L’estomac: Motricité, vidange et vomissement P.L. Toutain Update 20 octobre 2005

L’estomac

L’estomac: Anatomie fonctionnelle

Estomac: anatomie fonctionnelle Un réservoir extensible entre 2 sphincters: cardia & pylore 3 zones anatomiques (fundus ou grosse tubérosité, corps et antrum) et 2 zones fonctionnelles (fundus+ corps pour la réception des aliments leur mélange et les secrétions) et l’antrum pour le « moulinage » et l’ évacuation du chyme

Estomac: musculature Longitudinale Oblique Circulaire=contraction

Les zones muqueuses de l’estomac

Estomac: monogastrique types de muqueuse Cheval Porc Oesophagienne Cardiale peptique Pylorique

Les zones muqueuses de l’estomac & principales sécrétions (porc) M. Cardiale Mucus & bicarbonates Zone oesophagienne non glandulaire M. Fundique (peptique) HCl & pepsine M. antrale Mucus & enzymes

Distribution de l’ épithélium gastrique chez les animaux domestiques Man Dog Pig Horse Stratifié sq. non glandulaire Rat Ox Llama Cardiale Gastrique sensu stricto Pylorique ou antrale Rumen

Distribution de la muqueuse cardiale Homme chien porc cheval M. Cardiale Mucus & bicarbonates Stratifiée sq. non glandulaire Rat vache Lama Cardiale Proper gastric Pyloric

Distribution de la muqueuse peptique Man Dog Pig Horse HCl & pepsine Stratified sq. non glandular vache Rat Lama Cardiac Proper gastric Pyloric

Distribution de la muqueuse pylorique (antrale) Man Dog Pig Horse Mucus & enzymes Stratified sq. non glandular Rat Ox Llama Cardiac Proper gastric Pylorique

L’estomac du cheval Zone non sécrétoire Esophage Duodenum Zone sécrétoire Duodenum

Les zones muqueuses (Margo plicatus) M. oesophagienne: non glandulaire M. Cardiale & Ligne suturale (Margo plicatus) M. antrale M. Fundique ou peptique

Les 3 rôles essentiels de l’ estomac Reception fundus corps pylore Barrage filtrant antrum Mélange des aliments avec le suc gastrique Digestion peptique HCl Pepsinogène Facteur intrinsèque Antrum Mélange; moulinage Évacuation contrôlée

La réception des aliments (1) Les aliments arrivent dans le corps de l’estomac Augmentation du volume de l’estomac Peut atteindre 1L chez l’homme Augmentation de la compliance Pas d’augmentation de la tension pariétale Relaxation vagale (Relaxation par l’alcool ex: trou normand)

Estomac vide et plein Estomac vide Estomac plein Esophagus Cardia Pylorus Fundus Cardia Fundus Pylorus Incisura Duodenum Body Duodenum Body Antrum Antrum Incisura Estomac vide Estomac plein

La réception des aliments (2) Accumulation des bols Par le centre puis mouvement centrifuge Permet l’action de la ptyaline

Activité motrice de l’estomac

Motricité du tube digestif 1 – La contraction élémentaire ou systole Estomac intestin 2 – Patterns (organisation spatiotemporelle) de la motricité A jeun Après un repas

La contraction élémentaire de l’intestin: l’onde péristaltique & la loi de l’intestin Zone de contraction Zone de relâchement Temps zéro 5 secondes plus tard

Motricité de l’ estomac La contraction élémentaire est une contraction annulaire propagée du corps de l’estomac au pylore Pylore ouvert: évacuation gastrique Pylore fermé: Jet rétrograde émulsificateur

Motricité de l’estomac: Pylore fermé ou ouvert Pylore ouvert Passage du chyme Pylore fermé Jet rétrograde émulsificateur

Où et quand surviennent les contractions de l’estomac? Enregistrement de l’activité stomacale (voir les TP) Électromyographie Mécanographie Grandes différences selon les zones de l’estomac Fundus vs. Corps de l’estomac et antrum

Motricité du fundus (grosse tubérosité, tiers supérieur de l’estomac) Pas d’activité mécanique Zone ne contenant pas d’aliment mais uniquement de l’air L’air sera évacué par un rot à la faveur d’une déglutition Rem.: Chez le porc , légère activité probablement liée à l’ingestion massive d’air pendant la prise de nourriture

Motricité du corps de l’estomac et de l’antrum Données électromyographiques Occurrence d’ondes lentes (OL) 3 à 6 fois par minutes d’une durée de 6 à 10 sec. Les OL définissent le Rythme Electrique de Base (REB) Origine: le pacemaker de l’estomac situé dans une zone électrogénique située sur la grande courbure Propagation à l’ensemble du corps jusqu’au pylore Vitesse 1cm/sec sur le corps; 4cm/sec sur l’antrum 20 sec pour atteindre le pylore

