Absorption des nutriments et besoins nutritionnels

Question 1

Actions du système digestif

Answer 1

Transformation des aliments en nutriments suite à divers processus digestifs mécaniques et chm simultanés et/ou successifs ds le TD
*Nutriments disponibles sous forme absorbable ds l’intestin

Question 2

Aspects structuraux-Surface d’absorption intestinale

Answer 2

Surface d’absorption intestinale:
Replis de la muqueuse intestinale
-Valvules conniventes = surface x5
-Villosités = surface x7
-Microvillosités = surface x7-60

*Amplification de la surface d’absorption intestinale
*Augmente du passage de molécules du lumen au milieu intérieur

Question 3

Aspects structuraux-Structure de l’épithélium intestinal

Answer 3

Renouvellement cellulaire de la villosité:
-Renouvellement rapide (durée de vie: 1-3 jours)
-Migration des cellules de la base vers le haut (pour renouveler cellules mortes)
-Renouvellement de 2x10e10 cellules/jour

Organisation de la villosité:
-Réseau de vaisseaux sanguins
-Réseau de vaisseaux lymphatiques
-Microvillosités = bordure en brosse
- L environ 1um; l environ 0,1um
-Surface intestinale x7-60

Question 4

Expliquer l’importance du glucocalyx

Answer 4

Glycocalyx = Mucopolysaccharides + Glycoprotéines
Structure en arborescence ramifiée = “microfiltre”

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 AA et sucres (pour créer gradient de concentration)

Question 5

Expliquer le transport transcellulaire des glucides

Answer 5

-Glucides sous forme de monomères
-Transport actif de Na:
Gradient généré par la pompe basolatérale
-Transport passif des glucides:
Couplé ac l’entrée de Na

*Transport actif sec des oses à travers la membrane des entérocytes

Question 6

Expliquer le transport transcellulaire des protides et l’endocytose/pinocytose

Answer 6

Transport transcellulaire des protides:
-AA sous forme de monomères
-Transport actif de Na:
Gradient généré par la pompe basolatérale
-Transport passif des AA:
5 types de transporteurs
Couplé ac l’entrée de Na

*Transport actif sec des AA à travers la membrane des entérocytes

Endocytose et pinocytose (exceptions):
-Endocytose de qq oligopeptides
-Pinocytose des immunoglobines du colostrum
Transmission d’anticorps au nouveau-né

Question 7

Expliquer le transport paracellulaire des glucides et des protides

Answer 7

Importance des desmosomes:
Protéines contractiles répondant au gradient intercellulaire en soluté
-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’AA
*Transport moins coûteux en É

Question 8

Couplage transport transcellulaire/ Transport paracellulaire

Answer 8

1. Transport transcellulaire initial:
   Entrée apicale de Na/ Glucose
   -Co-transport Na/Glucose généré par le gradient établi par la pompe [Na-K-ATPase]
   -Augmente concentrations intracellulaires solutés organiques = appel d’eau intracellulaire
   -Milieu intracellulaire devient hypotonique = augmente co-transport Na/Glucose

2.Transport paracellulaire
Ouverture sec des desmosomes des entérocytes
-Appel d’eau à travers les jonctions intercellulaires
-Contractions des protéines cytosquelettiques = espaces intercellulaires augmentent
Entrée d’eau à travers les jonctions intercellulaires:
-Flux de liquide et solutés org entre les entérocytes
-Molécules sup à 2000 Daltons (de + grandes tailles) passent à travers l’épithélium = Entrainement par solvant (ds l’eau)

Question 9

Digestion et absorption des lipides - Digestion mécanique et chm

Answer 9

1. Émulsion des lipides par les sécrétions biliaires:
   -Sels biliaires (AA+cholestérol) amphipatiques entourant et maintenant en suspension les gouttelettes lipidiques (pls um) = augmente interface entre phase aqueuse/ lipidique (facilite accès des lipides aux enzymes)

