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Université de Médecine et Pharmacie "V. Babeş" TimișoaraDépartement de Physiologie

PHYSIOLOGIE DE LA DIGESTION

COURS 13. FONCTION SÉCRÉTRICE DE L'APPAREIL DIGESTIF

SÉCRÉTION PANCRÉATIQUE, BILIAIRE ET INTESTINALE

Asist. univ. dr. Daciana Carmen Nistor

2012

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SOMMAIRE

1. SÉCRÉTION PANCRÉATIQUE 1.1. Mécanisme de la sécrétion du suc pancréatique 1.2. Composition, propriétés, rôle 1.3. Régulation de la sécrétion pancréatique

2. SÉCRÉTION BILIAIRE 2.1. Mécanisme colerezei2.2. Composition, propriétés, rôle 2.3. Régulation de la sécrétion biliaire 2.4. Réglage d'évacuation de la bile

3. SÉCRÉTION INTESTINALE 3.1. Sécrétion de l'intestin grêle 3.2. Fonctions de l'intestin gros

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OBJECTIFS DU COURS 13

L'étudiant doit:• Descrie mecanismul secreţiei pancreatice şi să enumere

proprietăţile fizico – chimice şi rolul principalelor componente ale secreţiei pancreatice

• Discute mecanismul de activare şi condiţiile necesare pentru acţiunea enzimelor pancreatice

• Descrie mecanismele de reglare ale secreţiei pancreatice şi fazele răspunsului pancreatosecretor

• Descrie mecanismul colerezei şi diferenţa dintre proprietăţile fizico-chimice ale bilei hepatice şi veziculare

• Descrie circuitul hepato-entero-hepatic al sărurilor biliare• Discute metabolismul pigmenţilor biliari• Discute rolurile bilei şi factorii cu efect coleretic, hidrocoleretic şi

colecistokinetic • Descrie rolul glandelor Brünner şi Lieberkühn în secreţia intestinală• Discute diferenţa dintre funcţia digestivă a intestinului subţire şi a

intestinul gros

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1. SÉCRÉTION PANCRÉATIQUE

SUC PANCRÉATIQUE (sécrétion pancréatique exocrine) = produit de la sécrétion des glandes pancréatiques de type tubulo-acineuses

• sécrétion acineuse: riche en enzymes • sécrétion canalaire: hydro-électrolytique, riche en HCO3

-

PANCRÉAS EXOCRINE Acini Canaux excréteurs

PANCRÉAS ENDOCRINIEN Cellules glucagon Cellules insuline Cellules somatostatine

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1.1. MÉCANISME DE SÉCRÉTION DU SUC PANCRÉATIQUE

(a) SÉCRÉTION ACINEUSES sécrétion isotonique • enzymes: granules de zymogène situés au pôle apical des

cellules acineuses sont éliminés par exocytose • l'eau et des électrolytes: Na+, K+, HCO3

- et Cl-

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(b) SÉCRÉTION CANALAIRE sécrétion isotonique

Défaut des canaux de Cl- (AMPc - dépendant) provoque la précipitation d'enzymes la fibrose kystique du pancréas

1. Hidratation du CO2 sous l'action de l'anhydrase carbonique HCO3

- + H+

2. HCO3- est sécrétée au pôle apical en

échange de Cl- 3. Cl- quitte la cellule ductale par des

canaux opérés de ligand ( AMPc)4. H+ quitte la cellule au pôle basal par

échangeur de Na+/H+

Canaux extralobulaires

Canaux intralobulaires sécrétion basale de l'eau et des électrolytes

sécrétion de l'eau et HCO3- stimulée par la

sécrétine qui l'activité d'échangeur HCO3-/Cl-

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1.2. COMPOSITION. PROPRIETES. RÔLE

sécrétion clair, visqueux volume 1500 ml/zi pH 8

PROPRIÉTÉS physiques et chimiques

COMPOSITION eau (99%) substances organiques: enzymes + mucus substances inorganiques: HCO3

