Version 2011 FORMATION SOINS INFIRMIERS Licence 1 Cours de Physiologie appliquée Grandes fonctions : La Digestion Professeur Denis Theunynck

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE énergie oxygène hydrogène énergie eau gaz carbonique adénosine triphosphate Modélisation et place de l’appareil digestif

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Problématique de la fonction de nutrition n°1 Activités de service 1.Substrats énergétiques a)Apport b)Stockage 2.Consommation d’oxygène a)Ventilation pulmonaire b)Débit cardiaque Volume systolique Fréquence cardiaque c)Extraction de l’oxygène (différence a-vO 2 ) Processus de libération de l’énergie Aptitude à la performance physique APPORT ET STOCKAGE D’ENERGIE APPORT D’OXYGENE LIBERATION D’ENERGIE PAR COMBUSTION AEROBIQUE (Krebs) Ou en anaérobiose

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Problématique de la fonction de nutrition n°2 APPORT ET STOCKAGE D’ENERGIE DE LA RATION ALIMENTAIRE POOL DES GLUCIDES ET LIPIDES POOL PROTEIQUE Cycle de Krebs GLUCOSE ?

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Composition théorique de l’alimentation Travail Watt, Joules 4,18 Joules Production de Chaleur Calories Une Calorie Le travail humain est une combustion en présence d’oxygène : 1 gr de glucides 1 gr de protides 1 gr de lipides 4 calories 9,5 calories METABOLISME DE BASE 1300 à 1600 CAL/24h mais caractérisé par Thermo régulation et ADS 200 cal/24h 100 à 200 cal/24h + Travail musculaire (rendement=20%) De 400 à 4000 cal/24h RATION ALIMENTAIRE DE 1600 à 8000 CAL/24H

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE 3 repas (et une à 12 collations par jour chez le sportif) Protéines: 12 à 15% soit 1.2 à 2 g/kg de poids corporel Rapport prot animales/prot végétales sup. à 1 25 à 30% de lipides 50 à 60% de glucides Quelques aspects qualitatifs de la ration alimentaire:

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Man’s Fat is Man’s Fate

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Whitaker et al. N Eng J Med. 1997; 337: Les conséquences cardiovasculaires Le diabète de type 2 Ostéo-articulaire Les troubles respiratoires et apnées du sommeil Les cancers Les conséquences psychologiques, sociales Les conséquences

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE La balance énergétique Apports énergétiques Dépenses énergétiques

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE La balance énergétique Dépenses énergétiques Apports énergétiques

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE La balance énergétique Apports énergétiques Dépenses énergétiques

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Autres facteurs OBESITE Génétique Socio- économique Interaction gènes/ environnement Comportements Environnement (Pollution) Sommeil

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Aspects biochimiques de la nutrition

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE 1.1 Glucides et voie d’EM Cycle de Krebs

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Acides gras et Cycle de Krebs

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE TYPEEXEMPLESSOURCES GLUCIDES SIMPLES Mono saccharides Glucose Fructose Galactose Mannose Fruits Lait Canne à sucre Betterave Houblon Di saccharides Saccharose Lactose Maltose GLUCIDES COMPLEXES Poly saccharides assimilables Amidon (amylose et amylopectine) Pommes de terre Céréales Légumes secs Poly saccharides non assimilables Cellulose Hémicelluloses Pectines Mucilages Gommes Graines Légumes secs Légumes verts Fruits

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Différents types d’acides aminés

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Cholestérol et lipides Le cholestérol se retrouve dans toutes les cellules de l’organisme

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Triglycérides

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Glucides : composés de glucides simples (monosaccharides) Monosaccharides Polysaccharides Monosaccharides Digestion en monosaccharides dans Le tube digestif Vers un capillaire Dégradés en glucose Et envoyé Dans le sang Utilisation par les cellules Excès emmagasiné sous forme de glycogène ou de lipides Dégradation du glycogène et des lipides pour la formation d’ATP ATP Lipides (triglycérides) : composés d’une molécule de glycérol et de trois molécules d’acides gras Métabolisés par le foie en cétones, en acide acéto-acétique… Elaboration de membranes cellulaires et de gaines de myéline Isolation et protection des organes par les dépôts de graisse dans les tissus adipeux ; assure la mise en réserve d’énergie alimentaire ATP Les lipides constituent les principaux combustibles dans de nombreuses cellules Digestion en acides gras et en glycérol dans le tube digestif Lipide Acides gras Glycérol Utilisation par les cellules Protéines : polymères d’acides aminés Protéines Digestion en acides aminés dans le tube digestif Normalement moins fréquent Utilisation par les cellules Les protéines structurales élaborent et réparent les tissus (fibres de tissu conjonctif, protéines musculaires…) Protéines fonctionnelles (enzymes, anticorps, hémoglobine…) Formation d’ATP si le glucose et les lipides sont insuffisants ou en l’absence de certains acides aminés essentiels ATP Formation d’ATP : (combustible pour le feu métabolique) : tous ces types de nutriments peuvent être oxydés pour donner des molécules riches en énergie (ATP) Monosaccharides Acides gras libresAcides aminés (dans le foie, le groupement aminé est enlevé en premier pour former l’urée) ATP Eau Gaz carbonique « Feu » métabolique cellulaire, cycle de Krebs et chaîne respiratoire

