitations des microvillosités, et ainsi entrer en contact avec la partie la plus intime de la membrane de la cellule intestinale.
Les sucres : Les sucres sont solubles dans l'eau, ils traversent la cellule intestinale et on les retrouve dans le sang de la veine porte. On distingue deux types de sucres d'après la manière dont ils franchissent la barrière de la cellule intestinale.
- Les sucres qui sont absorbés d'une manière passive ; c'est un simple phénomène de diffusion, la cellule n'y joue qu'un rôle limité. Elle intervient cependant pour produire le phénomène appelé diffusion facilitée.
- Les sucres qui sont absorbés d'une manière active, c'est-à-dire ceux que la cellule intestinale peut prélever dans l'intestin à une concentration plus faible qu'elle ne l'est dans le sang ; le type de ces sucres est le glucose, mais l'absorption du galactose est encore plus rapide et plus efficace que ne l'est celle du glucose. Il existe pour ces sucres un "transporteur" spécial, qui prend le sucre d'un côté et le rejette de l'autre. Ce "transporteur" est actionné par le passage de sodium d'un côté à l'autre de la membrane. C'est l'énergie liée au transport du sodium qui conditionne le travail "actif" de la cellule. La capacité d'absorption de la muqueuse intestinale vis-à-vis des sucres est cependant considérable puisque, chez l'homme, elle peut absorber jusqu'à 3,6 kg de sucre par 24 h.
Les corps gras : Les graisses sont insolubles dans l'eau, mais la digestion laisse les lipides sous forme de micelles composées d'acides gras, de monoglycérides et de sels biliaires. On les retrouve de l'autre côté de la cellule intestinale sous forme de nouvelles gouttelettes graisseuses, les chylomicrons, mais celles-ci circulent dans la lymphe et non dans le sang. L'absorption intestinale proprement dite commence par la pénétration des micelles entre les digitations des microvillosités de la muqueuse intestinale. Là, elles se fondent littéralement dans la membrane de la cellule intestinale, qui est elle-même de structure lipidique. Cette dissolution s'accompagne d'un rejet de sels biliaires dans la lumière intestinale où ils sont disponibles pour solubiliser de nouvelles gouttelettes de graisse.
Dans la cellule intestinale, par contre, les acides gras absorbés reforment peu à peu une gouttelette de graisse, qu'on voit grossir au microscope électronique et se diriger lentement vers le fond de la cellule, d'où elle sort pour pénétrer dans le circuit lymphatique.
Les protéines et les acides aminés : Chez l'adulte, l'hydrolyse des protéines a toujours lieu avant l'absorption. Les acides aminés libérés par cette hydrolyse sont absorbés et passent dans le sang de la veine porte. Deux faits doivent être particulièrement retenus : les acides aminés naturels qui se trouvent le plus souvent sous la forme lévogyre sont plus rapidement absorbés que les mêmes acides aminés sous la forme dextrogyre ; d'autre part, l'absorption de ces acides aminés sous la forme l s'effectue généralement sous l'influence d'un processus actif proche de celui qui caractérise l'absorption des sucres.
L'eau et les électrolytes : L'absorption de l'eau et des principaux électrolytes (sodium, potassium et chlore) résulte d'un phénomène complexe. En effet, cette absorption traduit, en réalité, la différence d'un flux bidirectionnel : pendant qu'une certaine quantité d'eau et d'électrolytes se dirige de la lumière intestinale vers le sang (insorption), une autre quantité d'eau et d'électrolytes se dirige du plasma vers la lumière intestinale (exsorption). C'est lorsque l'insorption dépasse l'exsorption que l'on constate une absorption. De toute façon, ces deux mouvements, insorption et exsorption, sont beaucoup plus importants que la résultante : l'absorption
D'autre part, il semble que le mouvement le plus considérable et le plus rapide s'observe pour l'eau, puis pour le sodium, le chlore, enfin pour le potassium.
L'absorption du chlore et du potassium semble être toujours un phénomène passif. Celle du sodium est pour partie un phénomène passif de simple diffusion, pour une autre partie un transport actif. Là encore, le processus d'absorption active engage les mécanismes de production d'énergie de la cellule intestinale, et l'un des résultats est la production d'un courant électrique qui se mesure sous forme d'une faible différence de potentiel entre les deux faces de la muqueuse.
