Système digestif

Déclenchement et initiation

La fonction du système digestif commence véritablement dans le cerveau. Chaque fois que les réserves d'énergie de l'organisme (c'est-à-dire la glycémie, les protéines ou les réserves de graisse) tombent en dessous d'un certain seuil, les centres de la faim de l'hypothalamus sont activés. Ces centres régulent la satiété et l'appétit afin de maintenir l'homéostasie énergétique. Cela signale au cerveau qu'il a besoin de se procurer de la nourriture. Il faut toutefois garder à l'esprit que ce n'est pas la seule source de stimulation de la faim, car il y a des éléments de plaisir et de confort qui peuvent être tirés de l'ingestion de nourriture.

Mastication

Les organismes monogastriques comme l'homme ont deux types de processus digestifs qui se déroulent dans le tube digestif - la digestion mécanique et chimique. Une fois l'aliment désiré obtenu, le processus digestif commence dans la bouche par la digestion mécanique. Les dents sont utilisées pour couper, déchirer et broyer les aliments en petites particules. Ce processus de mastication implique l'action alternée des muscles de la mastication (à savoir les muscles masséters superficiel et profond, les ptérygoïdes et le muscle temporal).

La mastication est en fait une action réflexe qui est stimulée lorsque de la nourriture est présente dans la bouche. À ce moment-là, il y a inhibition des muscles de la mastication, ce qui entraîne une chute de la mandibule. Cela provoque une distension des muscles de la mastication, entraînant une contraction des fibres musculaires, ce qui a pour effet de soulever la mandibule. Cette action provoque l'apposition des rangées de dents supérieures et inférieures, écrasant la nourriture qui se trouve entre elles. Le cycle est répété jusqu'à ce que les particules alimentaires puissent être roulées en un bolus.

La langue roule l'aliment mâché pour former un bolus, les glandes salivaires sécrètent de la salive pour humidifier le bol alimentaire afin qu'il passe en douceur dans l'estomac. Il convient également de noter qu'une partie de la digestion chimique se produit également dans la bouche, car la salive contient une enzyme, l'amylase, qui décompose certains des glucides présents dans la bouche.

Déglutition et digestion physique

Une fois le bolus préparé, la déglutition commence. Il s'agit d'un autre réflexe complexe qui implique l'action des voies afférentes et efférentes de plusieurs nerfs crâniens qui sont relayées vers et depuis le noyau du tractus solitaire et le noyau ambigu du tronc cérébral.

Le résultat final est que ces nerfs envoient des signaux moteurs à la langue, qui déplace le bolus contre le palais dur et mou, puis dans l'oropharynx (qui est également régulé par le tronc cérébral). Le bolus continue ensuite vers le bas en direction du laryngopharynx et le réflexe de déglutition est initié au niveau de l'œsophage. Toutes les actions de la déglutition jusqu'à ce point étaient sous contrôle volontaire ; Cependant, le reste de l'action est effectué par des contractions péristaltiques involontaires qui se déplacent de manière craniocaudale. Au niveau du pharynx :

• Au niveau supérieur, le bolus est empêché de pénétrer dans le nasopharynx par l'action du repli de Passavant. Cette structure est formée par les actions conjointes des sphincters palatopharyngiens, les muscles constricteurs supérieurs, le salpingopharyngien et les muscles du palais mou.
• L'épiglotte ferme le larynx pour empêcher les aliments de pénétrer dans les voies respiratoires. Les cordes vocales sont également adductées, ce qui constitue une mesure de protection supplémentaire.

Au niveau de l’œsophage :

• Le sphincter cricopharyngien se relâche et le bolus pénètre dans l'œsophage proximal. La présence du bolus provoque une distension du plexus myentérique à l'intérieur des parois de l'œsophage, ce qui déclenche l'onde péristaltique œsophagienne primaire.
• La présence continue des aliments stimule les ondes péristaltiques secondaires en direction craniocaudale.

Ces ondes, ainsi que l'action de la gravité, déplacent le bolus vers le sphincter inférieur de l'œsophage à une vitesse de 4 cm/s. Au repos, le sphincter a un tonus élevé. Cependant, la présence du bolus favorise le relâchement du sphincter œsophagien inférieur, et les aliments peuvent pénétrer dans l'estomac. C'est là qu'a lieu la majeure partie de la digestion chimique.

