Le système digestif est une série d’organes creux réunis dans un long tube de torsion de la bouche à l’anus (voir Figure 1). À l’intérieur de ce tube se trouve une muqueuse appelée muqueuse. Dans la bouche, l’estomac et l’intestin grêle, la muqueuse contient de minuscules glandes qui produisent des jus pour aider à digérer les aliments.
Deux organes solides, le foie et le pancréas, produisent des sucs digestifs qui atteignent l’intestin par de petits tubes. De plus, des parties d’autres systèmes organiques (par exemple, les nerfs et le sang) jouent un rôle majeur dans le système digestif.
Pourquoi la digestion est-elle importante
Lorsque nous mangeons du pain, de la viande et des légumes, ils ne sont pas sous une forme que le corps peut utiliser comme nourriture. Notre nourriture et nos boissons doivent être transformées en plus petites molécules de nutriments avant qu’elles ne puissent être absorbées dans le sang et transportées vers les cellules de tout le corps. La digestion est le processus par lequel les aliments et les boissons sont décomposés en leurs plus petites parties afin que le corps puisse les utiliser pour construire et nourrir les cellules et fournir de l’énergie.
Comment les aliments sont-ils digérés
La digestion implique le mélange des aliments, leur mouvement dans le tube digestif et la décomposition chimique des grosses molécules d’aliments en molécules plus petites. La digestion commence dans la bouche, lorsque nous mâchons et avalons, et se termine dans l’intestin grêle. Le processus chimique varie quelque peu selon les différents types d’aliments.
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Mouvement des aliments à travers le système
Les grands organes creux du système digestif contiennent des muscles qui permettent à leurs parois de bouger. Le mouvement des parois de l’organe peut propulser la nourriture et le liquide et peut mélanger le contenu dans chaque organe.
Le mouvement typique de l’œsophage, de l’estomac et de l’intestin est appelé péristaltisme. L’action du péristaltisme ressemble à une vague océanique se déplaçant à travers le muscle.
Le muscle de l’organe produit un rétrécissement, puis propulse lentement la partie rétrécie sur la longueur de l’organe. Ces vagues de rétrécissement poussent la nourriture et le liquide devant eux à travers chaque organe creux.
Le premier mouvement musculaire majeur se produit lorsque de la nourriture ou du liquide est avalé. Bien que nous puissions commencer à avaler par choix, une fois que l’hirondelle commence, elle devient involontaire et se déroule sous le contrôle des nerfs.
L’œsophage est l’organe dans lequel les aliments avalés sont poussés. Il relie la gorge au-dessus avec l’estomac en dessous. À la jonction de l’œsophage et de l’estomac, une valve en forme d’anneau ferme le passage entre les deux organes. Cependant, à mesure que la nourriture s’approche de l’anneau fermé, les muscles environnants se détendent et laissent passer la nourriture.
La nourriture pénètre ensuite dans l’estomac, qui a trois tâches mécaniques à accomplir. Tout d’abord, l’estomac doit stocker la nourriture et le liquide avalés. Cela nécessite que le muscle de la partie supérieure de l’estomac se détende et accepte de grands volumes de matière avalée.
Le deuxième travail consiste à mélanger la nourriture, le liquide et le suc digestif produits par l’estomac. La partie inférieure de l’estomac mélange ces matériaux par son action musculaire. (Le mélange est appelé chyme.)
La troisième tâche de l’estomac est de vider lentement son contenu dans l’intestin grêle.
Plusieurs facteurs affectent la vidange de l’estomac, notamment la nature de la nourriture (principalement sa teneur en matières grasses et en protéines) et le degré d’action musculaire de l’estomac qui se vide et du prochain organe à recevoir le contenu (l’intestin grêle).
Lorsque la nourriture est digérée dans l’intestin grêle et dissoute dans les sucs du pancréas, du foie et de l’intestin, le contenu de l’intestin est mélangé et poussé vers l’avant pour permettre une digestion ultérieure.
