L’estomac: Anatomie fonctionnelle, réception des aliments & vidange gastrique; Update le 11 septembre 2010

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

Estomac: système nerveux Présence de plexus myentérique entre les couches musculaires longitudinale et circulaire (motricité) et de plexus sous-muqueux (sécrétion) Innervation extrinsèque (voir le cours sur l’intestin)

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 (homme) Antrum Mélange; moulinage Évacuation contrôlée

1-La réception des aliments

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 active (probablement NO) (Relaxation par l’alcool ex: trou normand)

Estomac vide et plein Estomac vide Estomac plein Esophage Cardia Pylore Fundus Cardia Fundus Pylore Incisura Duodenum Corps Duodenum Corps 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 75% de la digestion de l’amidon chez l’homme

2-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

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

Contraction des zones orales de l’estomac (corps de l’estomac) Rôle dans l’adaptation du volume de l’estomac lors de la réception des aliments et lors de la vidange gastrique. Contractions toniques de faible amplitude (pression peu élevée) pour réduire le volume de l’estomac. Peu de mixage des aliments après la prise de nourriture (jusqu’à une heure)

Contractions des zones caudales de l’estomac

Contractions des zones caudales de l’estomac Vues après la prise de nourriture Fortes et péristaltiques Débutent dans la partie moyenne de l’estomac Se renforcent en montant à l’assaut du pylore Peuvent durer de 2 à 20 sec localement Rôle de mixage et d’évacuation selon la fermeture ou l’ouverture du pylore

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

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) Elles peuvent déclencher une activité mécanique même en absence de potentiels de pointe 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 Les OL jouent un rôle essentiel dans la motricité de l’estomac et elles peuvent générer une activité péristaltique même en absence de potentiels de pointe

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 importante

Propagation des ondes lentes sur l’estomac

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 Voir une video

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)

3-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 Solides Bonne santé Dyspepsie 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