-, Na+, K+, Cl-

2. Sécrétion canalaire de HCO3-

dépend du débit de sécrétion • sécrétion non stimulées l'échange HCO3

-/Cl- HCO3

- et Cl- • sécrétion stimulées l'échange HCO3

-/Cl- HCO3

- şi Cl-

1. A tout débit sécrétion pancréatique est ISOTONIQUE

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ENZYMES DIGESTIVES

Enzymes protéolytiques • Lipase• Cholestérol-

ester-hydrolase• Phospholipase Trypsinogène

Enzyme glycolytique

Enzymes lipolytiques

• Amylase

Trypsine

entérokinase

HCO3-

• rôle protecteur neutralise l'acide gastrique fournit le pH alcaline nécessaire pour des enzymes

pancréatiques

Chimotrypsinogène Chimotrypsine

Procarboxypeptidase Carboxypeptidase

Proélastase Élastase

Pronucléases Nucléases

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(a) ENZYMES PROTÉOLYTIQUES

CARACTÉRISTIQUES:• sont synthétisés sous forme

inactive • la transformation du trypsinogène

en trypsine se produit dans l'intestin sous

l'action de l'entérokinase situé au pôle apical d'entérocytes

provoque une activation "en cascade" d'enzymes pancréatiques protéolytiques

• une activation prématurée des enzymes dans les structures pancréatiques est empêchée par inhibiteur de la trypsine sécrétée par la cellule acineuse

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PANCRÉATITE AIGUË • l'activation des enzymes protéolytiques dans

le canaux pancréatiques autodigestion du pancréas

• principales causes: chez les femmes calculs biliaires chez les hommes consommation

d'alcool

1.TRYPSINE 2.CHIMOTRYPSINE3.CARBOXYPEPTIDASE

clivent les polypeptides résultant de la digestion gastrique chez des oligopeptides, des tripeptides, dipeptide et d'acides aminés

4. ÉLASTASE clive l'élastine en acides aminés

5. NUCLÉASES clive les acides nucléiques en nucléotides

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1. LIPASE PANCRÉATIQUE

(b) ENZYMES LIPOLYTIQUES

• la plus puissante lipase digestive clive les triglycérides en 2 AGL + 1

mono-glycérides necessite l'action préalable des

sels biliaires qui fournissent l'émulsification des matières grasses

• coenzyme sécrétée par le pancréas comme une enzyme inactif (pro-co-lipase)

• est activé par la trypsine• élimine les sels biliaires et fournit la

fixation de la lipase sur la surface des lipides émulsionnés COLIPASE PANCRÉATIQUE

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clive le cholestérol estérifié en cholestérol libre + AGL

divise la lécithine dans lisolécithine+ AGL

2. CHOLESTÉROL - ESTER - HYDROLASE(cholestérol - estérase)

3. PHOSPHOLIPASE - A2

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(c) ENZYMES GLYCOLYTIQUES

-AMYLASE PANCRÉATIQUE

• la plus forte amylase digestive clive les liaisons -1,4 glycosidiques et -1,6

glycosidiques hydrolyse les polysaccharides en

disaccharides (maltose) et oligosaccharides (maltotriose, -dextrines)

AMIDON dextrines maltoseGLYCOGÈNE maltose + maltotriose + -dextrines

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1.3. REGULATION DE LA SÉCRÉTION PANCRÉATIQUE

rôle principale contrôle la sécrétion de cellules

acineuses et canalaires • activé par IP3 + [Ca2+] ic

CCK + gastrine, GRP • inhibée par AMPc

somatostatine

1. MÉCANISME ENDOCRINIEN

• activé par AMPc secretine + VIP

délivrés par la muqueuse duodénale a pH 4,5 – 5

sécrétion maximale quand pH 3 [HCO3

-] du suc pancréatique = 145 mEq/l

Sécrétion acineuses(riche en enzymes et

pauvres en l'eau et des électrolytes)

Sécrétion ductale (riche en eau et HCO3

-)