Digestion chimique

Une fois que le bol alimentaire est entré dans l'estomac, il y a une libération régulière d'une variété d'enzymes qui facilitent la digestion chimique. Certains de ces enzymes stimulent également les organes digestifs accessoires qui libèrent leurs enzymes pour faciliter la digestion. Outre la digestion chimique (en particulier des protéines), l'estomac joue également le rôle de :

• Un point de stockage, qui libère progressivement son contenu dans l'intestin grêle, afin de laisser suffisamment de temps pour la digestion et l'absorption.
• Un mélangeur : le mode de contraction et la disposition de la muqueuse de l'estomac permet de mélanger davantage le contenu des aliments pour former le chyme.
• Un conduit : il s'agit essentiellement du passage des aliments de l'œsophage à l'intestin grêle.
• Défense immunologique : le pH acide de l'estomac aide à dissoudre les agents pathogènes envahissants avant qu'ils ne puissent causer une infection.
• L’absorption : des micronutrients comme ; le fer (Fe), la vitamine B12 et l'absorption du folate sont fortement régulés par l'estomac.

L'estomac peut être divisé fonctionnellement en pompes motrices proximales et distales, qui stockent le contenu alimentaire et pompent le chyme le long du conduit respectivement. Des portions de chyme passent dans le pylore et dans l'intestin grêle.

Une fois que le chyme a pénétré dans la première partie du duodénum, il active l'axe neuro-hormonal qui favorise la libération de la bile (par le foie et la vésicule biliaire) et d'autres enzymes par le pancréas. Les ondes péristaltiques continuent à déplacer le chyme le long du tractus intestinal. La majorité des nutriments sont absorbés dans l'intestin grêle. Les restes sont passés à travers la valve iléo-cæcale, unidirectionnelle, dans le cæcum.

Au fur et à mesure que les ondes péristaltiques se poursuivent dans le côlon, le chyme continue à se déplacer le long du tractus. L'absorption des électrolytes et de l'eau du chyme restant se poursuit et le chyme est ensuite transformé en selles, qui est stocké dans le rectum. Lorsque le rectum se distend, les récepteurs d'étirement envoient un signal au cerveau qui favorise la défécation. Alors que les sphincters anaux internes sont sous régulation autonome, les sphincters anaux externes sont sous contrôle volontaire. Par conséquent, l'individu peut résister à l'envie de déféquer jusqu'à ce qu'il identifie un moment et un lieu appropriés.

Cavité buccale

La cavité buccale marque l'ouverture du tube digestif. Elle est constituée par le vestibule de la bouche (espace entre l'intérieur des joues et les dents) et la cavité buccale proprement dite (derrière les dents). La cavité buccale contient également les dents et la langue. Elle est limitée en avant par les lèvres et les dents et en arrière par les arcs palatopharyngiens. Postérieurement, la cavité buccale s'ouvre sur l'oropharynx. Le toit est formé par le palais dur (aux deux tiers antérieurs) et le palais mou (au tiers postérieur), et le plancher de la cavité buccale contient également la langue.

Les dents peuvent être subdivisées en incisives (conçues pour couper), canines (conçues pour déchirer), prémolaires et molaires (conçues pour broyer). Les molaires et les prémolaires ont des surfaces complémentaires qui facilitent également le broyage. La langue est constituée de muscles intrinsèques et extrinsèques. Elle est également peuplée de papilles gustatives qui facilitent les sensations gustatives.

Pharynx

En arrière de la cavité buccale proprement dite se trouve l'oropharynx. Il s'agit de la partie moyenne du pharynx qui communique en haut avec le nasopharynx et en bas avec le laryngopharynx. Les parois de l'oropharynx sont formées par les muscles constricteurs supérieurs et moyens du pharynx. En antérolatéral, les plis palatopharyngiens forment une démarcation entre la cavité buccale proprement dite et l'oropharynx.

