Chapitre 7

La fonction digestive, hépatique et métabolismes⁹

Objectifs pédagogiques

– Décrire l’anatomie du système digestif et du foie.

– Repérer les grandes fonctions du tube digestif et les mécanismes d’absorption.

– Énumérer les examens permettant d’évaluer la fonction hépatique et donner leurs valeurs.

– Définir le métabolisme de base.

– Identifier les besoins de l’organisme en hydrates de carbone, en lipides et en protides.

SAVOIRS

Le système digestif

Généralités

Le tube digestif s’étend de la bouche à l’anus. D’un point de vue topographique, la cavité abdominale est divisée en deux étages par le côlon transverse et son méso : l’étage sus-mésocolique (recouvert par le grand épiploon) et l’étage sous-mésocolique.

Les organes digestifs sont directement irrigués par des branches de l’aorte.

Sa fonction principale est la digestion, c’est-à-dire l’absorption et l’assimilation des aliments pour les transformer en molécules assimilables.

L’appareil digestif regroupe plusieurs fonctions. Il associe :

 des phénomènes moteurs : de la déglutition à la mobilité du tube digestif chargé d’assurer la progression du bol alimentaire puis digestif ;

 des phénomènes sécrétoires multiples dont le but est de fragmenter et dégrader les aliments afin d’en assurer la métamorphose et de faciliter l’absorption.

L’objectif général est de permettre l’utilisation des éléments produits par les cellules. Il s’agit à la fois de produire de l’énergie nécessaire au bon fonctionnement général de l’organisme et de construire de la matière vivante pour reconstituer les éléments de fonctionnement.

L’ensemble du tube digestif intra-abdominal est entouré de péritoine : c’est une membrane séreuse, à deux feuillets. Le feuillet pariétal tapisse les parois de l’abdomen, le feuillet viscéral enveloppe chaque organe abdominal. Les deux feuillets s’accolent pour créer les mésos et les épiploons, mais ils ne sont pas en contact (contrairement aux feuillets du péricarde ou de la plèvre).

Les mésos unissent les organes à la paroi abdominale et les maintiennent en suspension. Ils contiennent les paquets vasculo-nerveux de chaque organe concerné.

Les épiploons sont des replis péritonéaux tendus entre deux organes péritonéaux.

Fig. 7.1 Anatomie générale

Le péritoine définit un certain nombre de régions :

 organes intra-péritonéaux (tapissés sur toutes les faces par le péritoine) : estomac, jéjunum, iléon, côlon transverse ;

 organes extra-péritonéaux (tapissés sur une seule des faces par le péritoine) : foie, pancréas, duodénum, côlon droit et gauche ;

 organes rétro-péritonéaux : rein.

Anatomie-physiologie

La cavité buccale

La bouche est une cavité ostéo-articulaire qui est composé de parties fixes (maxillaires supérieurs, voile du palais) et mobiles (maxillaire inférieur, muscles masticateurs). Elle est entièrement tapissée de muqueuse et s’ouvre vers l’intérieur dans le pharynx et vers l’extérieur par l’orifice labial.

32 dents (chez l’adulte) sont implantées sur les maxillaires inférieurs et supérieurs.

La langue est une masse musculaire, mobile, formée de muscles insérés sur les os voisins. Elle est recouverte d’une muqueuse très riche en papilles gustatives et en appareils sensoriels. Son rôle dans la mastication, la déglutition et la phonation est essentiel. Trois glandes salivaires (la parotide, la sous-maxillaire et la sublinguale) jouent un rôle essentiel dans la constitution d’environ 1 à 1,5 l de salive par jour. Elle sera entièrement réabsorbée par l’intestin.

