Physiologie de la digestion Nutrition - le processus d'admission, la digestion,
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La nutrition est le processus d'apport, de digestion, d'absorption et d'assimilation des nutriments (nutriments) nécessaires au maintien du fonctionnement normal du corps, de sa croissance, de son développement, de la reconstitution des dépenses énergétiques, etc. Les nutriments pénètrent dans le corps sous forme de nourriture, mais pour que les nutriments passent dans l'environnement interne, les produits alimentaires doivent être soumis à un traitement mécanique et chimique préalable. La digestion est le processus de transformation mécanique et chimique des aliments, qui est nécessaire pour en isoler des composants simples qui peuvent traverser les membranes cellulaires de l'épithélium du tube digestif et être absorbés dans le sang ou la lymphe. Pour l'organisme, l'alimentation joue le rôle d'une source de : substances plastiques (protéines, lipides, glucides) nécessaires à la constitution des composants structurels de la cellule ; des substances capables de libérer de l'énergie sous forme d'ATP lors de la décomposition ; substances nécessaires pour maintenir la constance de l'environnement interne; vitamines, substances biologiquement actives; fibre, qui, essentiellement sans subir de destruction dans le tube digestif, assure le fonctionnement normal du tractus gastro-intestinal et la formation de matières fécales.
Fonctions du système digestif. La digestion a lieu dans le système digestif, qui a un certain nombre de fonctions de base. La fonction mécanique est de capturer les aliments, de les écraser, de les remuer, de les déplacer le long du tube digestif et d'excréter les aliments non absorbés du corps. La fonction sécrétoire consiste en la production de sécrétions par les glandes digestives - salive, sucs digestifs (gastrique, pancréatique, intestinal), bile. La fonction bactéricide est assurée par des substances contenues dans les sucs digestifs qui peuvent tuer les bactéries pathogènes ayant pénétré dans le tractus gastro-intestinal (lysozyme salivaire, acide chlorhydrique du suc gastrique). La fonction d'absorption est la pénétration de l'eau, des nutriments, des vitamines, des sels à travers l'épithélium de la membrane muqueuse de la lumière du tube digestif dans le sang et la lymphe. Ce processus se déroule à la fois sous forme de diffusion simple et par transport actif.
Digestion dans la cavité buccale La digestion commence dans la bouche, où les aliments sont transformés mécaniquement et chimiquement. Le traitement mécanique consiste à écraser les aliments, à les mouiller avec de la salive et à former un morceau de nourriture. Le traitement chimique a lieu grâce aux enzymes contenues dans la salive. La salive contient une variété de substances organiques, dont la plupart sont des protéines ou leurs complexes. La mucine (0,3 % de toute la salive) est une substance protéique muqueuse qui aide à envelopper le bol alimentaire. Il facilite sa formation et sa transition dans le pharynx. Le lysozyme confère la propriété bactéricide de la salive, c'est-à-dire la capacité de détruire les bactéries qui sont entrées dans la cavité buccale avec de la nourriture. La composition de la salive comprend également des enzymes digestives, dont les principales sont l'amylase et la maltase. Les deux enzymes sont des enzymes qui décomposent les glucides. L'amylase décompose l'amidon et le glycogène. La maltose divise le maltose en deux molécules de glucose. Il convient de noter que le processus de digestion des glucides dans la cavité buccale est loin d'être complet (jusqu'aux oligomères) et que l'action principale des enzymes digestives sur eux se produit dans l'intestin grêle. Les deux enzymes sont actives dans un environnement légèrement alcalin (p. H de salive sécrétée par la prise alimentaire, environ 8)
Ainsi, la salive remplit un certain nombre de fonctions importantes pour assurer le processus normal de digestion : 1. Humidifie et liquéfie les aliments ; 2. favorise la formation d'un morceau de nourriture; 3. exerce une fonction de protection (neutralisation) ; 4. les enzymes qu'il contient assurent la décomposition initiale des glucides des aliments. 5. De plus, le goût des aliments n'est déterminé par les récepteurs de la langue que si elle est hydratée. Le manque de salivation dû à une maladie fait perdre à une personne le sens du goût.