Origine du Rythme Électrique de Base ou REB Zone pacemaker de l’estomac Génère des Ondes Lentes propagées vers le pylore 3 - 4 Cycles / min

Le REB peut déclencher l’occurrence de potentiels de pointes Le pacemaker gastrique génère des ondes lentes propagées vers le pylore 3 - 4 Cycles / min Potentiels de pointe rapides Activité mécanique Zone antrale de mélange Les ondes lentes peuvent être surchargées d’activités électriques rapides qui déclenchent une activité mécanique

Ondes lentes et potentiels de pointes (PP) à jeun 10% des OL sont surchargées de PP Phase 3 des Complexes Moteurs Migrants (CMM) En post-prandial Toutes les OL sont surchargées de PP Contractions péristaltiques (3-6 par minutes) Pression: 1-2 mm de Hg dans le corps et 30mm de Hg dans l’antrum

Contractions gastriques et mécanismes d’évacuation gastrique: le rôle du pylore

Le pylore Pylore

Le rôle du pylore Une contraction antrale (pompe pylorique) peut entraîner l’évacuation d’une giclée de chyme vers l’intestin (3-4 mL) sous réserve que le pylore soit ouvert Rôle de tamis (seiving) du pylore

Le pylore est un tamis sélectif Le pylore est toujours ± fermé mais peut laisser passer les liquides Les particules de taille > à 2 mm sont bloquées dans l’estomac (pouvoir séparateur du pylore) chez le chien en phase post-prandiale Les particules de grande taille ( jusqu’à 7-10mm ) peuvent passer chez le chien à jeun pendant les phases 3 d’un CMM (à jeun)

La vidange gastrique

La vidange gastrique Processus réglé pour délivrer à l’intestin un chyme prêt à subir les différentes étapes de la digestion La vidange est différente selon la nature du contenu gastrique Phase liquide Phase solide digestible Phase solide indigestible

Vidange gastrique de la phase liquide

Vidange gastrique: la phase liquide Sous l’action d’un gradient de pression généré par les contractions de l’estomac Évacuation exponentielle (t½ = 30 min) Influence du contenu énergétique du liquide Sérum physiologique plus rapide que sérum glucosé

Vidange de la phase liquide Solide Liquide

Vitesse de vidange gastrique et nature du repas % d’aliment restant dans l’estomac 100 Solide (crêpe) 50 Mou (purée) Repas liquide Temps min 20 40 60 80 100

Vidange gastrique et dyspepsie ( dyspepsie =digestion difficile ) % résiduel du repas 100 Bonne santé Dyspepsie Solides 50 Liquides 60 80 100 20 40 Temps min

Vitesse de vidange gastrique et contenu calorique d’un repas % résiduel du repas 100 50 Glucose 1 kcal/ml Glucose 0.5 kcal/ml Saline 9‰ Glucose 0.2 kcal/ml 20 40 60 80 100 Temps min

Vitesse de vidange gastrique et osmolarité du repas % résiduel du repas 100 50 Hypertonique 800 mOsm Hypotonique 10 mOsm Isotonique 280 mOsm 20 40 60 80 100 Temps min

Vidange gastrique des liquides Petits volumes (25 - 150 mL) : liée à la motricité de l’estomac Gros volume : Cinétique d’ordre 1 (vidange exponentielle)

Gastric emptying of non nutrient liquids Volume (mL) 330 750 1250 Half-life (min) 9 21 37

Canine vs. human GI physiology GASTRIC EMPTYING (t1/2, min) Non nutrient liquid fasting pattern Nutrient liquid (interruption of fasting pattern) Liquid consumed with meal -liquid is emptied faster than solid - Small meal 8 - 15 75 30 8 - 15 similar to human 90

Vidange gastrique de la phase solide digestible

Vidange de la phase solide Liquide

Vidange gastrique de la phase solide digestible Lente Contrôlée par les contractions antrales (3/min) Le passage pylorique exige une taille < à 2 mm . Le t½ va dépendre du temps de réduction des particules

Canine vs. human GI physiology GASTRIC EMPTYING OF SOLID MEALS ( t 1/2, min) Steak : 213 g liver : 50 g Steak : 60 g liver : 80 g 70 - 117 ND 115 180 Emptying of solid meals slower in dogs than in humans

Temps de vidange de l’estomac Repas de type boulette: 7 h Repas sec: 15 h

Vidange gastrique des solides indigestibles (corps étrangers, os, comprimés gastro-résistants…)

