Le système digestif

Sécrétions digestives et phénomènes chimiques de la digestion
Auteurs : Didier Pol(plus d'infos)
Résumé :
Sécrétions digestives et phénomènes chimiques de la digestion
Publication : 1 Septembre 2001



 

La digestion correspond à l’ensemble des transformations mécaniques et chimiques nécessaires pour que les aliments ingérés soient transformés en petites molécules, qualifiées de nutriments, seules capables de traverser la paroi intestinale et de passer dans le sang (absorption intestinale) qui les distribue à l’ensemble des cellules de l’organisme.

Au cours de la digestion, les aliments ingérés sont tout d’abord imbibés de salive et broyés dans la bouche. Le bol alimentaire qui en résulte est transporté ensuite par les mouvements de contraction de l’œsophage vers l’estomac où le brassage des aliments se poursuit. Cependant, les transformations mécaniques subies par les aliments (voir Les phénomènes mécaniques de la digestion) ne sont pas suffisantes pour que leurs constituants puissent être absorbés dans l’intestin. En effet, si l’alimentation contient des petites molécules qui peuvent être absorbées par la paroi de l’intestin grêle sans transformation préalable, comme les sucres simples (glucose, galactose, fructose) ou des graisses, il n’en est pas de même des principaux constituants chimiques des aliments qui sont en majorité des macromolécules que l’intestin ne peut pas absorber directement. Les macromolécules des aliments sont pour l’essentiel des glucides complexes (amidon, glycogène et cellulose), c'est-à-dire des polymères de glucose, et des protéines, c'est-à-dire des polymères d’acides aminés. Ces macromolécules doivent subir un véritable « découpage » chimique consistant à séparer les unes des autres leurs unités de construction qui sont de petites molécules, glucose dans le cas des glucides, acides aminés dans le cas des protéines. Ce type de transformation chimique est appelée hydrolyse parce qu’elle nécessite l’intervention de molécules d’eau. Elle résulte de l'action de molécules spécialisées, appelées enzymes digestives, sécrétées par des glandes présentes à différents étages de l’appareil digestif (glandes salivaires, glandes gastriques, pancréas, glandes intestinales). Les macromolécules ne sont cependant pas les seuls constituants de l’alimentation à subir des transformations chimiques. Plusieurs glucides de l’alimentation comme le saccharose (sucre de betterave et de canne à sucre) ou le lactose (sucre du lait) doivent aussi subir une hydrolyse sous l’action d’enzymes pour que leurs constituants chimiques puissent être absorbés et certaines graisses doivent être émulsionnées par la bile soit pour être absorbées, soit pour être hydrolysées par des enzymes.

Les enzymes sont des catalyseurs biologiques, c'est-à-dire des molécules qui à des doses infimes accélèrent considérablement la vitesse d’une réaction chimique sans être modifiées au cours de la réaction. Ce sont des protéines dont l'activité dépend des conditions de l'environnement, notamment de la température et du pH. Chaque enzyme présente une activité maximale dans des conditions de température et de pH déterminées et n’accélère qu’une seule réaction chimique.

La diversité des enzymes digestives sécrétées par l’appareil digestif d’un animal conditionne en grande partie la nature des aliments qu’il est susceptible de digérer. Ainsi, l’appareil digestif humain ne produisant pas de cellulase, enzyme permettant la dégradation de la cellulose, les fibres végétales formées de cellulose ne sont pas digérées. Elles sont néanmoins utiles à l’alimentation et à la digestion car elles constituent un aliment de lest qui participe à la sensation de satiété et améliore le transit intestinal.

Salive

Le rôle de la salive est essentiellement mécanique (voir Les phénomènes mécaniques de la digestion). Elle contient cependant une enzyme, appelée amylase salivaire, capable d’hydrolyser l'amidon et le glycogène, comme on peut s’en rendre compte en mâchant un morceau de pain pendant une longue durée. On perçoit alors un goût sucré résultant de la libération dans la bouche de certains constituants de l’amidon. Toutefois, la salive ne joue qu’un rôle mineur dans la digestion des glucides et l’amylase salivaire est inactive chez de nombreuses personnes sans que cela les empêche de digérer normalement.