Enfin, tous les nutriments digérés sont absorbés par les parois intestinales. Les déchets de ce processus comprennent des parties non digérées de la nourriture, appelées fibres, et des cellules plus anciennes qui ont été libérées de la muqueuse. Ces matériaux sont propulsés dans le côlon, où ils restent, généralement pendant un jour ou deux, jusqu’à ce que les matières fécales soient expulsées par une selle.
L’intestin grêle / l’intestin
Le mélange d’aliments, de liquide et de suc digestif (chyme) qui sort de l’estomac, de manière contrôlée et régulée, entre dans l’intestin grêle / l’intestin. La longueur totale moyenne de l’intestin grêle normal chez l’adulte est d’environ 7 mètres / 22 pieds. L’intestin grêle a 3 segments:
- le duodénum,
- le jéjunum et
- l’iléon.
Chaque partie ou section joue un rôle important dans l’absorption des nutriments.
Duodénum – Le chyme pénètre d’abord dans le duodénum où il est exposé à des sécrétions qui facilitent la digestion. Les sécrétions comprennent des sels biliaires, des enzymes et du bicarbonate. Les sels biliaires du foie aident à digérer les graisses et les vitamines liposolubles (vitamines A, D, E et K). Les enzymes pancréatiques aident à digérer les glucides et les graisses. Le bicarbonate du pancréas neutralise l’acide de l’estomac.
Jéjunum – Le chyme est ensuite transité dans la deuxième partie ou la partie médiane de l’intestin grêle, le jéjunum. Principalement dans la première moitié du jéjunum, la majorité (environ 90%) de l’absorption des nutriments se produit impliquant des protéines, des glucides, des vitamines et des minéraux.
Iléon – L’iléon est la dernière section de l’intestin grêle et mène au gros intestin ou au côlon. L’iléon absorbe principalement l’eau, les sels biliaires et la vitamine B12.
La valve iléo-colique est une valve unidirectionnelle située entre l’iléon et le caecum, qui est la première partie du côlon. Cette valve aide à contrôler le passage du contenu dans le côlon et augmente le temps de contact des nutriments et des électrolytes (minéraux essentiels) avec l’intestin grêle. Il empêche également le reflux (reflux) du côlon vers l’iléon et aide à minimiser le mouvement des bactéries du gros intestin vers l’intestin grêle.
Le Gros intestin / Intestin, ou Côlon
La fonction principale du gros intestin ou du côlon est d’absorber les fluides et les électrolytes, en particulier le sodium et le potassium, et de convertir le contenu luminal restant en selles plus solides.
Le côlon absorbe en moyenne 1 à 1,5 litre (environ 1 à 1,5 litre) de liquide chaque jour et a la capacité d’adapter son absorption de liquide jusqu’à 5 litres / litre par jour si nécessaire.
Une autre fonction du côlon est de décomposer (fermenter) les fibres alimentaires pour produire des acides gras à chaîne courte – des substances qui peuvent être absorbées et fournir une nutrition supplémentaire.
La première partie du côlon, le caecum, a la forme d’une poche et est la zone de stockage du contenu arrivant de l’iléon. La deuxième partie est le côlon ascendant, où les fluides sont absorbés et où commence la formation de selles.
Production de sucs digestifs
Les glandes qui agissent en premier sont dans la bouche – les glandes salivaires. La salive produite par ces glandes contient une enzyme qui commence à digérer l’amidon des aliments en molécules plus petites.
L’ensemble suivant de glandes digestives se trouve dans la muqueuse de l’estomac. Ils produisent de l’acide gastrique et une enzyme qui digère les protéines. L’une des énigmes non résolues du système digestif est la raison pour laquelle le suc acide de l’estomac ne dissout pas le tissu de l’estomac lui-même. Chez la plupart des gens, la muqueuse de l’estomac est capable de résister au jus, bien que la nourriture et les autres tissus du corps ne le puissent pas.