2.Action des lipases intestinales:
-Triglycérides = AA, glycérol, di et mono glycérides
Formation de micelles (1/100 um)

Cycle entéro-hépatique (recyclage des sels biliaires): iléon - sang - foie - intestin

*Émulsification stable des lipides

Question 10

Digestion et absorption des lipides - Absorption et mise en circulation

Answer 10

1.Absorption cellulaire
2.Synthèse intracellulaire de triglycérides (ds RE)
3.Formation de chylomicrons (1um) (Ds appareil de Golgi)
4.Exocytose des chylomicrons ds les vaisseaux chylifères des villosités
5.Chylomicrons (+ gros que les micelles) ds le chylifère central (début du système lymphatique)
6.Circulation lymphatique
7.Circulation sanguine

Absorption par diffusion (passe à travers membrane plasmique en suivant gradient de concentration)

Question 11

Absorption des vitamines et minéraux

Answer 11

Vitamines:
-Liposolubles (ex: A,D,E,K): stockées ds les graisses
-Hydrosolubles (ex: B,C): non stockable = apport régulier nécessaire
-Vitamine B12 (+ grosse molécule absorbable, absorbée par intestin grâce à son association chm ac facteur intrinsèque)
Synthétisée par le facteur intrinsèque
-Vitamine K provient de la synthèse microbienne intestinale

Fer (indispensable ds fabrication des globules rouges):
-Transport actif ds les cellules épithéliales
-Formation de complexe ac l’apoferritine (diminue sa toxicité et facilite son transport)
Transfert du complexe ds le sang selon les besoins de l’org
Perte de l’excès ac les cellules (excrétion fécale endogène)

Calcium:
-Absorption passive via une protéine spécifique (CaBP) des microvillosités
-Absorption régulée par la vitamine D

Question 12

Absorption de l’eau - Bilan des fluides ds le système digestif

Answer 12

-Na/CL: absorbés au sommet des villosités, court-circuit veine/ artère
*Gradient osmotique ds les villosités permet l’absorption d’eau
Absorption d’eau:
Passive: couplée au transport de Na et Mol. hydrophiles
-Duodénum et jéjunum: maintien de l’isotonicité du contenu digestif
-Iléon et colon: régulation de l’hydratation des fèces

Mécanismes d’échanges variés selon la section de l’intestin:
-Duodénum et 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

Question 13

Transition du jeûne à l’alimentation: Cas du serpent

Answer 13

Une journée après le repas:
-Surface intestinale double
-Capacité d’absorption augmente d’un facteur 20
-Capacité de sécrétion (acidité, enzymes, alcalinité) augmente 20 fois
-Initiée par une augmentation de perfusion…
Consommation d’O augmente de façon importante (atteint VO2 max)
“Vague alcaline” (pH sanguin + basique)
*Adaptation dynamique du tractus digestif
*Cellules intestinales meurent, mais pas remplacées au même tx (25%) = diminution de la grosseur de la villosité

Question 14

Adaptations du SD- Différences interspécifiques

Answer 14

Carnivores vs Omnivores vs Herbivores:
-Diff profils des enzymes digestives produites
-Diff org du SD
*Tractus digestif a évolué en fx du régime alimentaire

Influence des matériaux structuraux à digérer (+ ou - digestible):
-Cellulose
-Lignine
-Chitine
-Cire
*Symbioses facilitant la digestion ont évolué en fx du régime alimentaire

Flore du TD:
-Diff interspécifiques
-Diff intraspécifiques/ interindividuelles
-Diff intraindividuelles (si chgt ds alimentation)
*Flore du TD a évolué en fx du régime alimentaire

Question 15

Adaptations du SD- Différences interspécifiques (Coefficient de différenciation digestive)

Answer 15

Coefficient de différenciation digestive
CDD = volume de l’estomac + volume du gros intestin/ volume de l’intestin grêle
*valeurs inférieure 1 pour des carnivores et supérieure pour des herbivores