Suc gastrique

Il est sécrété par des glandes présentes dans la paroi de l’estomac. Ces glandes produisent de l'acide chlorhydrique, c'est-à-dire un acide fort, ce qui confère un caractère très acide au milieu stomacal pendant la digestion (pH = 1). Les glandes gastriques produisent aussi un mucus qui protège la paroi de l’estomac des effets de l’acide chlorhydrique. Le suc gastrique contient également des enzymes, en particulier la pepsine qui hydrolyse les protéines en fragments plus petits. Le suc gastrique produit aussi de la rénine, notamment chez le nourrisson, une enzyme qui provoque la coagulation des protéines du lait, ce qui leur permet d’être dégradées par la pepsine. La pepsine et la rénine présentent un maximum d’activité en milieu acide, tel celui assuré par l’acide chlorhydrique du suc gastrique. À l’issue des transformations subies dans l’estomac, le bol alimentaire forme une bouillie liquide appelée chyme.

Bile

La bile est un produit de sécrétion du foie qui s’accumule et se concentre dans la vésicule biliaire entre les repas. C’est à la fois un suc digestif et une voie d’excrétion pour différentes substances hépatiques, notamment des protéines et pour le cholestérol et les hormones stéroïdes. La fonction digestive de la bile consiste surtout à émulsionner les graisses dans l’intestin, facilitant ainsi leur dégradation par les enzymes du pancréas et leur digestion. C’est l'arrivée de graisses dans l'intestin qui déclenche, par un réflexe neuro-humoral (à la fois nerveux et chimique), la contraction de la vésicule biliaire provoquant la libération de la bile dans le duodénum (partie haute de l’intestin grêle).
On estime que les 7/8 environ de la bile sont réabsorbés dans l'intestin, le reste étant éliminé avec les selles auxquelles elle donne leur couleur brune. C’est pourquoi, lors des hépatites (maladies du foie), les selles sont très claires.

Suc pancréatique

Sécrété par le pancréas et libéré dans le duodénum au moment de la digestion, le suc pancréatique est le plus important des sucs digestifs en raison de la diversité des enzymes qu’il contient et qui lui permettent d’hydrolyser pratiquement toutes les substances organiques qui constituent la nourriture humaine à l’exception de la cellulose. On y trouve, en effet, des enzymes capables d’hydrolyser les glucides (amylase), les lipides (lipases), les protéines (protéases) et leurs produits de dégradation résultant de l’action du suc gastrique (peptidases) ainsi que l’ADN (DNases). La libération du suc pancréatique dans le duodénum est due à des mécanismes réflexes, à la fois nerveux et hormonal, déclenchés par l’arrivée dans le duodénum du chyme acide venant de l’estomac. Il faut noter que la mise en évidence de ce mécanisme de communication chimique entre le duodénum et le pancréas par l’intermédiaire du sang est à l’origine de la découverte de la première hormone par Bayliss et Starling en 1902. Le suc pancréatique contient aussi du bicarbonate de sodium permettant de neutraliser l'acidité du chyme. Le contenu intestinal se trouve dès lors à un pH de 8,3, optimum pour l’action des enzymes pancréatiques.

Suc intestinal

La paroi de l’intestin grêle sécrète du mucus, protecteur contre l’acidité du chyme, et des enzymes qui assurent la dégradation terminale en nutriments absorbables des molécules résultant de l’action des enzymes du suc pancréatique et celle de certains sucres, comme le saccharose (sucre de betterave), le maltose (présent dans le pain) et le lactose (sucre du lait). C’est également au niveau de l’intestin grêle que se produit l’absorption, c'est-à-dire le passage des nutriments à travers la paroi intestinale vers le sang qui les distribue à l’ensemble des cellules de l’organisme.

Les sécrétions digestives représentent au total un volume de 7 à 10 litres d'eau par 24 h et une quantité importante d’ions minéraux dissous, mais la quasi-totalité est réabsorbée au niveau du gros intestin. Ce dernier héberge également une importante flore bactérienne dont l’activité est indispensable à la digestion et produit notamment des vitamines.

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