Les mouvements d’eau & d’électrolytes dans le tube digestif PL Toutain Update 31 sept 2008

Les sites d’absorption de l’eau

Alimentation Salive Suc gastrique Bile Suc pancreatique Suc Intestinal Volumes quotidiens et origine des liquides entrant dans le tube digestif Alimentation Salive Suc gastrique Bile Suc pancreatique Suc Intestinal Total 600 ml 300 ml 2700 ml 20 kg Small Anim., Gastroenterology,1990

Volumes quotidiens absorbés par l’intestin Jéjunum 1350 ml (50% of 2700 ml) Iléum 1000 ml ( 75 % of 1350 ml) Côlon 315 ml (90 % of 350 ml) 20 kg Small Anim., Gastroenterology,1990

Absorption de l’eau et des électrolytes L’équilibre osmotique entre le plasma et la lumière intestinale doit être obtenu rapidement pour éviter des différences de concentration ionique entre les deux milieux et des échanges d’eau massifs (diarrhées ou hyperhydratation).

Perméabilité des différents segments du tube digestif La perméabilité des épithélium diminuent du duodénum à l’iléon et du côlon au rectum

Passage paracellulaire jonction serrées & perméabilité décroissante à l’eau

Absorption et sécrétion de l’eau: cellules des villosités et des cryptes villosités: absorption cryptes: sécrétion du suc intestinal

Villosités intestinales et Microvillosités sécretion

Mécanisme d’absorption de l’eau

Absorption de l’ eau Passive Voie paracellulaire Gradient osmotique Jonctions serrées degré d’étanchéité augmente en direction du côlon Régulation de la perméabilité Gradient osmotique lié au Na+ [absorption active]

Les jonctions serrées

Absorption paracellulaire et transcellulaire de l’eau H2O H2O Jonction sérrée Na+ Diffusion passive Voie Paracellulaire Grâce au gradient local de Na+ qui est excrété de façon active sur les parois des entérocytes Voie transcellulaire Avec glucose et Na+

Passage paracellulaire: jonctions serrées La paroi de l’intestin est formée d’entérocyte collées entre-eux à leur pôle apical par des jonctions serrées (tight junction or kiss site) de 80nm de long L’espace intercellulaire est petit et s’accroît progressivement vers la profondeur C’est dans cet espace que sont éliminés de façon active des ions Na+ créant ainsi un gradient osmotique capable de faire passer les molécules d’eau par les jonctions serrées tight junction Espace intercellulaire riche en Na+ Membrane basale

Absorption simultanée de l’ eau, des ions et du glucose + HCO3- H+ H2CO3 Lumière glucose Na+ Na+ H2O Cl CO2 + H2O H+ H+ H2CO3 + HCO3- K+ ATP CO2 + H2O Na+ HCO3- K+ ATP Na+ Cl- H2O Cl CO2 Surface séreuse

Mécanisme de l’absorption de l’eau dépendant de l’absorption des nutriments et des ions principalement le Na+ et le Cl- par un gradient osmotique causé par l’extrusion du Na+ dans l’espace intercellulaire par le système Na+-K+-ATPase

Na-coupled Sugar (or Amino Acid) Absorption Absorption transcellulaire de l’eau via celle du glucose et des électrolytes Na-coupled Sugar (or Amino Acid) Absorption (small intestine only) Na+ glucose or A.A. glucose or A.A. glut2 glucose or A.A. Co-T Cl- Na+ Voie majeure de l’absorption de l’eau du Na+ et du Cl- dans l’intestin grêle Na+ Na+ P K+ K+ K+ Cl-

Absorption d’eau liée au glucose et au Na+ Pour certaines perturbations intestinales (diarrhées sécrétoires), le glucose peut être encore être absorbé normalement ce qui assure également une absorption de Na+ et d’eau. En cas de malabsorption du glucose, il y aura également un défaut d’absorption de l’eau et une diarrhée osmotique (ex diarrhées infectieuses du veau) Ces connaissances sont mis à profit dans les techniques de réhydratation par voie orale

