Digestion
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lettre i
La digestion est le processus au cours duquel un organisme vivant modifie une substance afin de la transformer en nutriments. La digestion se déroule au niveaux multicellulaire, cellulaire et sub-cellulaire.
Habituellement, la digestion implique des actions mécaniques et chimiques. Chez la plupart des vertébrés, elle se déroule en plusieurs phases dans le système digestif après l'ingestion (le plus souvent d'autres organismes). Après avoir été absorbés, les nutriments sont transportés dans le système circulatoire (sang et lymphe) pour répondre aux besoins en glucides, lipides, protéines, vitamines, sels minéraux et eau des cellules de l'organisme.
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Structure anatomique générale
Le tube digestif est un conduit qui traverse l'organisme de la bouche à l'anus. Ce système comprend donc la bouche, le pharynx, l’œsophage, l’estomac, l’intestin grêle, le côlon, le rectum et les glandes annexes (glandes salivaires, la vésicule biliaire et certaines parties du foie et du pancréas).
Aspect mecanique, sécrétoire et absorbant
Aspect mécanique
Tube digestif de 5 mètres avec sphincters à chaque extrémités.
- ouverture coordonnées des sphincters
- progression du bol alimentaire par péristalhisme
- système régulateur en fonction de l'aliment
- imprégnation du bol alimentaire par des sécrétions digestives
- mises en contact des nutriments avec les surfaces asbsorbantes.
Aspect sécrétoire
C'est l'action des enzymes, de l'eau, et des différents pH mis en oeuvre.
Aspect absorbant
L'absorption des nutriments se fait tout le long du tube digestif et de l'intestin grêle.
Les différentes phases de digestion des aliments
-Mastication
-Hydratation par la salive : action de l'amylasedans la bouche
Dans l'estomac :
-rôle de brassage
-rôle de réservation
Il produit des sécrétions gastriques (de 2.5 à 3l par jour) qui permettent entre autres
-émulsion des matières grasses
-acidification à pH 2 afin de solubiliser les nutriments et surtout les protéines.
-hydrolyse des protéines grâce à une endoprotéase: la pepsine
Dans le pancréas Voir l'article en question, il est très bien fait.
Dans le jéjunum
Les valvules vont augmenter la surface d'échanges :
Enzymes et bactéries
La plupart des réactions chimiques réalisées pendant le processus de digestion sont catalysées par des protéine, les enzymes. La fermentation provient des bactéries ou ferments organiques, et ses produits, qui diffèrent de ceux de la désintégration des aliments par les enzymes, ne sont pas nutritifs, mais toxiques. La putréfaction également résulte de l'action bactérienne. Elle non plus ne produit pas de matières nutritives, mais bien des toxines, dont certaines sont très virulentes.
Enzymes et substrat
On appelle substrat la substance sur laquelle agit une enzyme. Ainsi, l'amidon est le substrat de la ptyaline.
Une enzyme et son substrat fonctionnent comme une serrure et sa clé : si la clé ne s'adapte pas exactement à la serrure, pas de réaction possible. La spécificité des diverses enzymes correspondrait à la structure du substrat. Apparemment, chaque enzyme serait adaptée ou ajustée à une structure déterminée.
L'enzyme de la bouche ou ptyaline
La digestion commence dans la bouche. La mastication a pour but de broyer les aliments, de les réduire en parcelles minuscules et de les insaliver complètement. Toutefois, la chimie de la digestion ne commence dans la bouche que pour l'amidon. Normalement la salive est un fluide alcalin qui contient la ptyaline. Cette enzyme réduit l'amidon en maltose (sucre complexe) ; le maltose est ensuite travaillé dans l'intestin par la maltase qui le réduit en glucose ou sucre simple. La ptyaline a donc ainsi préparé l'entrée en jeu de la maltase qui ne peut agir directement sur l'amidon.
L'amylase est une enzyme de sécrétion pancréatique. Elle réduit, elle aussi, l'amidon, tout comme la ptyaline. De sorte que l'amidon qui échappe aux phases de la digestion buccale ou stomacale peut encore être transformé en maltose et en achrodextrine, pourvu que cet amidon n'ait pas fermenté avant son arrivée dans l'intestin.
Un acide faible ou une réaction fortement alcaline détruisent la ptyaline qui ne peut agir qu'en milieu modérément alcalin. Cette action limitée de la ptyaline devrait nous inciter à surveiller la manière dont nous mélangeons nos amidons. Si nous les mélangeons à des aliments acides ou qui produisent une sécrétion acide dans l'estomac, l'action de la ptyaline s'en trouve arrêtée, comme nous le verrons en détail plus loin.