Les aliments mis en bouche doivent être mâchés par les dents et mastiqués pendant qu’ils sont mélangés avec la salive. Ce passage dans la cavité buccale a une double fonction : permettre la pénétration des aliments dans l’organisme et les préparer à la digestion. Pour cela, la mastication et l’insalivation sont deux processus incontournables :

 la mastication est possible grâce aux dents, aux mâchoires et aux muscles masticateurs (mylo-hyoïdiens, génio-hyoïdiens, digastriques, temporaux, ptérygoïdiens et masséters) Le fractionnement des aliments et leur amalgame permet leur transformation en une masse pâteuse : le bol alimentaire ;

 l’insalivation est possible grâce à la salive (formée à 99 % d’eau, de sels minéraux et d’une substance organique dont un enzyme : la ptyaline). La sécrétion salivaire est dépendante d’une double innervation : sympathique (donne une salive rare et épaisse) et parasympathique (donne une salive abondante et fluide). Le déclenchement salivaire est conditionné par le comportement alimentaire (cf. réflexe de Pavlov).

La salive permet aussi d’humidifier la muqueuse buccale et facilité la déglutition tout en débutant la digestion.

L’œsophage

L’œsophage est un tube musculaire d’environ 25 cm, reliant le pharynx et l’estomac. Il a un trajet cervical puis thoracique et enfin abdominal après avoir traversé le diaphragme au niveau de la dixième vertèbre dorsale ; il est séparé du rachis par l’aorte. Il assure le transport des aliments de la bouche à l’estomac.

Il possède un sphincter à chaque extrémité : le sphincter pharyngo-œsophagien (en haut) et le cardia (en bas).

Il est composé de cinq couches tissulaires. De l’extérieur vers l’intérieur ces couches sont : l’adventice, la musculeuse, la sous-muqueuse, la musculaire muqueuse et la muqueuse. La présence de fibres musculaire et élastiques assure la fonction motrice du bol alimentaire vers l’estomac.

Il est vascularisé par les artères œsophagiennes (branches directes de l’aorte thoracique) et par les artères phréniques antérieures et gastrique gauche (issues de l’artère cœliaque).

Il est innervé par le système sympathique (nerf pneumogastrique ou vague) et par le système parasympathique (nerfs récurrents)

Le bol alimentaire projeté de la cavité buccale progresse vers l’orifice œsophagien du pharynx. Cela nécessite la fermeture des voies aériennes pour éviter toute fausse route. La fermeture est réalisée par trois actions successives :

 une élévation du voile du palais = fermeture des fosses nasales ;

 une ascension du larynx et un abaissement de l’épiglotte sur l’orifice laryngé = fermeture des voies aériennes ;

 l’ouverture conservée de la voie œsophagienne.

La déglutition est un acte réflexe, provoqué par une stimulation nerveuse de l’arrière bouche par le bol alimentaire. Le centre nerveux se situe dans le bulbe (près des centres respiratoires) et est transmis par le nerf pneumogastrique qui déclenche les phénomènes musculaires de déglutition.

La progression du bol alimentaire dans l’œsophage se fait sous l’effet de l’apesanteur (principalement pour les liquides), associé à des mouvements péristaltiques (rôle des fibres musculaires et élastiques de la paroi œsophagienne), le tout facilité par une lubrification de l’œsophage par du mucus. Le passage œsophagien prend environ 5 à 10 secondes. Dans le même temps, le cardia est fermé, ce qui évite le reflux de liquide gastrique. L’ensemble de ces phénomènes sont réflexes, contrairement au temps buccal qui est volontaire.

Estomac

Anatomie

L’estomac est une poche musculaire (classiquement dite en forme de J) située dans la partie supérieure et postérieure de l’abdomen. Il est relié, en haut, à l’œsophage par le cardia (sphincter supérieur), et en bas, au duodénum par le pylore (sphincter inférieur). Il est situé sous la coupole diaphragmatique gauche.

Sa paroi est essentiellement musculaire, enveloppée par le péritoine.

Fig. 7.2 Coupe longitudinale de l’estomac

Il comporte deux parties : le fundus (deux tiers de la superficie totale), la zone d’excrétion d’acide chlorhydrique, de pepsine et de mucus, et l’antre, la zone d’excrétion de mucus et de gastrine.