Avaler. Il s'agit d'un acte réflexe complexe par lequel le bol alimentaire passe de la bouche à l'estomac. Le centre de déglutition est situé dans la moelle allongée et est fonctionnellement connecté aux neurones des centres respiratoire et vasomoteur, également situés dans cette partie du système nerveux. Par conséquent, lors de la déglutition, la respiration s'arrête automatiquement, le travail du cœur et des vaisseaux sanguins change.
La nourriture après transformation dans la cavité buccale se transforme en un morceau de nourriture. Des mouvements de mastication assurent son mouvement jusqu'à la racine de la langue, où se trouvent de nombreuses terminaisons nerveuses sensibles. D'eux, les impulsions nerveuses vont à la moelle allongée - au centre de la déglutition. De plus, le long des motoneurones des nerfs crâniens, les impulsions vont aux muscles responsables du processus de déglutition. La langue est rejetée en arrière et pousse le boulon de nourriture dans la gorge. Le voile du palais (rideau du palais) se soulève et délimite complètement la partie nasale du pharynx de la bouche. En conséquence, le morceau de nourriture ne peut pas pénétrer dans la cavité nasale. En même temps, le pharynx et le larynx sont soulevés. Dans ce cas, l'épiglotte bloque l'entrée du larynx, le fermant hermétiquement, ce qui crée un obstacle à l'entrée des aliments dans les voies respiratoires. Il est à noter que parler de prise alimentaire peut conduire à l'ingestion d'un morceau de nourriture dans les voies respiratoires et provoquer la mort par suffocation (asphyxie).
Les muscles du pharynx, se contractant fortement, poussent la masse à travers l'oropharynx, le laryngopharynx dans l'œsophage. Les contractions péristaltiques de l'œsophage déplacent les aliments dans l'estomac. À l'endroit où se trouve le morceau de nourriture pour le moment et juste en dessous, les muscles se détendent. Les départements sus-jacents rétrécissent, le poussant à travers. Ce mouvement a le caractère d'une vague. Entre l'estomac et l'œsophage, dans la zone de constriction cardiaque, se trouve une sorte de valve - l'œil cardiaque, qui fait passer les aliments dans l'estomac et empêche son mouvement inverse de l'estomac vers l'œsophage.
La composition du suc gastrique. L'acidité du suc gastrique (p. H) au pic de la digestion est de 0,8 à 1,5 ; au repos - 6. Par conséquent, lors de la digestion, c'est un environnement fortement acide. Le suc gastrique contient de l'eau (99 - 99,5%), des substances organiques et inorganiques. La matière organique est représentée principalement par diverses enzymes et mucine. Ce dernier est produit par les cellules muqueuses et contribue à un meilleur enveloppement des particules de grumeaux alimentaires, protège la muqueuse des effets des facteurs agressifs du suc gastrique sur elle.
La principale enzyme du suc gastrique est la pepsine. Il est produit par les cellules principales sous la forme de la proenzyme inactive pepsinogène. Sous l'influence de l'acide chlorhydrique du suc gastrique et de l'air situé dans la région inférieure, une certaine séquence d'acides aminés est clivée du pepsinogène et devient une enzyme active capable de catalyser les réactions d'hydrolyse (clivage) des protéines. L'activité de la pepsine n'est observée que dans un environnement très acide. La pepsine rompt les liaisons entre deux acides aminés adjacents (liaisons peptidiques). En conséquence, la molécule de protéine est divisée en plusieurs molécules de taille et de masse plus petites (en polypeptides). Cependant, ils n'ont pas encore la capacité de traverser l'épithélium du tractus gastro-intestinal et d'être absorbés dans le sang. Leur digestion ultérieure se produit dans l'intestin grêle. Il faut mentionner que 1 g de pepsine pendant 2 heures est capable d'hydrolyser 50 kg d'albumine d'œuf, caillant 100 000 litres de lait.