Après que l’estomac a vidé le mélange de nourriture et de jus dans l’intestin grêle, les jus de deux autres organes digestifs se mélangent à la nourriture pour poursuivre le processus de digestion.
L’un de ces organes est le pancréas. Il produit un jus qui contient un large éventail d’enzymes pour décomposer les glucides, les lipides et les protéines dans les aliments. D’autres enzymes actives dans le processus proviennent de glandes situées dans la paroi de l’intestin ou même d’une partie de cette paroi.
Le foie produit encore un autre suc digestif – la bile. La bile est stockée entre les repas dans la vésicule biliaire. Au moment des repas, il est expulsé de la vésicule biliaire dans les voies biliaires pour atteindre l’intestin et se mélanger à la graisse de nos aliments.
Les acides biliaires dissolvent la graisse dans le contenu aqueux de l’intestin, tout comme les détergents qui dissolvent la graisse d’une poêle à frire. Une fois la graisse dissoute, elle est digérée par les enzymes du pancréas et de la muqueuse de l’intestin.
Absorption et transport des nutriments
Les molécules d’aliments digérées, ainsi que l’eau et les minéraux de l’alimentation, sont absorbés par la cavité de l’intestin grêle supérieur. La plupart des matériaux absorbés traversent la muqueuse dans le sang et sont transportés dans la circulation sanguine vers d’autres parties du corps pour le stockage ou d’autres modifications chimiques. Comme déjà noté, cette partie du processus varie avec différents types de nutriments.
Glucides
Il est recommandé qu’environ 55 à 60% des calories quotidiennes totales proviennent des glucides. Certains de nos aliments les plus courants contiennent principalement des glucides. Les exemples sont le pain, les pommes de terre, les légumineuses, le riz, les spaghettis, les fruits et les légumes. Beaucoup de ces aliments contiennent à la fois de l’amidon et des fibres.
Les glucides digestibles sont divisés en molécules plus simples par des enzymes dans la salive, dans le jus produit par le pancréas et dans la muqueuse de l’intestin grêle.
L’amidon est digéré en deux étapes: D’abord, une enzyme dans la salive et le suc pancréatique brise l’amidon en molécules appelées maltose; ensuite, une enzyme dans la muqueuse de l’intestin grêle (maltase) divise le maltose en molécules de glucose qui peuvent être absorbées dans le sang.
Le glucose est transporté par la circulation sanguine vers le foie, où il est stocké ou utilisé pour fournir de l’énergie pour le travail du corps.
Le sucre de table est un autre glucide qui doit être digéré pour être utile. Une enzyme dans la muqueuse de l’intestin grêle digère le sucre de table en glucose et en fructose, chacun pouvant être absorbé par la cavité intestinale dans le sang. Le lait contient encore un autre type de sucre, le lactose, qui est transformé en molécules absorbables par une enzyme appelée lactase, également présente dans la muqueuse intestinale.
Protéines
Les aliments tels que la viande, les œufs et les haricots sont constitués de molécules géantes de protéines qui doivent être digérées par des enzymes avant de pouvoir être utilisées pour construire et réparer les tissus corporels. Une enzyme dans le jus de l’estomac commence la digestion des protéines avalées.
La digestion ultérieure de la protéine est terminée dans l’intestin grêle. Ici, plusieurs enzymes du suc pancréatique et de la muqueuse de l’intestin effectuent la décomposition d’énormes molécules de protéines en petites molécules appelées acides aminés. Ces petites molécules peuvent être absorbées du creux de l’intestin grêle dans le sang, puis transportées dans toutes les parties du corps pour construire les parois et d’autres parties des cellules.
Graisses
Les molécules de graisse sont une riche source d’énergie pour le corps. La première étape de la digestion d’une graisse telle que le beurre consiste à la dissoudre dans le contenu aqueux de la cavité intestinale.
Les acides biliaires produits par le foie agissent comme des détergents naturels pour dissoudre les graisses dans l’eau et permettre aux enzymes de casser les grosses molécules de graisse en molécules plus petites, dont certaines sont des acides gras et du cholestérol. Les acides biliaires se combinent avec les acides gras et le cholestérol et aident ces molécules à se déplacer dans les cellules de la muqueuse.
