Absorption des nutriments Flashcards
Surface d’absorption intestinale
Replis de la muqueuse intestinale
− Valvules conniventes → surface ~ x 5
− Villosités → surface ~ x 7
− Microvillosités → surface ~ x 7-60
- -> Amplification de la surface d’absorption intestinale
- -> ↑ du passage de molécules du lumen au milieu intérieur
Structure de l’épithélium intestinal
Renouvellement cellulaire de la villosité:
− Renouvellement rapide (durée de vie: 1-3 jour)
− Migration des cellules de la base vers le haut
− Renouvellement de ~ 2 x10^10 cellules / jour
Organisation de la villosité − Réseau de vaisseaux sanguins − Réseau de vaisseaux lymphatiques −Microvillosités = Bordure en brosse > L ~ 1μm ; l ~ 0.1 μm > Surface intestinale ~ x 7-60
Importance du glycocalyx
Glycocalyx = Mucopolysaccharides + Glycoprotéines
→ structure en arborescence ramifiée → « microfiltre »
Les 3 rôles du Glycocalyx
Mucopolysaccharides = H2O + Mucus → Protection contre l’auto-digestion
Glycoprotéines = Enzymes → Digestion des dipeptides et oligosaccharides
« Filtre » → Augmentation de concentration locale des acides aminés et sucres
Absorption des substances hydrophiles
- Transport transcellulaire des glucides
- Transport transcellulaire des protides
- Endocytose & Pinocytose
- Transport paracellulaire des glucides et des protides
- Couplage Transport transcellulaire / Transport paracellulaire
Transport transcellulaire des glucides
Glucides sous forme de monomères Transport actif de Na+ > gradient généré par la pompe basolatérale Transport passif des glucides > couplé avec l’entrée de Na
–> Transport actif secondaire des oses à travers la membrane des entérocytes
Transport transcellulaire des protides
Acides aminés sous forme de monomères Transport actif de Na+ > gradient généré par la pompe basolatérale Transport passif des acides aminés 5 types de transporteurs > couplé avec l’entrée de Na+
–> Transport actif secondaire des A.A. à travers la membrane des entérocytes
Endocytose & Pinocytose
Endocytose de quelques oligopeptides
Pinocytose des immunoglobulines du colostrum
> Transmission d’anticorps au nouveau-né
Transport paracellulaire des glucides et des protides
Importance des desmosomes
− Protéines contractiles répondant au gradient intercellulaire en solutés
ouverture des espaces intercellulaires lorsque le transport transcellulaire a été bien amorcé
--> Transport par solvant = Entrée simultanée entre les entérocytes des molécules : - d’eau - de glucides - d’acides aminés
–> Transport moins coûteux en énergie
Couplage Transport transcellulaire / Transport paracellulaire
- Transport transcellulaire initial
> Entrée apicale de Na+/Glucose
Co-transport Na+/Glucose généré par le gradient établi par la pompe [Na-K-ATPase]
↑ concentrations intracellulaires solutés organiques → Appel d’eau intracellulaire
Milieu intracellulaire devient hypotonique → ↑ co-transport Na+/Glucose
> Sortie basolatérale de Na+ dans les espaces intercellulaires (pompe Na-K-ATPase)
↑ de l’appel d’eau intercellulaire car milieu extracellulaire devient hypertonique - Transport paracellulaire
> Ouverture secondaire des desmosomes des entérocytes
Appel d’eau à travers les jonctions intercellulaires
Contractions des protéines cytosquelettiques → espaces intercellulaires ↑
Entrée d’eau à travers les jonctions intercellulaires :
–Flux de liquide & solutés organiques entre les entérocytes
–Molécules >2000 Daltons passent à travers l’épithélium → « Entrainement par solvant »
Digestion mécanique & chimique des lipides
- Émulsion des lipides par les sécrétions biliaires
– Sels biliaires amphipatiques entourant et maintenant
en suspension les gouttelettes lipidiques (plusieurs μm)
> ↑de l’interface entre phase aqueuse / lipidique - Action des lipases intestinales
–Triglycérides → acides gras, glycérol, di- & mono glycérides
> Formation de micelles (~1/100 μm)
• Cycle entéro-hépatique (recyclage des sels biliaires)
> iléon - sang - foie - intestin
–> émulsification stable des lipides
Absorption & Mise en circulation des lipides
- Absorption cellulaire
- Synthèse intracellulaire de triglycérides
- Formation de chylomicrons (~1 μm)
- Exocytose des chylomicrons dans les
vaisseaux chylifères des villosités - Chylomicrons dans le chylifère central
- Circulation lymphatique
- Circulation sanguine
Voir diapo 12
Absorption des vitamines & minéraux
• Vitamines
– Liposolubles (ex: A, D, E, K): stockées dans les graisses