En plus de l'enzyme principale - la pepsine, le suc gastrique contient d'autres enzymes. Par exemple, la gastrixine et la rénine, qui sont également des enzymes qui décomposent les protéines. Le premier d'entre eux est actif avec une acidité modérée du suc gastrique; le second - dans un environnement légèrement acide, avec un niveau d'acidité proche du neutre. La lipase gastrique décompose les graisses, mais son activité est négligeable. La rénine et la lipase gastrique sont les plus actives chez les nourrissons. Ils fermentent l'hydrolyse des protéines et des graisses du lait maternel, qui est facilitée par l'environnement quasi neutre du suc gastrique des bébés.
Les substances inorganiques du suc gastrique comprennent : L, ions SO 42 -, Na +, K +, HCO 3 -, Ca 2+. La principale substance inorganique du jus est l'acide chlorhydrique. Il est sécrété par les cellules pariétales de la muqueuse gastrique et remplit un certain nombre de fonctions nécessaires au processus normal de la digestion. L'acide chlorhydrique crée un environnement acide pour la formation de pepsine à partir de pepsinogène. C'est ce niveau d'acidité qui assure la dénaturation (perte de structure) des protéines alimentaires, ce qui facilite le travail des enzymes. Les propriétés bactéricides du suc gastrique sont également dues à la présence d'acide chlorhydrique dans sa composition. Tous les micro-organismes ne sont pas capables de résister à une telle concentration d'ions hydrogène, qui est créée dans la lumière de l'estomac en raison du travail des cellules pariétales. La nourriture dans l'estomac humain dure de 1, 5 à 2 à 10 heures, selon sa composition chimique et sa consistance.
Les glandes de l'estomac synthétisent une substance spéciale - le facteur Castle interne. Il est nécessaire à l'absorption de la vitamine B 12 : le facteur Castle interne se combine avec la vitamine et le complexe résultant passe de la lumière du tractus gastro-intestinal aux cellules épithéliales de l'intestin grêle et plus loin dans le sang. Dans l'estomac, le fer est traité avec de l'acide chlorhydrique et converti en des formes facilement absorbées, qui jouent un rôle important dans la synthèse de l'hémoglobine dans les érythrocytes. Avec une diminution de la fonction acidogène de l'estomac et une diminution de la production du facteur Castle (avec une gastrite avec une fonction sécrétoire réduite), une anémie se développe souvent.
Fonction motrice de l'estomac. En raison des contractions de la membrane musculaire, la nourriture dans l'estomac est mélangée, traitée par le suc gastrique et passe dans l'intestin grêle. Allouer des contractions toniques et péristaltiques. (Voir le cours "Anatomie du système digestif"). De plus, il existe des contractions dites de la faim, qui sont observées à jeun avec une certaine fréquence. On pense qu'ils sont impliqués dans la formation de la faim. Il convient de souligner qu'entre le corps et la partie pylorique, il existe un sphincter antral physiologique qui sépare ces parties. Il est formé par la contraction tonique de la couche musculaire circulaire. Grâce à cette distinction, les principaux processus de digestion des aliments dans l'estomac se produisent au-dessus de la section pylorique. Ensuite, la nourriture digérée en petites portions pénètre dans la section pylorique, appelée canal d'évacuation. Ici, la nourriture entrante est mélangée avec du mucus, ce qui entraîne une diminution significative de la réaction acide du chyme. La nourriture se déplace ensuite dans l'intestin grêle.
Ainsi, les processus suivants ont lieu dans l'estomac : 1) accumulation de nourriture ; 2) traitement mécanique des masses alimentaires (mélange); 3) dénaturation des protéines sous l'influence de l'acide chlorhydrique ; 4) digestion des protéines sous l'influence de la pepsine ; 5) poursuite de la dégradation des glucides à l'intérieur du morceau de nourriture sous l'action de l'amylase salivaire (lorsque cette enzyme entre en contact avec le suc gastrique, elle est inactivée) ; 6) traitement bactéricide des aliments avec de l'acide chlorhydrique ; 7) la formation de chyme (gruau alimentaire); 8) la conversion du fer en formes facilement absorbées et la synthèse du facteur intrinsèque du Château - fonction antianémique ; 9) avancement du chyme dans l'intestin grêle.