Absorption de l’eau dans l’intestin grêle Duodénum : très perméable peu d’absorption à cause de l’hypertonicité du chyme Jéjunum Principal site d’absorption

Absorption du Na+: passage de l’entérocyte Passage possible à travers la bordure en brosse de la membrane contre un gradient électrochimique Sortie de la cellule épithéliale du côté basolatéral de la membrane par Na+-K+-ATPase

Absorption du Na+ Duodénum et jéjunum absorption nette plus importante au jéjunum absorption augmentée en présence de glucose, de galactose et d’acides aminés par partage du même système de transport actif et vice versa impact clinique lors de diarrhée sécrétoire--réhydratation orale avec une solution contenant du glucose en plus de NaCl et d ’eau

Absorption du Cl- et du HCO3- Duodénum: HCO3- sécrété Jéjunum : absorption importante Cl- et de HCO3- Iléon et côlon : absorption de Cl- en échange de HCO3-

Absorption de K+ Jéjunum et iléon : absorption passive dans le sens du gradient de concentration qui augmente par absorption d’eau impact clinique si diarrhée avec perte d ’eau Côlon sécrétion nette de K+ si la concentration dans la lumière intestinale est inférieure à 25 mM absorption nette si la concentration est supérieure à 25 mM en général, il y a nette sécrétion du K+

Absorption du calcium Absorption par transport actif dans toutes les parties de l ’intestin particulièrement le duodénum et le jéjunum Absorption stimulée par la vitamine D et l’hormone parathyroïde (via la stimulation de la production rénale de la forme active de la vitamine D) Absorption transcellulaire surtout et aussi paracellulaire

Absorption des autres ions Magnésium absorbé tout le long de l’intestin grêle la moitié du magnésium ingéré est absorbé Phosphate absorbé en partie par transport actif dans l’intestin grêle sous l’influence de la vitamine D Acide folique anémie

Contrôle de l’absorption et de la sécrétion intestinales des électrolytes et de l’eau hormones: minéralocorticoïdes, glucocorticoïdes, catécholamines, somatostatine et enképhalines systèmes nerveux sympathique, parasympathique et entérique

Contrôle endocrinien: aldostérone augmentation de la sécrétion de K+ et l’absorption de Na+ et d’eau dans le côlon augmentation des canaux électrogéniques Na+ augmentation du nombre de Na+-K+-ATPase même effet dans les tubules distaux rénaux

Contrôle endocrinien Cortisol & adrénaline Hormones glucocorticoïdes stimulation de l’absorption de l’eau et des électrolytes dans l’intestin grêle et le côlon via une augmentation de la pompe Na,K-ATPase Adrénaline agit sur les récepteurs alpha pour augmenter l’absorption de NaCl et diminuer la sécrétion à l ’iléon

Opioïdes action sur les récepteurs de l’intestin pour stimuler l’absorption de minéraux et d’eau action sur d’autres récepteurs pour inhiber la motilité intestinale et fermer les sphincters Constipation

Contrôle nerveux Système nerveux parasympathique Stimulation du parasympathique : diminution de l’absorption nette des ions et de l’eau et augmentation de la sécrétion

Contrôle nerveux Système nerveux sympathique stimulation augmente l’absorption innervation sympathique des neurones entériques diminue l’activité sécrétomotrice

Principaux mécanismes physiopathologiques des diarrhées Diminution de l’absorption des liquides et des électrolytes Inhibition ou défaut d’absorption des liquides et des électrolytes Présence dans la lumière du TD de substances osmotiquement actives Augmentation du temps de transit interdisant un contact suffisant avec la muqueuse intestinale Augmentation des sécrétions d’eau et d’électrolytes Stimulation de la sécrétion des anions Sécrétion à partir des cryptes cryptes