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2. MÉCANISME NERVEUX rôle secondaire activateur parasympathique inhibiteur sympathique

• active la sécrétion acineuse IP3 + [Ca2+ ] ic action de l'ACh sur les

récepteurs M3

débit sécrétoire pancréatique par une vasodilatation

Sympathique débit sécrétoire pancréatique par une

vasocostriction

Nerf vague

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I. PHASE céphalique • fournit 20% de la

sécrétion maximale

PHASES DU RÉPONSE PANCRÉATO-SÉCRÉTEUR

• déclenché ~ avec la sécrétion gastrique stimuli inconditionnel (représenté par

placer les aliments dans la bouche) stimuli corticaux (vue, odorat, goût)• exclusivement réglée par le méc. nerveux vague: ACh sécrétion acineuse

II. PHASE gastrique• fournit 10% de la

sécrétion maximale

• distension de l'estomac réflexe vagal gastro-pancréatique

vague: ACh + gastrine sécrétion acineuse

III.PHASE intestinale• fournit 70% de la

sécrétion maximale

• produits de digestion protéique et lipidique

CCK: sécrétion acineuse (volume , riche en enzymes)

• pH acid 4,5 secretine: sécrétion ductale (volume ,

riche en HCO3-)

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2. SÉCRÉTION BILIAIRE

HÉPATOCYTES

Libération intermittent dans le duodénum avec le suc pancréatique

Bile hépatique

Bile ductale

• Canalicules biliaires• Voies biliaires• Canal du foie

solution aqueuse de NaHCO3 qui double le volume de la sécrétion

sécrétion continue quantités de composés

organiques

VÉSICULE BILIAIREBile vésiculaire concentration

de 5 – 20 x

canal cystique

Canal cholédoque

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2.1. MÉCANISME CHOLÉRÈSE = sécrétion de la BILE

• sécrétion de la bile hépatique dans les canalicules biliaires situés entre les hépatocytes

I. PHASE HÉPATIQUE

1. Fraction dépendante des sels biliaires

• stimulée par des sels biliaires• riche en substances organiques sels biliaires(50%) pigments biliaires (2%) cholestérol (4%) acides gras (4%) phospholipides - lécithine (40%)

2. Fraction indépendante des sels biliaires

• sécrétion de l'eau + HCO3-

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II. ÉTAPE DUCTALE

• sécrétion de bile ductale contient de l'eau et HCO3

-

double le volume de sécrétion est stimulée par la sécrétine

III. ÉTAPE VÉSICULAIRE

• formation de la bile vésiculaire iso-osmotique par l'absorption de

l'eau et des électrolytes (sauf Ca2+) concentration de 5 – 20 x de la bile

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2.2. COMPOSITION. PROPRIETES. RÔLES

1.BILE HÉPATIQUE ET DUCTALE

volume = ~ 600 - 1000 ml/jour couleur jaune - or consistance fluide (97% eau) densité pH = 7,8 – 8,6

2.BILE VÉSICULAIRE

volume = 20 – 60 ml/jour

couleur jaune – brun consistenţă vâscoasă densité pH = 7 – 7,4 concentration de substances organiques

(sels biliaires, cholestérol, acides gras, lécithine)

[Na+] inchangée [K+], [Cl-], [HCO3

-] [Ca2+] + cholestérol lithiase

biliaire

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• produit produit de 4 -12 x /jour • implique 3 – 3,5 g SB/cycle (2 – 36 g/jour)

CIRCUIT HÉPATO-ENTÉRO-HÉPATIQUES DES

SELS BILIAIRES

• 95% du SB se résorbent par la veine porte, sont

capturés par les hépatocytes et ré-excrété

est le stimulus physiologique pour la sécrétion biliaire

• 5% du SB sont perdus dans les fèces (0,2 – 0,6

g/jour) sont excrétés par l'urine en très

petites quantités ( 0,5 mg/dl) SB éliminées sont remplacés par la

synthèse hépatique (0,2 – 0,6 g/jour)