Le transport du sodium et du chlorure de sodium met en jeu plusieurs systèmes enzymatiques (l'ATPase Na-K dépendante, l'adénylate cyclase, la calmoduline). Le phénomène le plus important est le transport actif du sodium, qui est à l'origine des autres : eau, électrolytes, sucres et même acides aminés.
Le processus d'absorption du calcium est aussi un phénomène actif qui survient principalement dans le duodénum et dans la portion supérieure du jéjunum. Ce processus est augmenté grâce à la vitamine D. Une partie seulement du calcium alimentaire est absorbée par l'intestin, le reste est éliminé dans les fèces. Les selles contiennent toujours, en plus, une certaine quantité de calcium éliminé à travers la muqueuse intestinale et les sécrétions digestives.
Le fer est principalement absorbé par le duodénum grâce à un transporteur spécial, la ferritine.
L'eau, base de nos boissons, est très facilement absorbée, car elle diffuse aisément à travers la membrane intestinale.
Tout dépend de la concentration des substances qui y sont dissoutes. L'eau pure passe instantanément, une solution faiblement concentrée aussi ; lorsque la solution est trop concentrée, le phénomène commence par une sécrétion d'eau en provenance du corps, qui dilue la solution, puis ensuite l'eau est réabsorbée au fur et à mesure que les molécules dissoutes sont elles-mêmes absorbées.
Vitamines hydrosolubles : La vitamine B1 est absorbée par un processus actif, dont les capacités sont très limitées (au maximum 5 mg par jour). La vitamine B2 est absorbée à un certain pourcentage relativement constant de la quantité ingérée. L'acide folique est absorbé sous la forme libre et se retrouve ainsi dans le sang. Les vitamines B1, B2, l'acide pantothénique et l'acide folique sont, pour une grande partie, synthétisés par la flore bactérienne intestinale.
L'absorption de la vitamine C est extrêmement rapide et la capacité de l'absorption de l'intestin grêle pour cette vitamine est considérable (plusieurs grammes par jour).
La vitamine B12 est absorbée selon un mécanisme très complexe, le facteur intrinsèque gastrique est nécessaire à cette absorption. Les mécanismes intestinaux qui régissent l'absorption de la vitamine B12 se trouvent localisés uniquement dans l'iléon. Ces mécanismes sont très vite saturés, puisque l'absorption maximale de l'intestin est de un gamma par jour.
Vitamines liposolubles : La vitamine A se retrouve principalement dans la lymphe et son mécanisme d'absorption est parallèle à celui des graisses. Néanmoins, il semble que l'absorption soit plus rapide lorsque la vitamine A est donnée sous la forme d'une émulsion dans l'eau plutôt que lorsqu'elle est donnée en solution dans l'huile. Le carotène est absorbé selon des règles voisines. Mais c'est à l'intérieur de la muqueuse intestinale qu'il est transformé en vitamine A. Les vitamines D, E et K sont absorbées comme les graisses par la voie lymphatique.
Les mécanismes qui interviennent dans l'absorption intestinale sont donc extrêmement divers. Il apparaît que, pour la majeure partie des aliments, l'absorption se produit dans la moitié supérieure de l'intestin grêle (la vitamine B12 et les sels biliaires étant, quant à eux, exclusivement absorbés par l'iléon).
Les hormones digestives : Toutes les hormones digestives (sauf les prostaglandines) sont des peptides de petite taille, composées d'un nombre variable mais limité d'acides aminés.lles sont produites par 12 types de cellules endocrines, généralement isolées, disséminées au milieu des autres cellules de la muqueuse digestive depuis l'estomac jusqu'au côlon. Cette disposition (au milieu de la muqueuse) leur permet d'entrer en contact avec leurs stimulants, les aliments, soit lorsque ceux-ci passent devant elles, avec le chyme alimentaire, soit lorsqu'ils sont absorbés et traversent la muqueuse. Certaines cellules (cinq types) se trouvent dans le pancréas et leur stimulation se fait en deux temps : à l'aide d'un "signal" lui-même activé par le passage des aliments dans ce tube digestif.
Les hormones digestives ont une durée de vie extrêmement brève, mais elles sont renouvellées instantanément, d'autant plus que la digestion est plus active.
La vidange gastrique des différents composants du repas
Lorsqu'on boit entre les repas, l'estomac étant supposé vide, que se passe-t-il ?