Comme l’œsophage, il comporte cinq couches tissulaires : l’adventice, la musculeuse, la sous-muqueuse (très richement vascularisée), la musculaire muqueuse et la muqueuse. L’épithélium de surface de la muqueuse s’invagine pour former des cavités au fond desquelles se trouvent les glandes sécrétoires.

Il est vascularisé par les artères gastriques, originaires du tronc cœliaque : artère coronaire stomachique, branches de l’artère hépatique, branches de l’artère splénique. Les veines se jettent dans le tronc porte.

Il est innervé à la fois par le système sympathique (nerfs splanchniques) et par le système parasympathique (branches antérieures et postérieures du nerf pneumogastrique). Cette double innervation permet d’assurer la double activité de l’estomac :

 activité motrice : réalisée dans l’ensemble de l’estomac, elle assure le brassage des aliments et leur propulsion vers le duodénum ;

 activité sécrétoire : environ 1,5 l de suc gastrique est sécrété en 24 heures. Il est composé de pepsines (enzymes protéolytiques), d’acide chlorhydrique, de mucus, de protéines et de facteur intrinsèque de la coagulation.

Physiologie

L’arrivée du bol alimentaire dans l’estomac entraîne une contraction permanente de l’estomac.

Trois fonctions physiologiques sont dévolues à l’estomac :

 un rôle de réservoir (qui donne le temps au suc gastrique d’agir) ;

 un rôle d’action chimique par les pepsines, grâce aux sécrétions gastriques ;

 un rôle mécanique de brassage grâce à la mobilité gastrique destinée à transformer le bol alimentaire en une bouille liquide (combiné à l’action des sucs gastriques) ;

 un rôle de barrière dans l’absorption d’eau, d’alcool ou de certains produits (comme les médicaments) ;

 la sécrétion d’une hormone : la gastrine (favorise la sécrétion du suc gastrique).

La digestion proprement dite a lieu dans l’estomac distal.

Pour passer dans le duodénum, les particules alimentaires doivent avoir une taille inférieure à 0,3 mm (taille du pylore). La durée de séjour du bol alimentaire dans l’estomac est donc variable : de 20 minutes pour l’eau, ce temps peut atteindre 4 heures pour un repas complet.

La muqueuse interne de la poche gastrique est composée de cellules à mucus et de tubes glandulaires. La sécrétion est :

 exocrine : c’est le suc gastrique qui agit in situ ;

 endocrine, sous forme d’une hormone déversée dans le sang.

Fig. 7.3 Structure de la muqueuse gastrique

Phénomène sécrétoire : le suc gastrique

Le suc gastrique est sécrété par des cellules spécifiques situées dans tout l’estomac : les glandes gastriques, les cellules muqueuses du col, les cellules pariétales et les cellules principales.

Il en est sécrété environ 1,5 l/jour (dont un tiers pendant la nuit), et il est composé :

 d’eau, qui sert à rendre l’ensemble liquide ;

 d’une sécrétion acide produite par les cellules bordantes des glandes fundiques : l’acide chlorhydrique dont le but est d’acidifier l’ensemble afin d’éliminer les bactéries et d’assurer l’environnement nécessaire à l’action des pepsines ;

 d’une sécrétion alcaline : le mucus (composée de mucine, de chlorure de sodium, de bicarbonate de sodium) produite par les cellules glandulaires antro-pyloriques et des glandes à mucus. Il sert à protéger la paroi gastrique de l’action acide ;

 de facteur intrinsèque (une protéine) facilitant l’absorption de vitamine B12 dans l’iléon ;

 de pepsine (enzyme protéolytique qui s’attaque aux protéines), sécrétée par les cellules fundiques chargée de débuter la digestion des protéines.

À son arrivée dans l’estomac, le bol alimentaire s’y accumule, en forme de couche. Le mélange aliments/suc gastrique s’effectue progressivement, le temps que les aliments soient suffisamment acidifiés.