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ACIDES BILIAIRES PRIMAIRES l'acide cholique et l'acide

chénodésoxycholique sont formés dans les hépatocytes à

partir du cholestérol par l'action 7 -hydrolase

ACIDES BILIAIRES SECONDAIRES acide désoxy-cholique et acide litho-

cholique sont formés dans l'intestin par

l'action de la flore microbienne

ACIDES BILIAIRES forment des sels biliaires par conjugaison avec AA (la glycine ou la taurine ) + cations (Na+ ou K+)

ACIDES BILIAIRES (AB)

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• 85% du SB primaires sont absorbés par la veine porte sont capturés par des hépatocytes

et reexcrétés dans la bile → circuit hépato-entéro-hépatique

• 15% du SB primaires deviennent SB secondaires sous l'action de la flore intestinale:

1. deconjugaison des SB primaires 2. dehydroxylation des AB primaires

en AB secondaires3. reconjugaison des AB secondaires

SELS BILIAIRES PRIMAIRES•ils sont éliminés avec la bile dans le

duodénum•rôle dans la digestion et l'absorption

des lipides

émulsification des lipide

formation de micelles

SELS BILIAIRES (SB)

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SELS BILIAIRES SECONDAIRES• 20-50% se résorbent par le circuit hépato-entéro-hépatique • le reste est excrété dans les fèces

RÉABSORPTION SB + AB (primaires et secondaires)

• voie principale partie distale de l'iléon par le cotransport Na+/SB

• voie secodaire partie proximale du jéjunum par diffusion facilitée pour AB

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MÉTABOLISME DES PIGMENTS BILIAIRES

AU NIVEAU DES MACROPHAGES (rate, foie, MOH)

1. Hème fer + biliverdine (sous l'action de l'hème - oxygénase)

2. Biliverdine bilirubine indirecte (BI) ou nonconjuguée

3. BI circule dans le plasma fixé à l'albumine

II. ÉTAPE HÉPATIQUE

Bilirubine indirecte

AU NIVEAU DU FOIE 1. BI est conjugué avec l'acide

glucuronique (sous l'action de la glucuronyl-transférase) bilirubine directe (BD) ou conjuguée

2. BD est sécrétée activement canalicules biliaires INTESTIN

I.ÉTAPE PREHÉPATIQUE

Bilirubine directe

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III.ÉTAPE POSTHÉPATIQUE

AU NIVEAU DE L'INTESTIN1. BD est oxydé en urobilinogène

(Ubg) sous l'action de la flore bactérienne

2. Ubg se résorbe par la veine porte puis est: re-excrétés par la bile excrété dans le plasma et éliminés dans l'urine (urobiline)

3. Ubg est oxydé en stercobilinogène est excrété dans les fèces sous forme de stercobiline

Urobilinogène

Stercobilinogène

URINE MATIÈRES FÉCALES

Examen sommaire de l'urinenormal :

• Ubg (+)• BD = absent (-)• SB = absent (-)

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RÔLES DE LA BILE

1. FONCTION DIGESTIVE

• assurent la digestion et l'absorption des lipides émulsionne les graisses fait soluble dans le cholestérol fournit la formation de micelles

• stimulent la sécrétion de la bile• stimulent le péristaltisme intestinal• ont une action bactériostatique

neutralise l'acide gastrique fournit le pH alcalin nécessaire

d'enzymes pancréatiques

RÔLES DU HCO3-

2. FONCTION EXCRÉTEUR

RÔLES DES SB

• produites endogènes: pigments biliaires, l'excès de cholestérol

• xénobiotiques: toxiques, des médicaments, des colorants, des sels de métaux lourds

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1.SELS BILIAIRES

2.3. REGULATION DE LA SÉCRÉTION BILIAIRE

2.SÉCRÉTINE

stimule la sécrétion de la fraction dépendante des sels biliaires = effet CHOLÉRÉTIQUE