1) Le liquide est évacué par l'estomac, plus ou moins vite selon la nature de la boisson : un verre d'eau en moins d'une demi-heure ; le café naturel ou décaféiné, le thé, le Coca-Cola, le Seven-Up, la bière en moins d'une heure ; le lait et les bouillons de viande en une heure et demie et les boissons très sucrées en près de deux heures.
2) L'estomac répond à la présence de l'aliment qui se trouve éventuellement dans la boisson par une sécrétion acide. L'eau, les boissons très sucrées ne déclenchent presque pas de sécrétion. La bière et le lait, les bouillons de viande sont au contraire de puissants sécrétagogues. Le café, le thé, le Coca-Cola, le Seven-Up provoquent une sécrétion modérée.
Cas des repas composites
 
L'eau ingérée lors du repas s'évacue apparemment rapidement : elle quitte l'estomac au rythme de la moitié toutes les 20 à 40 minutes. Ce départ est compensé par la sécrétion. L'eau de la sécrétion gastrique est d'ailleurs plus abondante, et elle est sécrétée plus longtemps qu'on ne le pensait jusqu'ici (au total 400 à 1 100 ml et pendant 3 à 5 h 30 selon les types des repas). L'évacuation pylorique de l'eau porte à la fois sur l'eau du repas et l'eau de la sécrétion. Le débit liquide qui passe à travers le pylore varie de 2 à 5 ml/mn. Tout ceci peut paraître bien compliqué, mais cela aboutit à un résultat simple et efficace : pendant tout le temps de la digestion, l'estomac contient un volume de liquide qui reste à peu près constant. Les aliments restent toujours en suspension dans l'eau.
Les aliments solides sont disloqués par l'estomac. La sécrétion chlorhydrique dissout le lien des fibres végétales, et la sécrétion pepsique digère le lien des fibres musculaires de la viande. La motricité stomacale, par les puissantes contractions de l'antre, facilite la dilacération des matières solides. Des études précises ont montré que le pylore sait reconnaître les morceaux non broyés, sait les empêcher de passer et sait les renvoyer vers l'intérieur de l'estomac ! Par exemple une étude a été faite avec du foie de poulet cuit puis coupé en morceaux de deux tailles différentes. On constate, une heure après le début du repas, que les petits morceaux ont quitté l'estomac deux fois plus vite que les gros morceaux. Il en est de même pour les nouilles. Pour les fibres végétales c'est encore plus long : au bout de deux heures il y a encore la moitié des fibres végétales dans l'estomac et on en trouve encore plus de 20% à la troisième heure.
Dans l'estomac humain la graisse est évacuée lentement : 10 à 15% par heure si bien que la vidange gastrique des graisses dure 6 à 8 heures. Si la graisse est très intimement mélangée au repas, sous forme d'une mayonnaise par exemple, tout le reste du repas (l'eau, les œufs) se vide aussi lentement ; par contre si la graisse n'est pas mélangée (beurre sur une tartine de pain) on constate ce phénomène curieux : la graisse est retenue, mais le reste du repas, l'eau bue, la viande mastiquée, se vide à sa vitesse habituelle. Comment l'estomac s'y prend-il pour reconnaître la graisse et la retenir pendant qu'il chasse le reste ? C'est encore mystérieux. Tout ce que l'on sait, c'est que le message provient non pas du caractère physique de la graisse (son insolubilité dans l'eau par exemple) mais de l'absorption intestinale de la graisse elle-même. En effet, si au cours de ces expériences on remplace l'huile d'olive (qui est digestible) par de l'huile de paraffine ou un équivalent (qui n'est pas digestible) on note que cette graisse indigestible se vide aussi rapidement que l'eau.
Somme toute, la vidange gastrique qui commande le déroulement de la digestion dure beaucoup plus longtemps qu'on ne le croyait jusqu'ici : 3 à 6 heures semblent être les valeurs les plus réelles, 3 heures pour les petits repas (500 calories et peu de graisses), 6 heures pour les repas importants (1 000 calories).
Le fonctionnement du bloc duodéno-bilio-pancréatique au cours de la digestion : Sitôt franchi le pylore, les aliments entrent dans le duodénum, long de 25 cm environ la traversée des aliments ne demande que quelques minutes. Le contact des aliments avec la muqueuse duodénale et les cellules endocrines qui y sont éparpillées stimule les fonctions biliaires et pancréatiques
Dans les minutes qui suivent le début du repas, il y a, dans tout l'intestin, assez de bile et d'enzymes pancréatiques pour assurer une parfaite digestion des aliments, cette présence se maintient de façon quasi-constante pendant au moins 5 voire 7 heures ou plus. La digestion des hydrates de carbone et des graisses, s'effectue avec une grande rapidité, celle des protéines est plus lente. Le duodénum n'est pas seulement l'organe de commande des sécrétions bilio-pancréatiques ; c'est aussi l'endroit où commencent réellement la digestion et l'absorption du repas. Tout d'abord il achève la transformation du chyme alimentaire.