Les glandes de la membrane muqueuse de l'intestin grêle produisent du suc intestinal dont la quantité atteint 2,5 litres par jour. Son p. H vaut 7, 2 - 7, 5, avec une sécrétion accrue - 8, 5. Le jus est riche en enzymes digestives (plus de 20), qui effectuent la dernière étape de la décomposition des molécules alimentaires. L'amylase, la lactase, la sucrase, la maltase décomposent les glucides. La lipase hydrolyse les graisses émulsifiées par la bile en glycérol et en acides gras, l'aminopeptidase décompose les protéines. Ce dernier "coupe" l'acide aminé terminal des molécules peptidiques. L'entérokinase contenue dans le suc intestinal favorise la conversion du trypsinogène inactif du suc pancréatique en trypsine active.
Dans l'intestin grêle, la digestion cavitaire et pariétale (membranaire) est possible en même temps. La digestion par la cavité se produit en raison de l'interaction de nutriments avec des enzymes qui « flottent » librement dans la lumière du tractus gastro-intestinal. Ces derniers s'y rendent dans le cadre des sucs digestifs. La digestion pariétale se produit avec la participation d'enzymes fixées dans le glycocalyx de l'épithélium du tube digestif. La concentration d'enzymes est plus élevée ici, leurs centres actifs sont dirigés vers la lumière intestinale, de sorte que les nutriments entrent plus souvent en contact avec eux. Par conséquent, ce type de digestion est plus efficace. L'activation de la sécrétion du suc intestinal se produit par réflexe lorsque le chyme entre en contact avec la paroi intestinale. La régulation nerveuse de la sécrétion du suc intestinal s'effectue par l'action des systèmes sympathique et parasympathique. Les fibres nerveuses parasympathiques transportent les impulsions vers l'intestin grêle, activant sa sécrétion et son péristaltisme, et sympathiques - inhibant.
La composition du jus dépend de la composition chimique de l'aliment. Ainsi, un régime principalement glucidique s'accompagne d'une augmentation de la concentration d'enzymes qui décomposent le sucre. Les aliments gras provoquent une augmentation de l'activité lipasique. Ainsi, les processus suivants ont lieu dans l'intestin grêle : 1) mélange du chyme ; 2) émulsification des graisses par l'action de la bile ; 3) digestion des protéines, des graisses et des glucides sous l'influence des enzymes contenues dans les sucs intestinaux et pancréatiques; 4) absorption d'eau, de nutriments, de vitamines et de sels minéraux ; 5) traitement bactéricide des aliments en raison des formations lymphoïdes de la membrane muqueuse; 6) évacuation des substances non digérées dans le côlon.
Composition biliaire. La quantité de bile atteint 0,5 à 1,0 litre par jour. L'eau constitue 97,5% de la bile. De plus, il contient des ions inorganiques et des substances organiques. Ces derniers comprennent les acides biliaires, le cholestérol, les pigments. La bile a une couleur brun-jaune. Le niveau de son p. H vaut 7, 8 - 8, 6. Grâce à cela, la bile participe à la neutralisation de l'acide chlorhydrique, qui pénètre dans le duodénum avec le chyme de l'estomac. Les acides biliaires contenus dans la bile assurent l'émulsification des graisses : ils entourent les grandes accumulations de graisses alimentaires, réduisent la tension superficielle et les grosses gouttelettes de graisse se brisent en petites. Les enzymes qui décomposent les graisses ne peuvent agir que sur leurs formes émulsionnées. Par conséquent, la bile est essentielle à la bonne digestion et à l'absorption des graisses. Dans le même temps, les vitamines liposolubles sont absorbées. Par conséquent, en violation des processus d'émulsification et d'absorption des graisses, des maladies se produisent associées à un apport insuffisant de vitamines liposolubles (A, D, E, K) dans le corps. La bile stimule la motilité intestinale et favorise également l'activation des enzymes des sucs pancréatiques et intestinaux. La plupart de ses composants sont réabsorbés et rentrent dans le foie avec le sang pour former de nouvelles portions de bile.