La base de la langue sert également de repère dans la partie antéro-inférieure de l'oropharynx. La muqueuse des parois contient également de nombreux tissus lymphatiques associés à la muqueuse. Il peut être séparé du nasopharynx par les muscles du pli de Passavant et les structures de soutien du palais mou pendant la déglutition.

Œsophage

Le conduit tubulaire responsable du transfert des aliments de l'oropharynx à l'estomac est l'œsophage. Il peut être divisé en trois parties :

• Cervical
• Thoracique
• Composants abdominaux

La longueur totale du tube musculaire est de 25 cm et commence au niveau du cricopharyngien, à la limite inférieure du cartilage cricoïde, au niveau de la sixième vertèbre cervicale (C6). Il se dispose postérieurement à la trachée dans le cou, le long de son parcours caudal. Il traverse ensuite le médiastin supérieur, puis postérieur, le long des vertèbres thoraciques. Il perce le diaphragme au niveau de la dixième vertèbre thoracique (T10). Les 2,5 cm restants de l'œsophage constituent la partie abdominale. Il passe dans l'estomac au niveau de la jonction gastro-œsophagienne, où se trouve le sphincter œsophagien inférieur physiologique.

Estomac

Dans la cavité abdominale, l'œsophage pénètre dans l'estomac. Il s'agit d'une zone dilatée du canal alimentaire qui participe à la fois à la digestion mécanique et à la digestion chimique. Il est divisé en quatre parties principales, à savoir le :

• Fundus
• Corps
• Antre
• Pylore

Latéralement il y a la grande courbure gastrique, et médialement la petite courbure gastrique. L'estomac présente deux encoches distinctes. La première est l'incisure cardiaque formée au niveau du bord latéral de la jonction cardio-œsophagienne. L'autre est l'incisure angulaire, moins prononcée, qui se trouve distalement à l'extrémité caudale de la petite courbure (au niveau de l'antre pylorique). Le pylore est la partie distale de l'estomac qui est épaissie. Il agit comme un sphincter physiologique qui régule le passage du chyme de l'estomac vers le début de l'intestin grêle.

Duodénum

Le duodénum marque le début de l'intestin grêle. Il mesure environ 20 à 25 cm de long et s'étend du pylore au ligament de Treitz. Le duodénum est non seulement la partie la plus courte de l'intestin grêle, mais aussi la plus large. Il peut être subdivisé en quatre parties en fonction de son orientation géométrique. La première partie est connue sous le nom de partie supérieure ; elle mesure environ 2 à 3 cm de long et passe au-dessus de la tête du pancréas. La deuxième partie est la partie descendante qui commence derrière le col de la vésicule biliaire. Elle parcourt environ 8 à 10 cm latéralement à la tête du pancréas.

L’angle duodénale inférieur (où la partie descendante commence à tourner) marque la transition de la deuxième partie du duodenum à la troisième partie - partie horizontale. Elle parcourt environ 10 cm avant de commencer à s'incurver vers le haut dans le dernier segment du duodénum, la partie ascendante (qui ne mesure que 2,5 cm de long).

Jéjunum

La transition entre le duodénum et le jéjunum se fait au niveau du ligament de Treitz. La différence de diamètre luminal entre le jéjunum et le duodénum est un élément distinctif important. Le duodénum est nettement plus ample que le jéjunum.

Cependant, il peut être plus difficile de distinguer le jéjunum de l'iléon car il n'y a pas de repères anatomiques externes pour le guider. Les principales caractéristiques sont les suivantes :

• Le diamètre externe du jéjunum (4 cm) est plus grand que celui de l'iléon (3,5 cm).
• Le diamètre interne de l'iléon (2 cm) est également plus petit que celui du jéjunum (2,5 cm).
• Les parois du jéjunum semblent plus épaisses que celles de l'iléon.
  En outre, le jéjunum semble plus hyperémique que l'iléon, car son apport vasculaire est plus important.
• La face luminale du jéjunum est fortement plissée en plis circulaires qui sont plus nombreux et semblent plus profondes que partout ailleurs dans le tube digestif. En outre, les plis circulaires deviennent moins abondants dans la partie distale de l'iléon.
• Enfin, la muqueuse luminale de l'iléon présente un tissu lymphoïde associé à la muqueuse plus proéminent que celui du jéjunum.