– Hydrosolubles (ex: B, C): non stockable → apport régulier nécessaire
– Vitamine B12 (= plus grosse molécule absorbable)
synthétisée par le facteur intrinsèque
– Vitamine K provient de la synthèse microbienne intestinale
• Fer
- Transport actif dans les cellules épithéliales,
- Formation de complexe avec l’apoferritine
transfert du complexe dans le sang selon les besoins de l’organisme
perte de l’excès avec les cellules (excrétion fécale endogène)
• Calcium
- Absorption passive via une protéine spécifique (CaBP) des microvillosités
- Absorption régulée par la vitamine D
Absorption de l’eau
- absorbés au sommet des villosités
- “court-circuit” veine / artère
–> Le gradient osmotique dans les villosités permet l’absorption d’eau
Bilan des fluides dans le système digestif (ex. humain)
Absorption d’eau
Passive : couplée au transport de Na+ & Mol. hydrophiles
- Duodénum & Jéjunum: maintien de l’isotonicité du contenu digestif
- Iléon & Colon: régulation de l’hydratation des fecès
Mécanismes d’échanges variés selon la section de l’intestin
Duodénum & Jejunum: pompe Na+/ K+ → Na+ vers l’espace basolatéral
Iléon: entrée de Na+ et Cl/sortie de H+ et HCO3-
Colon: entrée de Na+/ sortie de K+
> H2O suit passivement le flux de Na+
Anomalies d’absorption de l’eau
Excessive → constipation
Insuffisante → diarrhée
Transition du jeûne à l’alimentation: Cas du serpent
Une journée après le repas :
– La surface intestinale double
– La capacité d’absorption augmente d’un facteur ~20
– La capacité de sécrétion (acidité, enzymes, alcalinité) augmente ~20 fois
– Initiée par une augmentation de perfusion…
La consommation d’oxygène augmente de façon importante (atteint VO2max)
« Vague alcaline »
–> Adaptation dynamique du tractus digestif
Différences interspécifiques
Carnivores vs. Omnivores vs. Herbivores
– Différents profils des enzymes digestives produites
– Différentes organisation du système digestif
–> Le tractus digestif a évolué en fonction du régime alimentaire
• Influence des matériaux structuraux à digérer (+ ou – digestibles) – Cellulose – Lignine – Chitine – Cire
–> Les symbioses facilitant la digestion ont évolué en fonction du régime alimentaire
• Flore du tube digestif
– Différences interspécifiques
– Différences intraspécifiques/interindividuelles
– Différences intraindividuelles
–> La flore du TD a évolué en fonction du régime alimentaire
Coefficient de différenciation digestive
– CDD = (volume de l’estomac + volume du gros intestin)/
volume de l’intestin grêle
> Valeurs < 1 pour des carnivores et»_space;1 pour des herbivores
Fermentation gastrique vs Fermentation intestinale
Fermentation Gastrique – Fermentation intestinale
Efficacité: 80% – 45% 2nde digestion mécanique: Oui – Non Microorganismes digérés: Oui – Non Temps de passage: 70-100 h – 30-45 h Nourriture peu digestible: Ralentissement – ... Détoxification: Oui – Non
Utilisations de l’énergie par un organisme
Croissance
Maintenance
Reproduction
2 grands types de besoins nutritionnels
Besoin en matière (ou besoin plastique) « Entretien de l’organisme » Renouvellement cellulaire Synthèses hormonales Croissance Reproduction (gestation, lactation)
Besoin en énergie (ou besoin calorique) Oxydation cellulaire Contraction musculaire Régulation thermique Transport actif Anabolisme
Métabolisme
Valeur de l’apport énergétique alimentaire qui permet le maintien d’un équilibre avec la dépense d’énergie de l’individu
Métabolisme = ensemble de toutes les réactions chimiques se déroulant dans les cellules d’un organisme = anabolisme + catabolisme
Métabolisme basal: taux stable d’énergie métabolique d’un animal au repos, à jeun
Métabolisme standard: animal au repos, à jeun à une température donnée
Champ métabolique: taux moyen d’utilisation d’énergie d’un animal dans son milieu de vie
Besoin énergétique
• Unité de mesure: la calorie
1 Kilocalorie = 1000 calories (unité thermique) = 4184 J (Joule)
1 Kcal = énergie suffisante pour élever 1kg d’eau de 1oC
• Composantes du besoin énergétique Métabolisme de base Travail digestif Thermorégulation Travail musculaire
• Modificateurs individuels Âge: besoins ↓ Grossesse: besoins ↑ Allaitement: besoins ↑ Croissance: besoins ↑ Sexe: > Homme adulte: ~2000 kcal/jour > Femme adulte: ~1500 kcal/jour
Métabolisme & Taille du corps (Rappels)
- Le ratio S /V diminue quand la taille augmente
- V augmente beaucoup plus vite que S