La bile est sécrétée par les hépatocytes en continu, indépendamment de la présence d'aliments dans la lumière intestinale. Dans le même temps, manger stimule sa formation dans les 5 à 10 minutes qui suivent le repas. Des substances telles que la sécrétine, la cholécystokinine, activent la sécrétion de la bile. La cholécystokinine, en outre, stimule l'activité motrice de la vésicule biliaire, détend les sphincters qui bloquent l'écoulement de la bile dans le duodénum. Le système nerveux parasympathique a un effet activateur et le système sympathique a un effet inhibiteur.
Le pancréas est une glande de sécrétions internes et externes. Ses cellules produisent également du suc pancréatique (suc pancréatique) contenant de nombreuses enzymes digestives. Les îlots de Langerhans sécrètent des hormones : insuline et glucagon. En 1 jour, 1, 5 - 2, 0 litres de suc pancréatique se forment, son p. H vaut 7, 8 - 8, 4. Par conséquent, il a une réaction légèrement alcaline et est impliqué dans la neutralisation de l'acide chlorhydrique, qui accompagne le chyme de l'estomac. La majeure partie du suc pancréatique est de l'eau. Le résidu sec comprend des substances organiques et des ions inorganiques (Na +, K +, HCO3-, Cl-, etc.). La matière organique est représentée principalement par des enzymes. Les principaux sont la trypsine, la chymotrypsine, la carboxypeptidase, l'amylase, la lipase, la ribonucléase et la désoxyribonucléase.
La trypsine, la chymotrypsine et la carboxypeptidase sont des enzymes qui décomposent les protéines. Les deux premiers clivent les grosses molécules peptidiques en plus petites. Contrairement à la pepsine, elles sont actives en milieu alcalin. Sous l'action de la carboxypeptidase, les acides aminés terminaux qui peuvent être absorbés dans l'intestin sont clivés des polypeptides. La trypsine est formée à partir de la proenzyme trypsinogène sous l'action d'une enzyme spéciale - l'entérokinase (contenue dans le suc intestinal) en séparant six résidus d'acides aminés. La chymotrypsine est formée à partir du chymotrypsinogène par l'action de la trypsine déjà active. L'amylase du suc pancréatique décompose les glucides. La lipase agit sur les graisses préalablement émulsionnées par la bile. En conséquence, les molécules lipidiques sont décomposées en glycérol et en acides gras. La ribonucléase et la désoxyribonucléase sont des enzymes nucléolytiques qui clivent respectivement l'ARN et l'ADN.
La sécrétion du suc pancréatique est régulée par des mécanismes nerveux et humoraux. L'entrée de chyme dans le duodénum augmente par réflexe la sécrétion de suc. L'augmentation de la sécrétion est également facilitée par des substances telles que la sécrétine, la cholécystokinine, l'acétylcholine. Le glucagon, la somatostatine, l'adrénaline ont un effet inhibiteur. Le système nerveux parasympathique s'active et le système sympathique inhibe la sécrétion du suc pancréatique. Ainsi, le suc pancréatique joue un rôle extrêmement important dans la digestion, en participant à la dégradation des protéines, des graisses et des glucides.
Le gros intestin a un certain nombre de fonctions importantes. C'est le principal habitat des bactéries intestinales (chez l'adulte, les bacilles Bifidus et Bacteroides, Lactobacillus prédominent). Les bactéries synthétisent certaines vitamines (K, B), protègent l'hôte des micro-organismes pathogènes, en concurrence avec eux. Ils sont capables de digérer les substances non dégradées par les enzymes des sucs digestifs, notamment les fibres, qu'ils hydrolysent à environ 50 %. Le reste est impliqué dans la formation des matières fécales. Les bactéries produisent également des substances toxiques pour l'organisme : hydrogène sulfuré, indole, skatole, qui sont rendus inoffensifs dans le foie. L'absorption finale de l'eau et des sels minéraux a lieu dans le gros intestin. Il se produit la formation de matières fécales colorées avec des pigments biliaires. Le rectum assure leur excrétion. Les particules de nourriture non absorbées, les bactéries, l'épithélium exfolié du tractus gastro-intestinal, l'eau sont éliminés avec les selles.