L'iléon se termine par la valvule iléo-cæcale, qui marque la transition entre l'intestin grêle et le gros intestin. La valve iléo-cæcale est une structure à sens unique qui empêche le reflux du bol alimentaire du gros intestin vers l'intestin grêle.

Côlon

L'extrémité proximale du gros intestin - également appelé côlon - est formée par un cul-de-sac dilaté appelé cæcum. Il existe également un appendice vermiforme attaché à des parties variables du cæcum. Le côlon est divisé en :

• Ascendant
• Transversal
• Descendant
• Partie du sigmoïde

Extérieurement, le côlon a un aspect segmenté en raison des haustrations présentes sur la face luminale du conduit. Les couches musculaires du côlon sont concentrées en trois bandes musculaires appelées bandelettes longitudinales du côlon, alias ténia coliques; elles se présentent le long du côlon. Les trois ténias sont :

• Ténia libre est le ténia libre que l'on trouve sur la face antimésentérique du côlon, qui est située sur la face antérieure du côlon.
• Ténia omentale est situé en position postéro-latérale et est attaché à l'épiploon (grand omentum) du gros intestin.
• Le ténia mésocolique se trouve à mi-chemin entre le ténia libre et l'attache mésentérique du côlon.

Il est important de noter que le cæcum ne présente pas les haustrations proéminentes observées sur le reste du côlon. En partant de la fosse iliaque droite vers le haut, le côlon ascendant se transforme en côlon transverse au niveau de l’angle colique droit. Le côlon transverse passe de la région hypocondriaque droite à la région hypocondriaque gauche. Il se retourne caudalement au niveau de l’angle colique gauche pour former le côlon descendant. Lorsque le côlon descendant passe de l'hypochondre gauche à la fosse iliaque gauche, il se transforme en côlon sigmoïde. Ce segment distal pénètre dans l'entrée du pelvis et se termine à la jonction recto-sigmoïde au niveau de la troisième vertèbre sacrée (S3).

Rectum

Contrairement au côlon précédent, le rectum est entouré de parois constituées de muscles lisses circonférentiels. Il ne présente pas d'haustrations et est dépourvu de ténia colique. Ce prolongement distal du gros intestin fonctionne comme un réservoir pour les selles, avant leur excrétion. Il se termine au niveau de la courbure sacro-coccygienne. Il passe au-dessus du diaphragme pelvien pour former la jonction anorectale.

Moyen mnémotechnique pour l'intestin

La partie du tube digestif située entre l'estomac et le canal anal est appelée intestin et se compose des éléments suivants :

• Duodénum
• Jéjunum
• Iléon
• Appendiice
• Côlon
• Sigmoïde
• Rectum

Vous pouvez vous en souvenir facilement en utilisant la mnémotechnique Don Juan Invite Ariane Chez Sourire Restaurant, où la première lettre de chaque mot correspond à la première lettre d'un composant intestinal !

Canal anal

Le canal anal est le dernier passage par lequel les aliments non digérés et la muqueuse exfoliée sortent de l'organisme. Il part de la jonction anorectale et passe par la boucle formée par le muscle puborectal, qui fait basculer le canal anal vers l'avant. Distalement, la muqueuse du canal anal passe de l'épithélium cylindrique avec des cellules à gobelet présentes dans tout le côlon, à l'épithélium pavimenteux de la peau périanale. Ce point est appelé bord anal.

Glandes salivaires

Les organes de l'appareil digestif accessoire ont pour rôle principal la synthétisation et la sécrétion d'enzymes digestives pour poursuivre la décomposition des aliments en nutrients. Les glandes salivaires sont des structures appariées situées dans la cavité buccale qui sécrètent de la salive et d'autres enzymes qui se mélangent à la nourriture mastiquée pour former le bol alimentaire. La cavité buccale comporte trois glandes salivaires principales :

• Glandes parotides
• Glandes submandibulaires
• Glandes sublinguales

Foie

Le foie est un autre organe digestif accessoire important. Il est situé dans le quadrant supérieur droit de l'abdomen, sous l'hémidiaphragme droit. Le foie a deux lobes anatomiques, mais huit segments fonctionnels. En plus de produire de la bile pour digérer les graisses, tous les nutriments absorbés dans l'intestin grêle pénètrent dans le foie par le système porte hépatique.