émis par la muqueuse duodénale a pH stimule la sécrétion ductale de l'eau et

HCO3- = effet HYDROCHOLÉRÉTIQUE

3.MÉCANISME NERVEUX

• rôle secondaire• nerf vague stimulateur flux sanguin hépatique libération de sécrétine • simpatique inhibiteur flux sanguin hépatique

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EFFET CHOLÉCYSTOKINÉTIQUE • l'évacuation de la bile de la vésicule

biliaire dans le duodénum par: contraction de la vésicule biliaire relaxation du sphincter d'Oddi

• inhibée par l'innervation sympathique

EFFET CHOLAGOGUE • effet cholérétique + cholécystokinétique

2.4. RÉGLAGE DE L'ÉLIMINATION DE LA BILE

2. Nerf vague

1. CCK

le facteur CHOLÉCYSTOKINÉTIQUE secondaire

le facteur CHOLÉCYSTOKINÉTIQUE principal sécrété par la muqueuse duodénale, en présence de produits de digestion des lipides et

des protéines

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• Localisation: seulement dans la sous-muqueuse duodénale (entre le pilore et l'ampoule de Vater)

• Sécrétion: riche en mucus et HCO3

-

stimulée par: 1. contact de la muqueuse

duodénale avec la nourriture2. irritation duodénale3. excitation vagale4. sécrétine inhibée par l'excitation

sympathique • Rôle: protection mécanique et

chimique de la muqueuse duodénale à l'action digestive du suc gastrique

3. SÉCRÉTION INTESTINALE

1. GLANDES DE BRÜNNER

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2.GLANDES LIEBERKÜHN

1. Entérocytes: sécrètent l'eau et des électrolytes réabsorbés avec les éléments nutritifs dans les villosités intestinales

2. Cellules muqueuses “Goblet”: sécrètent mucus alcalin “barrière mécanique et chimique locale”

3. Cellules de Paneth: sécrètent défensines, lizozim “barrière antimicrobienne locale”

4. Cellules stem: source de entérocytes immatures qui “migrent” vers l'haut des villosités intestinales et deviennent entérocytes matures en 3 - 4 jours

• Localisation: muqueuse de l'intestin à la base des villosités intestinales (cryptes Liberkühn)

• Rôle: sécrètent le suc intestinal

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3.1. SÉCRÉTION DE L'INTESTIN GRÊLE

2. Peptidases

SÉCRÉTION = produit de sécrétion des glandes de Brünner et Lieberkühn

volume 1500 ml/jour (isoton) composition: eau, électrolytes

(Na+, K+, HCO3-), mucus

pH = 7,5 – 8

enzymes situées dans le "bord de la brosse " des entérocytes

RÔLE DIGESTIF

1. Disaccharidesases divise disaccharides et oligosaccharides

en monosaccharides

divise tripeptides en oligopeptides, dipeptides et des acides aminés

divse TG en 2 AGL + 1 monoglycérides 3. Lipase(faible action)

PROPRIETESphysico-

chimiques

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DISACCHARIDESASES

1. Saccharase (sucrase)

GALACTOSE + GLUCOSE

GLUCOSE + FRUCTOSESaccharose

Maltotriose GLUCOSE

2. Maltase (glucoamilase)

Maltose GLUCOSE

-Dextrines

3. -dextrinase (izomaltase)

Lactose

4. Lactaza

GLUCOSE

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"BORD DE LA BROSSE " DES ENTÉROCYTES

FONCTION DE L'INTESTIN GRÊLE

• unité digestif-absorbant de l'intestin• digestion finale de nutriments à produits

absorbables• l'absorption d'eau, des électrolytes, des

vitamines et des produits finaux de la digestion

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stimule la sécrétion de mucus des glandes de Brünner et la sécrétion des glandes de Lieberkühn en contact avec Ph acide

RÉGLAGE DE LA SÉCRÉTION INTESTINALE

1. MÉCANISME NERVEUX

• réflexes nerveux locales entériques (plexus sous-muqueux de Meissner) initiées par la distension mécanique et des stimuli locales d'irritation