À la sortie de l'estomac les parties solides ont été réduites à de fins morceaux de 1 à 2 mm, la graisse, séparée de l'eau, surnage ; le liquide est acide (pH 2 à 3 environ) et sa concentration osmolaire (liée aux particules dissoutes, sel, sucre, etc.) est très variable à pH 7 et isoosmotique au plasma (300 mosm/l). Le passage de pH 2 à pH 7 s'effectue dans les premiers centimètres du duodénum à la fois par la sécrétion bicarbonatée pancréatique et par la sécrétion duodénale elle-même. L'équilibre osmotique à 300 mosm/l s'effectue très rapidement par passage d'eau à travers la muqueuse duodénale ; la crème homogénéisée résulte pour une part du commencement de la digestion des hydrates de carbone et des viandes par les enzymes pancréatiques, mais surtout de la mise en solution des graisses (micelles). La bile qui arrive dans le second duodénum apporte les quantités de sels biliaires nécessaires pour atteindre la concentration micellaire critique qui permet la subdivision de la goutte en fines micelles. C'est alors que le chyme est permet la digestion et l'absorption dans l'intestin grêle. Le duodénum se comporte par surcroît comme un segment d'intestin dont la fonction est l'absorption des nutriments. Malgré le court laps de temps de passage des aliments dans le duodénum, un pourcentage respectable de glucides et de lipides sont absorbés.
 
Variations du contenu intestinal : Si le contenu intestinal varie d'un point à un autre du grêle, il est important de noter qu'il y a toujours très peu de matières dans l'intestin, même au plus fort de la digestion. Cela tient au fait que l'absorption suit de près la digestion, et que les produits de la digestion disparaissent rapidement.
Dans la partie supérieure du grêle se trouve un enduit crémeux coloré en jaune par la bile, dont le pH est 6,2 à 6,7. Il contient une quantité importante d'amidon, toute la cellulose, mais très peu de sucres, des fibres musculaires, de l'élastine et de la mucine, des micelles (sels biliaires-graisses) ; mais au total, on y trouve très peu de produits d'hydrolyse des protéines et des graisses. Il contient encore de l'eau, des sels, la bilirubine et des sels biliaires ; enfin, il est presque stérile.
Dans la partie inférieure du grêle, le contenu intestinal est constitué par une pâte semi-fluide jaune, de pH 6,5 à 7,3, contenant encore des fibres musculaires, de l'élastine, la mucine, toute la cellulose et les fibres végétales, un peu d'amidon et de graisses, mais pas de produits de la digestion. On y trouve beaucoup moins de sels, moins d'eau et moins de sels biliaires. Le milieu intestinal s'est enrichi d'une grande quantité de microbes et surtout d'une quantité importante de cellules intestinales desquamées et de leucocytes, eux-mêmes en cours de digestion.
Il circule des gaz (200 ml environ) qui facilitent la progression mais aussi les mélanges, grâce au phénomène de bulles qu'ils produisent. L'origine de ces gaz est liée à l'air que l'on avale avec chaque bouchée. Cet air s'accumule dans la grosse tuberosité de l'estomac mais progresse avec le repas. L'oxygène diffuse à travers la paroi digestive, alors que l'azote reste. Dans le jéjunum, le flux digestif varie de 1 à 2 ml/mn (à jeun) à 2 à 4 ml/mn en phase post-prandiale, dans l'iléon les chiffres sont 0,5 à 1,5 à jeun ; 1 à 2,5, post-prandial.
 
La microbiologie digestive :
Dans la bouche vivent en permanence 106 à 109 bactéries/ml de salive, à l'inverse, l'estomac, grâce à son acidité, le duodénum, grâce à la bile, détruisent une grande partie de ces microbes et dans le jéjunum supérieur on ne trouve que 10 à 10 000 germes/ml. Dans l'iléon, le nombre augmente : 106-107 germes/ml, et ce sont les bactéries anaérobies qui s'installent. Dans le cæcum : 108-109. Dans les selles : 109-1012. Chacune d'elle se nourrit et se divise toutes les 2 à 6 heures. Comme le nombre de bactéries reste constant, cela veut dire que 40 000 à 220 000 milliards de bactéries naissent et meurent chaque jour dans notre tube digestif !