L'enzyme de l'estomac ou pepsine
Selon le type de l'aliment ingéré, le pH du suc gastrique peut aller du neutre au fortement acide. Ce suc contient trois enzymes : la pepsine, qui dégrade les protéines, la lipase, qui a une action sur les graisses, et la présure, qui coagule le lait. La pepsine a le pouvoir d'amorcer la digestion de toutes sortes de protéines, seule enzyme à posséder cette caractéristique.
Diverses enzymes agissent aux différentes phases de la digestion des protéines, mais leur action est limitée à la phase pour laquelle chacune d'elles est spécifiquement adaptée. Par exemple, l'érepsine, qui se trouve dans les sécrétions intestinale et pancréatique, n'agit pas sur les protéines complexes. Elle n'agit que sur les peptides et les polypeptides pour les réduire en acides aminés. Si la pepsine ne réduisait pas d'abord les protéines en peptides, l'érepsine n'agirait pas sur l'aliment protéique.
La pepsine n'agit qu'en milieu acide. Elle est détruite en milieu alcalin. Une basse température, comme celle que produit l'absorption de boissons glacées, retarde et même suspend son action. L'alcool précipite cette enzyme.
Adaptation des sécrétions
Le fait de voir, de sentir ou d'imaginer un aliment peut amener un flot de salive ou vous mettre « l'eau à la bouche ». Ces mêmes facteurs peuvent provoquer un flot de suc gastrique. Disons que c'est « l'eau qui vient à l'estomac ». Mais la saveur de l'aliment est le facteur prédominant dans la production de la salive. Mettre l'aliment en bouche provoque la sécrétion du suc gastrique.
Le corps a le pouvoir d'adapter ses sécrétions aux divers aliments. Nous verrons plus loin les limites de ce pouvoir. Les observations de Pavlov sur les réactions des poches gastriques des chiens à la viande, au pain et au lait montrent à l'évidence que le mécanisme de la sécrétion gastrique peut s'adapter aux aliments. Ce qui rend possible cette adaptation, ce sont les sécrétions gastriques qui émanent d'environ cinq millions de glandes microscopiques dissimulées dans les parois internes de l'estomac. Plusieurs de ces glandes sécrètent différentes parties du suc gastrique. Les quantités et proportions variables des divers éléments qui entrent dans la composition de ce suc donnent un fluide aux propriétés multiples et qui contribue à la digestion des différentes sortes d'aliments. Ainsi, selon les besoins, la réaction du suc peut être pratiquement neutre, faiblement on fortement acide, et contenir plus ou moins de pepsine. Le facteur temps joue aussi. À un moment de la digestion, le caractère du suc peut être très différent de ce qu'il est à un autre moment, toujours selon ce qu'exige l'aliment à digérer.
La salive s'adapte, elle aussi, aux différents aliments et besoins digestifs. Ainsi, les acides faibles provoquent un flot copieux de salive, alors que les alcalins faibles n'en provoquent aucun. Même des substances désagréables et nuisibles occasionnent une sécrétion salivaire, mais alors c'est pour faciliter leur rejet. Les physiologistes font remarquer que l'action d'au moins deux types différents de glandes buccales peut amener une gamme considérable de variations correspondant au caractère de la sécrétion composée, qui est finalement libérée.
Le chien nous fournit un excellent exemple de ce pouvoir qu'a le corps de modifier et d'adapter ses sécrétions selon le caractère des différents aliments. Nourrissez le chien de viande, et sa sous-maxillaire surtout sécrétera une salive épaisse et visqueuse. Nourrissez-le de poudre de viande, et alors de sa parotide coulera une abondante sécrétion aqueuse. La sécrétion épaisse lubrifie le bol alimentaire et facilite ainsi la déglutition, tandis que l'autre, aussi fluide que l'eau, entraîne la poudre sèche loin de la bouche. Ainsi donc, le service à rendre détermine le caractère du suc.
La ptyaline n'agit pas sur le sucre. Quand on mange du sucre, la salive abonde, mais elle est dépourvue de ptyaline. Les amidons trempés ne reçoivent pas de salive. Pas de ptyaline non plus sur la viande ou la graisse. Ce ne sont là que quelques-unes des adaptations facilement vérifiables parmi celles qu'on pourrait mentionner, et, on croit que la sécrétion gastrique produit une gamme d'adaptations encore plus étendue que celle de la sécrétion salivaire.
Digestion dans les plantes et champignons
Le processus de la digestion n'est pas réservé aux animaux. Des plantes carnivores capturent d'autres organismes, le plus souvent des animaux invertébrés, et les digèrent chimiquement. Les champignons sont aussi en mesure de digérer du matériel organique.