Vidange gastrique de cubes de foie de 1 cm et de sphères plastique (Ø 7 mm) 100 % emptied 80 Liver 60 40 20 Spheres 1 2 3 4 hr Hinder - Kelly 1977, Am. J. Physiol., 2: 335 - 340

Vidange gastrique: Particules indigestibles de diamètre entre 2 et 7mm En phase post-prandiale Pas de vidange En phase de jeûne Pendant la phase 3 du CMM Application L’élimination des corps étrangers est facilité par le jeûne

Régulation de la vidange gastrique

Régulation de la vidange gastrique Réglée pour ne pas excéder les capacités de l’ IG Feed-back inhibiteurs d’origine duodénale si: Trop de chyme Trop acide Trop de lipide Hyper- ou hypotonicité

Régulation de la vidange gastrique: Pression osmotique Le duodénum et le jéjunum ne peuvent pas supporter les liquides hypo- ou hypertoniques sont trop perméables ce qui entraînerait des échanges d’eau Ex: Diarrhée osmotique Mannitol (non absorbable) Bactéries pathogènes libérant des sucres osmotiquement actif

Régulation de la vidange gastrique: Les lipides Rôle essentiel des lipides en C12-C18 Lenteur de la digestion lipidique Libération de CCK qui joue le rôle d’un antagoniste de la gastrine Glucides et protides peuvent aussi stimuler les osmorécepteurs

Le vomissement

Le vomissement: définition Acte réflexe par lequel le contenu stomacal (et éventuellement intestinal) est éliminé par la bouche Mécanisme de défense Surcharges alimentaires Substances toxiques Produits indigestibles Origine pathologique & pharmacologique

Le vomissement: Aspect phylogénétique Toutes les espèces sauf le cheval, le rat, le lapin et les ruminants Rat Protection comportementale (odorat) Néophobie Cheval Régime herbivore Particularités anatomiques (cravate suisse)

Vomissement vs. régurgitation Ruminants Rumination. éructation Carnivores Comportement épimélétique Lactation courte chez les carnivores Aliment de transition Rapaces, Élimination des résidus: os, plumes…sous la forme de pelotes de rejection Homme: mérycisme

Nausée & vomissement Nausée (nausea) Haut-le-coeur (Retching) Vomissement (Vomiting, emesis)

Nausée Sensation désagréable (inquiétude) Salivation Léchage rythmique

Evénements préparatoires au vomissement Perte du tonus gastrique Sécrétion de HCl diminuée Sécrétion de mucus augmentée Contractions antipéristaltiques du grêle avec reflux du contenu intestinal dans l’estomac C’est la distension du duodénum qui est vite rempli par le contenu jéjunale qui provoque le vomissement

Haut-le-coeur Contractions des muscles respiratoires Diaphragme Paroi costale Paroi abdominale Sans expulsion du contenu gastrique Génère le gradient de pression conduisant au vomissement

Vomissement Expulsion forcée du contenu gastrique Causé par Puissantes contractions de l’abdomen Descente du diaphragme Ouverture du cardia

Régulation du vomissement Nécessité d’une coordination 􀂊 Deux régions cérébrales sont impliquées dans le contrôle de la nausée/vomisement: un centre du vomissement et une zone chémosensible Centre du vomissement Bulbaire dans la partie ventrale du tractus solitaire Voisin des centres apneustique et vasomoteur Zone chémosensible (CTZ) Le CTZ ( Chemoreceptor trigger zone ou zone gâchette, ou zone chémosensible ) en dehors de la barrière hémato-encéphalique sur le plancher du 4eme ventricule

Centre du vomissement & zone chémosensible (CTZ) Chemoreceptor trigger zone Centre du vomissement

Centre du vomissement Origine des stimulus CTZ CTZ intestin APPAREIL VESTIBULAIRE Origine des stimulus CTZ intestin Cortex cérébral Appareil vestibulaire chat Pour le chien les stimulations vestibulaires vont à la CTZ Centre Vom.

Les Toxines et les substances chimiques peuvent entrer dans le liquide céphalorachidien et stimuler la CTZ CTZ

- - - Centre du vomissement (CV) & Zones chémosensible (CTZ) App. vestibulaire Anticholinergiques Antihistaminiques douleur - Mal des transports - CTZ D2 5HT3 M1 C.V 2 5HT1A Toxines + + + + CuS04 urémie + - + + Apomorphine Xylazine morphine Digitaline + PgF2 + Acépromazine – Métoclopramide –

Traitement pharmacologique de la nausée et du vomissement

Main classes of anti-emetic drugs