• stimulation vagale augmente la sécrétion des glandes de

Brünner n'a pas aucun effet sur les glandes de

Lieberkühn • stimulation simpatique inhibe la sécrétion des glandes de Brünner

2. MÉCANISME ENDOCRINIEN

SÉCRÉTINE

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3.2. FONCTIONS D'INTESTINE GROS

CÔLON DISTAL + SIGMOÏDE + RECTUM

PROPRIETESphysico-chimique

volume 200 ml/jour, isotonique, très alcaline

contenu: eau, HCO3-, mucus

sans enzymes digestives

SÉCRÉTION = produit de la sécrétion des glandes de Lieberkühnen contact de la muqueuse intestinale avec le chim par:

réflexes entériques locales (plexus de Meissner) libération de sécrétine

fonction de digestion

et d'absorption

CÔLON PROXIMAL

fonction de dépôt temporaire des matières fécales

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• absorption eau (stimulée par ADH) NaCl (stimulée par ALD) substances produites par la flore bactérienne:

vitamines (K, B12, B1, B2) + NH3 • sécrétion: produits de catabolisme (ex: urée )

FONCTIONS DU COLON

1. FONCTION DE PROTECTION

2. FONCTION DIGESTIVE

3. FONCTION D'ABSORPTION ET DE SÉCRÉTION

• par mucus protection mécanique, anti-acide,

antitoxique, antibactérien formation du bol fécal

• par la flore bactérienne saprophyte 85% - la flore de fermentation (aérobie)

dans le côlon proximal 15% - flore de putréfaction (anaérobie)

dans le côlon distal

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La flore saprophyte (probiotiques) et indispensables

ANTIBIOTIQUES• détruisent la flore de fermentation (lactobacilles Acidophilus et Bifidus)

• permettent la flore de putréfaction d'entrer dans le côlon proximal microlésions de la muqueuse (voie de pénétration pour les agents

pathogènes dans le corps)production excessive de subst. toxiques (s'accumulent dans le corps)

salive: 106 germes/ml oestomac: quasi stérile (pH acid) duodénum: 104 germes/ml côlon: 1011 germes/ml

1. Fonction digestive

• flore de fermentation dégrade les GLUCIDES en CO2 et des acides organiques

• flore de putréfaction dégrade les PROTÉINES en acides aminés toxiques (indole, scatole), NH3 et H2S (réabsorbé et neutralisé le foie)

RÔLES DE LA FLORE BACTÉRIENNE INTESTINALE

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2. Synthèse des vitamines hydrosolubles (B1, B2, B12, l'acide folique, la biotine, la vitamine PP) et liposolubles (vitamine K)

3. Deconjugaison de la bilirubine directe en stercobilinogènes et son oxydation en stercobiline

4. Deydroxylation des acides biliaires primaires en AB secondaire qui sont réabsorbés dans (circuit hépato-entéro-hépatique) ou excrété dans les fèces

5. Dégradation de l'urée intestinale par l'uréase en NH3 réabsorbé (circuit hépato-entéro-hépatique) et transformé en urée

6. Stimulation de la fonction de défense du corps stimule la production d'IgA par les lymphocytes intestinaux

antagonisme avec la flore bactérienne potentiellement pathogène pour le substrat et les nutriments

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MATIÈRES FÉCALES

¾ eau + ¼ matière solide + 150 ml gaz (aérophagie et fermentation bactérienne)

quantité : 50 - 100 g/jour couleur: marron donnée par stercobiline odeur: caractéristique (indole, scatole , H2S) pH alcaline = 7,5

• produit final de la digestion et absorption, stocké temporairement dans le côlon et éliminée par l'acte de défécation

PROPRIETESphysico-chimique

COMPOSITION

L'examen des matières fécales (chez les enfants): flore bactérienne gouttes de matières grasses (5 – 7 g/jour) complexes inorganiques (phosphate, l'oxalate de calcium et de fer) protéines 10 g/jour, l'azote fécal 1,5 g/jour pigments biliaires cellules épithéliales feuilletées cellulose et des fibres musculaires partiellement digérés