Le brassage doit être permanent, pour assurer une qualité de mélange qui aboutisse à une liquéfaction plus ou moins importante du bol alimentaire, ce qui permettra le passage dans le duodénum.

L’intestin grêle

L’intestin grêle est un tube cylindrique de 4 à 7 m de long chez l’adulte, en continuité de l’estomac par le sphincter pylorique (en haut) et avec le côlon par la valve iléo-caecale (en bas). Ses parois sont constituées de quatre couches tissulaires. La muqueuse est constituée de replis circulaires, de villosités et microvillosités.

L’artère mésentérique supérieure vascularise la totalité de l’intestin grêle. Le drainage veineux se fait par la veine mésentérique supérieure, qui s’unit à la veine porte, traverse le foie (chargée des nutriments absorbés) avant de se jeter dans la veine cave inférieure.

Ses fonctions sont :

 de permettre la progression du bol alimentaire (grâce au péristaltisme) ;

 d’achever la digestion chimique des hydrates de carbones, des protéines et des graisses dans les villosités ;

 de protéger l’organisme de la pénétration d’éventuels microbes survivants après le passage gastrique ;

 de sécréter du suc intestinal et des hormones : sécrétine et cholécystokinine (CCK) ;

 d’assurer l’absorption des nutriments.

Il est composé de trois parties : le duodénum, le jéjunum et l’iléon. Les deux dernières parties sont mobiles, rattachées au péritoine par le mésentère.

Le duodénum

Le duodénum constitue la portion initiale de l’intestin grêle. C’est un organe profond, qui mesure de 20 à 30 cm de long et 3 cm de diamètre qui s’enroule autour de la tête du pancréas. Anatomiquement, il se situe en avant du rachis, entre les vertèbres L1 à L4.

Il compte quatre parties :

 le premier duodénum, ou D1, constitue le bulbe du duodénum ;

 le deuxième duodénum, ou D2, reçoit l’abouchement du canal de Wirsung et du cholédoque (au niveau de l’ampoule de Vater) ;

 le troisième duodénum, ou D3, est transversal ;

 le quatrième duodénum, ou D4, s’abouche au jéjunum.

Les sécrétions de la vésicule biliaire et du pancréas se jettent dans le duodénum au niveau de la papille duodénale, cerné par un sphincter lisse : le sphincter d’Oddi.

Il est vascularisé par les arcades duodéno-pancréatiques supérieure et inférieure qui s’anastomosent entre elles. Les veines se jettent dans le tronc porte.

Fig. 7.4 Anatomie du jéjunum, de l’iléon et du côlon

L’innervation est identique à celle de l’estomac : il est innervé à la fois par le système sympathique (nerfs splanchniques) et par le système parasympathique (branches antérieures et postérieures du nerf pneumogastrique). Les récepteurs nerveux sont situés dans la paroi duodénale et sont, dans le même temps, soumis à une commande hormonale.

La sécrétion de suc pancréatique

Le suc pancréatique pénètre dans le duodénum par la papille duodénale alors qu’il est sécrété par le pancréas exocrine. Il est alcalin (pH = 8) car il est essentiellement composé d’ions bicarbonates.

Il est composé :

 d’eau ;

 de sels minéraux : amylase, lipase, nucléases (capables de digérer l’ADN et l’ARN) ;

 de précurseurs inactifs d’enzymes : trypsinogène et chymotrypsinogène.

La rencontre puis le mélange du suc pancréatique et du suc gastrique permet au pH de l’ensemble d’atteindre la valeur de 6 à 8 et de réaliser une action optimale des enzymes pancréatiques, de l’amylase et de la lipase.