La régulation de l'activité motrice du gros intestin est réalisée par des mécanismes nerveux et humoraux. Le système nerveux parasympathique a un effet activateur et le système nerveux sympathique a un effet inhibiteur sur la motricité. La sérotonine et l'adrénaline inhibent, et l'acétylcholine améliore les contractions de la membrane musculaire du côlon.
Aspects physiologiques de la faim et de la soif. Appétit. Le manque de nourriture vous donne faim. La sensation de faim est une sensation projetée dans l'estomac sous la forme d'une sensation de brûlure, de douleur, accompagnée d'une excitabilité accrue, d'une salivation, parfois de vertiges et de maux de tête, d'une faiblesse générale. La faim provoque un changement spécifique dans la psyché, en règle générale, a une connotation émotionnelle négative. Le comportement d'une personne éprouvant ce sentiment se réduit à la recherche d'options pour satisfaire le besoin vital de nourriture. En règle générale, plus la sensation de faim est longue, plus les symptômes décrits apparaissent intensément. Étroitement lié à la faim est le concept d'appétit, qui est le désir de nourriture. De plus, contrairement à la faim, l'appétit est généralement caractérisé par une spécificité, c'est-à-dire le désir de prendre un certain type de nourriture.
La sensation de faim est provoquée par les facteurs suivants : une diminution de la concentration de glucose et d'autres nutriments dans le sang et le liquide céphalo-rachidien (leur contenu est déterminé par des chimiorécepteurs situés dans l'hypothalamus), en particulier un travail physique pénible qui nécessite une consommation énergétique importante ; manque de nourriture, chyme dans le tractus gastro-intestinal, apparition d'un péristaltisme affamé. Ces facteurs déclenchent l'activation du centre de la faim. De plus, la carence en substrats pour le métabolisme cellulaire de ce centre l'active directement. Le centre de la faim est situé dans la région latérale de l'hypothalamus. Il est étroitement lié au centre de saturation (région hypothalamique). Les facteurs suivants contribuent à l'émergence d'une sensation de satiété (satiété): stimulation des récepteurs dans la cavité buccale lors de la mastication et de la déglutition des aliments; étirer l'estomac avec des masses de nourriture; irritation des chimiorécepteurs du tractus gastro-intestinal et des chimiorécepteurs, qui déterminent le niveau de glucose dans le sang; une augmentation des réserves de protéines, de graisses et de glucides, une augmentation de la température corporelle.
Assez souvent, il y a des maladies accompagnées d'un changement d'appétit. Un désir accru de nourriture est appelé boulimie. Au contraire, le manque de désir de s'alimenter est appelé anorexie. Une prise alimentaire excessive, inadaptée au niveau du métabolisme et des besoins énergétiques, conduit à l'obésité. Au contraire, le manque de nourriture est lourd d'épuisement.
Régime alimentaire - la fréquence et la fréquence de la prise alimentaire, régime alimentaire - la composition qualitative et quantitative de la prise alimentaire au cours de la journée. Pour le meilleur fonctionnement du tractus gastro-intestinal, les aliments doivent être pris en même temps. Le plus acceptable est considéré comme 3-4 repas par jour. Manger la plus grande quantité de nourriture pendant le déjeuner est considéré comme optimal. L'alimentation quotidienne doit inclure des aliments contenant des protéines, des graisses et des glucides dans certains rapports (environ 1: 1: 4). Une condition préalable est la réception par une personne des vitamines et des minéraux nécessaires à une vie normale. Il convient de souligner que les aliments doivent être équilibrés en termes de composition qualitative et quantitative, mécaniquement, chimiquement et thermiquement doux et sain. De plus, il doit être correctement cuit. Les aliments les plus faciles à digérer sont les aliments bouillis, les produits laitiers et la farine, les fruits et les baies. Pour le développement normal et l'activité vitale de l'organisme, l'alimentation doit être complète et variée.
Tâches à domicile : 1. Élaboration de schémas de régulation de la sécrétion des sucs digestifs, 2. Tableaux comparatifs de la digestion dans différentes parties du tube digestif. 3. Préparation d'un rapport sur le thème : « Régulation de la digestion »