Dans ces cellules, les petites molécules sont de nouveau formées en grosses molécules, dont la plupart passent dans des vaisseaux (appelés lymphatiques) près de l’intestin. Ces petits vaisseaux transportent la graisse réformée dans les veines de la poitrine et le sang transporte la graisse dans des dépôts de stockage situés dans différentes parties du corps.
Vitamines
Une autre partie vitale de notre nourriture qui est absorbée par l’intestin grêle est la classe de produits chimiques que nous appelons vitamines. Les deux types de vitamines différents sont classés par le liquide dans lequel ils peuvent être dissous: les vitamines hydrosolubles (toutes les vitamines B et la vitamine C) et les vitamines liposolubles (vitamines A, D, E et K).
Eau et sel. La majeure partie du matériau absorbé par la cavité de l’intestin grêle est de l’eau dans laquelle le sel est dissous. Le sel et l’eau proviennent de la nourriture et du liquide que nous avalons et des jus sécrétés par les nombreuses glandes digestives.
Comment le processus digestif est-il contrôlé?
Régulateurs hormonaux
Une caractéristique fascinante du système digestif est qu’il contient ses propres régulateurs. Les principales hormones qui contrôlent les fonctions du système digestif sont produites et libérées par les cellules de la muqueuse de l’estomac et de l’intestin grêle.
Ces hormones sont libérées dans le sang du tube digestif, retournent au cœur et à travers les artères et retournent dans le système digestif, où elles stimulent les sucs digestifs et provoquent le mouvement des organes.
Les hormones qui contrôlent la digestion sont la gastrine, la sécrétine et la cholécystokinine (CCK):
- La gastrine provoque la production par l’estomac d’un acide permettant de dissoudre et de digérer certains aliments. Il est également nécessaire à la croissance normale de la muqueuse de l’estomac, de l’intestin grêle et du côlon.
- La sécrétine provoque l’émission par le pancréas d’un suc digestif riche en bicarbonate. Il stimule l’estomac à produire de la pepsine, une enzyme qui digère les protéines, et stimule également le foie à produire de la bile.
- CCK provoque la croissance du pancréas et la production des enzymes du suc pancréatique, et il provoque la vidange de la vésicule biliaire.
Des hormones supplémentaires dans le système digestif régulent l’appétit:
- La ghréline est produite dans l’estomac et l’intestin supérieur en l’absence de nourriture dans le système digestif et stimule l’appétit.
- Le peptide YY est produit dans le tractus gastro-intestinal en réponse à un repas dans le système et inhibe l’appétit.
Ces deux hormones agissent sur le cerveau pour aider à réguler la consommation de nourriture en énergie.
Régulateurs nerveux
Deux types de nerfs aident à contrôler l’action du système digestif – les nerfs extrinsèques et intrinsèques.
Les nerfs extrinsèques (extérieurs) arrivent aux organes digestifs de la partie inconsciente du cerveau ou de la moelle épinière. Ils libèrent un produit chimique appelé acétylcholine et un autre appelé adrénaline. L’acétylcholine fait presser le muscle des organes digestifs avec plus de force et augmente la « poussée » de la nourriture et du jus à travers le tube digestif. L’acétylcholine provoque également la production de suc digestif par l’estomac et le pancréas. L’adrénaline détend le muscle de l’estomac et de l’intestin et diminue le flux sanguin vers ces organes.
Encore plus importants, cependant, sont les nerfs intrinsèques (internes), qui constituent un réseau très dense intégré dans les parois de l’œsophage, de l’estomac, de l’intestin grêle et du côlon. Les nerfs intrinsèques sont déclenchés pour agir lorsque les parois des organes creux sont étirées par la nourriture. Ils libèrent de nombreuses substances différentes qui accélèrent ou retardent le mouvement des aliments et la production de jus par les organes digestifs.