La sécrétion biliaire

Sécrétée par le foie (entre 500 et 1 000 ml/jour), la bile ne peut pénétrer dans le duodénum tant que le sphincter hépatopancréatique est fermé. C’est pourquoi elle est stockée dans la vésicule biliaire après passage dans le conduit hépatique et le canal cystique. Elle est libérée sous l’effet de la contraction de la vésicule (stimulée par la sécrétine et la CCK) et un relâchement du sphincter hépato pancréatique.

Son pH est de 8, elle est composée :

 d’eau ;

 de sels minéraux ;

 de mucus ;

 de sels biliaires ;

 de pigments biliaires (en majorité : la bilirubine) ;

 de cholestérol.

Ses fonctions sont principalement d’émulsifier les graisses dans l’intestin grêle et de faciliter l’absorption intestinale des acides gras et des vitamines liposolubles.

Le jéjuno-iléon

Il constitue les anses grêles. Le jéjunum correspond à la première moitié de l’intestin grêle, l’iléon à la seconde moitié. Long d’environ 7 m, il est accroché sur toute sa longueur à la cavité abdominale profonde par un repli du péritoine : le mésentère. La largeur du mésentère peut atteindre une vingtaine de centimètres, laissant aux anses abdominales une mobilité importante. Il se termine à la valve iléo-caecale (anciennement valvule de Bauhin).

La muqueuse du jéjunum et de l’iléon présente de très nombreux replis (les valvules conniventes), des millions de villosités couvertes de glandes (glandes de Lieberkuhn) et des amas lymphoïdes (les follicules clos).

La vascularisation artérielle se fait par l’artère mésentérique supérieure, issue directement de l’aorte.

Le transit du bol alimentaire y est lent (3 à 4 heures), les sécrétions pancréato-biliaires ont largement le temps d’agir. Cela permet dans le même temps un contact étroit entre les aliments, les sécrétions chimiques et la paroi digestive.

La muqueuse intestinale se caractérise par la présence de nombreuses villosités qui tapissent entièrement la paroi interne de l’intestin. La surface totale peut atteindre 200 m², permettant l’ensemble des phénomènes d’absorption.

Le côlon

Le côlon est la dernière partie du tube digestif, qui va de l’iléon à l’anus. Il comporte plusieurs parties : le caecum, le côlon ascendant, le côlon transverse, le côlon descendant, le sigmoïde et le rectum qui ont toutes la même structure et les mêmes fonctions. Il décrit un cadre et occupe toute la cavité abdominale.

Il est composé des mêmes quatre couches tissulaires que l’ensemble du tube digestif.

Il est relativement court (1,5 m) et plus gros (5 cm de diamètre) que l’intestin grêle.

Les côlons transverse et sigmoïde sont mobiles, en fonction des différentes portions.

Le côlon est vascularisé par les deux artères mésentériques (directement issues de l’aorte) qui irriguent les parties droite et gauche de manière différentiée. Les veines rejoignent la veine splénique.

Le rôle du côlon est triple :

 un rôle moteur : il continue à assurer le brassage et la propulsion des résidus de la digestion. Le phénomène est possible grâce à des contractions segmentaires, sous l’action des fibres circulaires lisses de la muqueuse colique. Il y a donc brassage et pétrissage permanent du contenu intestinal ;

 un rôle d’absorption de l’eau et des électrolytes. Si l’iléon déverse quotidiennement 500 ml à 1,5 l d’eau au niveau du caecum, 90 % de cette eau et des électrolytes sont réabsorbés dans le côlon ;

 un rôle de dégradation : la flore bactérienne colique dégrade les résidus alimentaires. Elles peuvent constituer jusqu’à 35 % du poids des selles, et sont responsables des phénomènes de fermentation et de putréfaction libérant des gaz.

Deux phénomènes d’absorption essentiels existent au niveau du côlon :

 la résorption aqueuse a lieu essentiellement dans le côlon droit. Cela concerne 75 % de l’eau contenue dans le bol alimentaire ;

 la digestion colique est due à des phénomènes bactériens : la flore intestinale saprophyte physiologique assure deux rôles : la fermentation et la putréfaction.

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