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Rappels sur le compartiment hydrique Entrées Sorties

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Schéma anatomo-physiologique général

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Stade VADS : digestion mécanique et chimique. Estomac : brassage et digestion chimique Liquides biliaires et pancréatiques : mélange du bol alimentaire dans le duodénum et digestion chimique Jéjuno illéon, fin des phénomènes chimiques et absorption Colon : digestion bactérienne, ajustement de la récupération d’eau Rectum+/1 sigmoïde : stockage Anus défécation

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE 1.Pharynx 2.Epiglotte 3.Larynx 4.Œsophage a.pointe de la langue vers le haut : séparation du bloc alimentaire en 2 parties contre le palais osseux chargement de la partie à déglutir contre le dos lingual b.fermeture de la bouche : lèvres souples → occlusion stable c.contraction du plancher lingual : par élévation des muscles mylo- hyoïdien et génio-hyoïdien → contraction bilatérale et symétrique d.contraction de la langue : 1/4 ant de la langue contre le palais osseux voire région rétro-incisive: prise d'appel 3/4 post forme une gouttière sagittale vers le haut → déplacement du bloc alimentaire d'avant en arrière par ondes de contraction type péristaltique e.tension et élévation du voile du palais : contraction des muscles péristaphylins internes et externes f.accolement de la langue contre le palais vélaire : transport du bol alimentaire vers l'isthme du gosier g.bascule de la langue vers le bas et l‘arrière : (zone réflexogène de Vassiliev : base lingual, piliers post vélaires et paroi de l'oropharynx) éloignement du radix de la paroi post du pharynx → vide fugace h.écartement passif des piliers post du pharynx i.envoi du bol alimentaire vers l'isthme pharyngien j.rapprochement des piliers post du pharynx par contraction des m stylo-pharyngiens k.abaissement du voile du palais contre le radix : occlusion parfaite du rhino-pharynx Voies aéro-digestives : la déglutition

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Pharynx Œsophage Stade oro-œsophagien Nourriture Ingestion Digestion mécanique Mastication (bouche) Pétrissage (estomac) Segmentation (intestin grêle) Digestion chimique Estomac Intestin grêle Propulsion Déglutition (oropharynx) Péristaltisme (œsophage, estomac, intestin grêle, gros intestin)

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE L’estomac : aspects anatomiques

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Le brassage et la vidange gastrique La motricité gastrique Aliments + suc gastrique Pylore fermé Constriction de brassage Passage alimentaire Ouverture du pylore Stress, émotions Pneumogastriques Gastrine Alcalins Système sympathique Hormones intestinales Graisses + -

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Rôle de la sécrétion gastrique Commande nerveuse Excitation centrale Noyau du X Pneumogastriques Glandes Fundiques = CIH + Pepsinogène + Gastrine Glandes antro-pyloriques = Commande hormonale Aliments (protides) Gastrine Idée Vue Odeur Goût Mastication Sécrétion déclenchée par l’arrivée de certains aliments (protides) Sécrétion augmentée par distension alimentaire Sécrétion diminuée par les autres hormones digestives (pancréas-intestins)

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Régulation Sécrétion / Evacuation gastrique Phase céphalique Vue Odorat CONTRÔLE NERVEUX Dimension de l’estomac Contenu chimique des aliments (protéines, café) Présence d’aliments dans le duodénum Facteurs émotifs GASTRINE Sécrétion Gastrique Hcl Chyme gastrique Vidange gastrique Inhibée par la présence D’aliments dans le duodénum

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Theunynck Schéma général des régulations gastro-duodénales

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Foie, voies biliaires et du pancréas Aspects anatomiques Foie Estomac Pancréas Côlon Intestin grêle

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Vésicule biliaire Canal cystique Canal hépatique Valvule spiralée de Heister

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Composition et rôle de la bile COMPOSETENEURROLE Substances minérales Eau, Sels minéraux HCO 3 -, NA +, K +, CL - PH 7,5 (tampon) Substances organiques Cholestérol Lécithine Sels biliaires Bilirubine À Cristallisation À Emulsifiant : diminution de la taille des gouttelettes d’huile et stabilisation À glucuronoconjugaison

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Actions des différentes sécrétions digestives sur les lipides Bile Suc pancréatique (lipase) Suc intestinal (lipase) Acide gras + glycérol Lipides (graisse, beurre) Acide gras + glycérol

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Agrégat lipidique Brassage mécanique Sels biliaires

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Emulsion Régions Polaires (chargées) Sel biliaire Région Non Polaire Gouttelettes de graisse enrobées de sels biliaires en suspension dans l’eau