- Vitesse de consommation de l’O2 & Gramme de poids corporel montrent une corrélation inverse
> Métabolisme total vs. Métabolisme spécifique de masse - Allométrie du métabolisme basal
Voir diapos 26-28
Métabolisme & Locomotion
Consommation énergétique & Vitesse de course
la consommation énergétique d’un organisme ↑ linéairement avec sa vitesse de course
↑ linéaire moins forte chez les gros organismes
Consommation énergétique & Distance de course
pour une masse et sur une distance donnée, les gros organismes consomment moins d’énergie à la course
–> contrecarrer la gravité représente le facteur principal de dépense énergétique durant la locomotion des animaux
Production d’eau métabolique (Rappels)
Eau métabolique: Eau produite par le catabolisme (= oxydation) de molécules contenant de l’énergie tel que les glucides, les lipides et les protides
> exemple du catabolisme du glucose: C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
Pertes obligatoires d’eau associées au catabolisme :
Respiration (pour obtenir O2)
Excrétion des produits du catabolisme dans l’urine et les fèces
Balance nutritionnelle équilibrée
• Équilibre énergétique
apport en calories égal au nombre de calories consommées par l’entretien, la régénération et le fonctionnement des tissus
Apport insuffisant → compensation par l’utilisation des réserves corporelles
Apport excédentaire → augmentation du stockage de réserves corporelles aérobies
• Etat nutritionnel équilibré
Source d’énergie en quantité suffisante pour alimenter tous les processus corporels
Protéines & Acides aminés en quantité suffisante pour maintenir un bilan azoté positif
Eau & Sels minéraux pour compenser pertes et incorporations/utilisations cellulaires
Acides aminés essentiels & Vitamines non synthétisées par l’organisme
Nutriments
• Nutriment essentiel
molécule non synthétisée par l’organisme mais cependant essentielle pour sa balance nutritionnelle
importantes réactions chimiques, production de molécules (ex: protéines)
Exemple des acides aminés
• Eau
– Constituant principal des tissus animaux (~ 95% ou +)
– Sources:
Boisson
Nourriture
Eau métabolique (= métabolisme oxydatif)
• Protéines & Acides aminés = Protides
– Rôles: constituant structural des cellules & tissus + enzymes + source d’énergie
– Synthèse des acides aminés
– Acides aminés essentiels (= indispensables mais non synthétisés)
> Lysine, Tryptophane, Phénylalanine, Leucine, Isoleucine, Thréonine, Méthionine, Valine
> Arginine & Histidine pour le chien (& jeunes primates) / Taurine pour le chat
> Applications: croissance (ex: volailles), microbiologie, etc.
• Sucres = Glucides
– Rôle: énergie chimique immédiatement disponible ou mise en réserve
– Sources: amidon, cellulose, glycogène
• Lipides
– Rôle: réserve d’énergie concentrée, source principale de stockage énergétique
– Composant essentiel: membranes plasmiques, myéline des axones
– Sources: acides gras, monoglycérides, triglycérides, stérols, phospholipides
– AG essentiels: acide linolénique (18:3 ω3), acide linoléique (18:2 ω6)
• Vitamines
– Rôle: substances organiques de forme variées, généralement nécessaire en petites
quantités, agissant en tant que cofacteur enzymatique
– Liposolubles (ex: A, D3, E, K) / Hydrosolubles (ex: B, C)
– Sources: synthèses ou apport extérieur
> ex: carence de Vitamine C = Scorbut chez l’homme Hill (Tab. 6.5)
• Sels inorganiques
– Rôles: composant important des liquides intra- & extra-cellulaires
> fixation & transport de l’O2
(hémoglobine, myoglobine)
> cofacteur enzymatique (réactions d’oxydo-réduction)
Contrôle de la prise alimentaire
Généralités
Signaux de l’état énergétique
– Glucostat (→ Insuline = signal de satiété)
– Aminostat
– Lipostat (→ Leptine du tissu adipeux blanc)
Signaux mécaniques
– Distension de l’estomac et de l’intestin
> Ghrelin activateur / Peptide YY inhibiteur
– Mastication, Déglutition
Signaux hormonaux: Hormones de la digestion (ex: CCK)
Rôle de l’hypothalamus
> Site de réception des différents signaux
> Contrôle: neurones influant le comportement alimentaire
Principales hormones de l’appétit
Leptine : hormone supprimant l’appétit produite par le tissu adipeux blanc se lie à un récepteur hypothalamique « adipostat » à long terme
Ghrelin : hormone excitant l’appétit produite par cellules stomacales se lie à un récepteur hypothalamique action court terme
Peptide YY : hormone supprimant l’appétit produite par le colon se lie à un récepteur hypothalamique action court terme
