Absorption des nutriments Flashcards by Isa A

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

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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

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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

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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

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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

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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

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Endocytose & Pinocytose

 Endocytose de quelques oligopeptides
 Pinocytose des immunoglobulines du colostrum
> Transmission d’anticorps au nouveau-né

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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

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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 »

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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

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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

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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

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Absorption de l’eau

absorbés au sommet des villosités
“court-circuit” veine / artère

–> Le gradient osmotique dans les villosités permet l’absorption d’eau

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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

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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

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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&raquo_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 ```