Les colibacilles ne représentent qu'un millième de nos bactéries. Les plus importantes sont les plus mal connues : les bactéroïdes, groupe de vingt espèces différentes, qui constituent 99% de notre écologie bactérienne ; viennent ensuite les eubacteria et le bifidobacterium.
L'enfant à sa naissance a un tube digestif stérile. Les bifidobactéries et les lactobacilles s'installent dès la fin du premier jour de la vie ; quelques jours après, leur concentration atteint déjà le milliard par gramme de selles. À la fin de la première semaine apparaissent les formes anaérobies strictes. Pendant cette période initiale de la vie, l'enfant est protégé par les immuno-globulines que sa mère lui a transmises in utero, ou lui transmet par l'alimentation au sein. C'est ainsi que les clostridies apparaissent dans les trois premiers jours de la vie, mais diminuent fortement lorsque l'enfant est nourri au lait maternel. Par la suite, deux facteurs régulateurs interviennent : le développement des défenses propres de l'enfant qui s'immunise contre un certain nombre de microbes, la protection par les bactéries elles-mêmes ; les premières bactéries installées dans notre tube digestif "choisissent" les nouvelles, tolérant les unes, refusant les autres. Vers l'âge de deux ans, l'écologie bactérienne intestinale qui nous accompagnera pendant toute notre vie est définitivement constituée.
La digestion dans le côlon : Les résidus qui ont échappé à la digestion du grêle trouvent dans le côlon les bactéries intestinales. Celles-ci produisent des enzymes capables d' attaquer les fibres végétales et digèrent à 50% l'hémicellulose et à 10 ou 20% la cellulose. Elles produisent aussi des enzymes qui digèrent la pectine à 90% - ainsi que le mucus. Par contre, elles sont impuissantes devant la lignine. Le résultat de cette attaque bactérienne est la libération de nouvelles quantités de sucre (glucose, pentose, acide glucuronique). Les bactéries peuvent alors absorber ce sucre et le digérer à son tour en produisant d'une part, leurs propres molécules cellulaires et, d'autre part, des acides organiques, de l'hydrogène, du méthane et du gaz carbonique qu'elles déversent dans le liquide intestinal. Les gaz coliques restent cependant constitués à plus de 50% par l'azote provenant de l'air ingéré. Les fibres alimentaires et les résidus hydrocarbonés ne sont pas les seuls à être digérés dans le côlon : 10 à 20% de notre alimentation protéique y parvient aussi. D'autres races de microbes interviennent pour découper les protéines en acides aminés, pour digérer les acides aminés produits. Les résultats de cette digestion sont de nouveaux acides organiques et de l'ammoniaque. Ils sont absorbés par le côlon.
En ce qui concerne les lipides ils sont peu utilisés par les bactéries et ne sont pas réabsorbés par le côlon, leur rencontre avec certaines bactéries coliques aboutit à la production de substances cancérigènes (surtout le cholestérol et les sels biliaires). L'absorption importante de graisses contenues dans la viande ou dans des aliments fumés donne une excrétion fécale accrue de sels biliaires et de cholestérol transformés ensuite par les bactéries en substances nocives..
Troubles de la motricité : Le vomissement n'est pas dû à un trouble de la motricité digestive, la musculature abdominale y joue le rôle moteur principal. La constipation est due à une perte du réflexe acquis de défécation, liée à de mauvaises habitudes (lutte volontaire contre le réflexe). Certaines constipations sont déterminées par un trouble de la commande nerveuse de la motricité : celles du mégacôlon congénital (maladie de Hirschsprung).
Les troubles de la motricité à divers étages du tube digestif sont souvent dus à des obstacles mécaniques : sténose du pylore, occlusion du grêle par strangulation, occlusion du côlon par une tumeur ou par torsion.
Quant à la diarrhée, elle obéit à des mécanismes complexes, l'accélération de la motricité n'étant qu'un facteur parmi d'autres ; elle joue un rôle primordial dans la diarrhée émotive, qui est fréquente, dans la diarrhée par tumeur endocrine (productrice de sérotonine, de prostaglandine), qui est exceptionnelle.
 
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