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Anatomie du duodéno-pancréas

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Anatomie du foie, des voies biliaires et du pancréas

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Composition et rôle du suc pancréatique COMPOSETENEURROLE Substances minérales Eau, Sels minéraux HCO 3 - PH 7,6 – 8,2 (tampon) Substances organiques Amylases Trypsine Lipases Ribonucléases À glucides À protides, activateur enzymatique À lipides À acides nucléiques

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Dégradation de l’hémoglobine Molécule d’hémoglobine

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Cycle normal des pigments biliaires

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE La bilirubine SRH Hb libérée 7 à 8 g/jour HEME BILIRUBINE ALBUMINE GLOBINE FER BILIRUBINE CONJUGUEE BILIVERDINE MESOBILIRUBINE UROBILINOGENE STERCOBILINE STERCOBILINOGENE SELLES 4h 2h UROBILINE 2h

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Régulation de la glycémie Glycémie élevée Diminution de La glycémie Augmentation de La glycémie Glucagon Glycémie faible Insuline Stimule la Libération d’insuline Stimule la Libération d’insuline Stimule l’absorption du glucose par les cellules Cellules des tissus Stimule la formation du glycogène Glycogène Glucose Stimule la dégradation du glycogène

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Des étapes chimiques de la digestion à l’absorption Actions des différentes sécrétions digestives sur les trois types d’aliments

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Digestion chimique des glucides

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Séquence et sites de la digestion chimiqueExemple de dégradation (hydrolyse) Site d’actionEnzymes et sourceAlimentsMaltose H 2 O Glucose (2) Bouche Intestin grêle Amylase salivaire Amylase pancréatique Enzymes intestinales (de la bordure en brosse) : dextrinase et glucoamylase Enzymes intestinales (de la bordure en brosse) : lactase, maltase et saccharase Lactose Amidon Saccharose Oligosaccharides Lactose Maltose Saccharose Galactose Glucose Fructose Digestion des glucides

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Sites de la digestion chimiqueExemple de dégradation (hydrolyse) Site d’actionEnzymes et sourceAlimentsTriglycérides Enzymes qui dégradent les 3 H 2 O lipides Acides gras Glycérol Intestin grêle Emulsionnées par l’action détersive des sels biliaires du foie Lipase pancréatique Graisses non émulsionnées Monoglycérides et acides gras Glycérol et acides gras Digestion chimique des lipides

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE TriglycéridesDiglycéridesMonoglycéridesGlycérol + Acides gras Lipase 1 Lipase 2

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Sites de la digestion chimiqueExemple de dégradation (hydrolyse) Site d’actionEnzymes et sourceAlimentsPeptide (portion de molécules protéiques) Enzymes qui dégradent H 2 O les protéines Acides aminés Estomac Intestin grêle Pepsine (glandes gastriques) en présence de HCI Enzymes pancréatiques : trypsine, chymotrypsine, carboxypeptidase Enzymes intestinales (bordure en brosse) : aminopeptidase, carboxypeptidase et dipeptidase Protéines Gros polypeptides Petits polypeptides, petits peptides Acides aminés (quelques dipeptides et tripeptides) Digestion chimique des protides et des acides nucléiques

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Sites de la digestion chimiqueExemple de dégradation (hydrolyse) Site d’actionEnzymes et sourceAlimentsAdénosine-monophosphate (AMP) Enzymes qui hydrolysent les 3H 2 O Acides nucléiques Adénine Ribose Phosphate Intestin grêle Nucléases Pancréatiques Enzymes intestinales de la bordure en brosse Acides nucléiques Nucléotides Bases azotées, ribose, désoxyribose, phosphate Digestion des acides nucléiques

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Rôle du jéjuno-iléon et absorption

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE La motricité de l’intestin grêle

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE De l’anatomie à la physiologie

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE

Du tube digestif à la circulation Veine cave supérieure Veine cave inférieure Veine sus- hépatiques Veine porte Veine sous- clavière gauche Canal thoracique Citerne de Pecquet Vaisseaux chylifères Intestin grêle Voie lymphatique lipides reconstitués Voie sanguine eau sels minéraux oses acides aminés Absorption alimentaire intestinale Cœur Foie

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Absorption des glucides étape duodéno- pancréatique étape iléale digestion et absorption entérocytaire

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Absorption des lipides

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Absorption des protides

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Rôle du colon La jonction iléo-caecale

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Le colon, son rôle dans la digestion Les phénomènes bactériens au niveau du colon Zone de fermentation - Libération de gaz et d’acides organiques - Flores à germes Gram iodophiles Zone de putréfaction - Libération de NH 3 et d’acides aromatiques - Flores à germes Gram non iodophiles

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Les vitamines

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Les vitamines hydrosolubles

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE

Les vitamines liposolubles

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Les oligoéléments

UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D’OPALE Digestion chimique des aliments