Vésicule biliaire

À partir du foie, les nutrients sont intégrés dans divers processus cataboliques et envoyés dans tout l'organisme. La majeure partie de la bile produite par le foie est stockée dans la vésicule biliaire. Cette organe musculaire en forme de sac qui se trouve sur la face postérieure du foie draine son contenu dans l'arbre biliaire extrahépatique à la suite d'un repas gras.

Pancréas

Enfin, le pancréas est un organe rétro-abdominal qui fournit également des enzymes pour la digestion. La tête du pancréas se trouve dans l'anse en forme de C du duodénum. Le corps du pancréas s'étend en arrière de l'antre gastrique. La queue du pancréas se termine au niveau du hile de la rate.

Vascularisation arterielle

La grande majorité du système digestif est alimentée par l'aorte abdominale. Dans la cavité abdominale, l'aorte donne trois branches principales qui alimentent successivement les dérivés de l'intestin antérieur, de l'intestin moyen et de l'intestin postérieur :

• Le tronc cœliaque, qui, après un court parcours, se divise en trois branches principales : l'artère gastrique gauche, l'artère hépatique commune et l'artère splénique. Par l'intermédiaire de ces branches, le tronc cœliaque alimente l'intestin antérieur, y compris la partie abdominale de l'œsophage, l'estomac, le tiers supérieur du duodénum, le foie, la rate et le pancréas.
• L'artère mésentérique supérieure, qui donne origine aux artères pancréaticoduodénale inférieure, la colique moyenne, la colique droite, iléo-colique, les branches jéjunal et iléal et l'artère marginale de Drummond. Ces branches alimentent l'intestin moyen, qui comprend les deux tiers distaux du duodénum, le jéjunum, le cæcum, l'appendice, le côlon ascendant et le tiers proximal du côlon transverse.
• L'artère mésentérique inférieure, qui donne naissance aux artères colique gauche, sigmoïde et rectale supérieure. Ces branches irriguent l'intestin postérieur et alimentent le tiers distal du côlon transverse, du côlon descendant, du côlon sigmoïde, du rectum et de l'anus.

Innervation

Le système digestif reçoit une innervation à la fois sympathique et parasympathique. L'innervation sympathique provient des nerfs splanchniques abdomino-pelviens. Ces nerfs proviennent du tronc sympathique et comprennent les nerfs splanchniques thoraciques et lombaires. Les nerfs splanchniques font synapse avec les ganglions prévertébraux (les ganglions cœliaque, aortico-rénal, mésentérique supérieur et mésentérique inférieur) qui projettent des fibres postganglionnaires pour innerver les organes du système digestif. L'innervation sympathique inhibe le péristaltisme, resserre les vaisseaux sanguins et redirige le sang du système digestif vers les muscles squelettiques et contracte les sphincters anaux.

L'alimentation parasympathique du système digestif provient du nerf vague (X) et des nerfs splanchniques pelviens. Le nerf vague alimente le tube digestif depuis l'œsophage jusqu'au côlon transverse, tandis que les nerfs splanchniques pelviens alimentent le côlon descendant, le côlon sigmoïde et le rectum. L'innervation parasympathique augmente le péristaltisme, favorise la sécrétion des sucs digestifs, détend le sphincter anal interne et contracte le rectum.

Drainage veineux

Il existe deux systèmes veineux qui drainent les organes du tube digestif : le système veineux portal et le système veineux systémique.

Dans le système veineux portal, le sang riche en nutrients provenant du tube digestif est drainé par la veine porte hépatique vers le foie pour y être filtré et détoxifié. La veine porte hépatique est formée par la fusion de la veine mésentérique supérieure et de la veine splénique.

Après avoir été traité par le foie, le sang est transporté dans le système veineux systémique par les veines hépatiques, qui se déversent dans la veine cave inférieure.