Question 16

Adaptations du SD - Herbivores - Fermentations

Answer 16

Fermentation gastrique:
Efficacité: 80%
2nde digestion mécanique: oui
Uorg digérés: oui
Temps de passage: 70-100h
Nourriture peu digestible: ralentissement
Détoxication: oui

Fermentation intestinale:
Efficacité: 45%
2nde digestion mécanique: non
Uorg digérés: non
Temps de passage: 30-45h
Nourriture peu digestible: n/a
Détoxication: non

Question 17

Flux d’énergie - Utilisations de l’énergie de l’organisme

Answer 17

Utilisations de l’É par un org:
-Croissance
-Maintenance
-Reproduction

55% de l’É ingérée: énergie indigestible (fèces), énergie non métabolisable (urine)
45% de l’É ingérée: énergie pour la digestion, sécrétion
25% de l’É ingérée: énergie nette

Question 18

Besoins nutritionnels- Flux d’énergie (2 grands types de besoins nutritionnels)

Answer 18

Besoin en matière (ou besoin plastique) :
-“Entretien de l’org”
-Renouvellement cellulaire
-Synthèses hormonales
-Croissance
-Reproduction (gestation, lactation)

Besoin en É (ou besoin calorique):
-Oxydation cellulaire
-Contraction musculaire
-Régulation thermique
-Transport actif
-Anabolisme

Question 19

Besoins nutritionnels- Flux d’énergie (Besoin énergétique)

Answer 19

Besoin énergétique: valeur de l’apport énergétique alimentaire qui permet le maintien d’un équilibre ac la dépense d’É de l’individu
-Métabolisme = ensemble de toutes les rx chm se déroulant ds les cellules d’un org = anabolisme + catabolisme
-Métabolisme basal: tx stable d’É métabolique d’un animal au repos, à jeun
-Métabolisme standard: animal au repos, à jeun à une température donnée
-Champ métabolique: tx moyen d’utilisation d’É d’un animal ds son milieu de vie

Question 20

Besoins en énergie - Métabolisme

Answer 20

Unité de mesure: la calorie
1 kilocalorie = 1000 calories (unité thermique) = 4184 J (joule)
1 Kcal = É suffisante pour élever 1kg d’eau de 1C

Composantes du besoin énergétique:
-Métabolisme de base
-Travail digestif
-Thermorégulation
-Travail musculaire

Modif individuels:
-Âge: besoins diminuent
-Grossesse: besoins augmentent
-Allaitement: besoins augmentent
-Croissance: besoins augmentent
-Sexe:
Homme adulte: 2000 kcal/jour
Femme adulte: 1500 kcal/jour

Question 21

Besoins en énergie - Métabolisme et taille du corps

Answer 21

Surface proportionnel au rayon2
Volume proportionnel au rayon3
-Ration S/V diminue qd taille augmente
-V augmente bcp + vite que S
-Vitesse de consommation de l’O2 et gramme de poids corporel montrent une corrélation inverse

Question 22

Besoins en énergie - Métabolisme et locomotion

Answer 22

Consommation énergétique et vitesse de course:
-Consommation énergétique d’un org augmente linéairement ac sa vitesse de course
-Augmentation linéaire - forte chez les gros org

Consommation énergétique et distance de course:
-Pour une masse et sur une distance donnée, les gros org consomment - d’É à la course

*Contrecarrer la gravité représente le facteur principal de dépense énergétique durant la locomotion des animaux

Question 23

Besoins en énergie - Métabolisme et eau

Answer 23

Production d’eau métabolique
-Eau métabolique: eau produite par le catabolisme (oxydation) de molécules contenant de l’É tel que les glucides, les lipides et les protides
Ex du catabolisme du glucose: C6H12O6+ 6O2 = 6 CO2+ 6 H2O
-Pertes obligatoires d’eau associées au catabolisme:
Respiration (pour obtenir O2)
Excrétion des produits du catabolisme ds l’urine et les fèces

Question 24

Besoins en matière - Balance nutritionnelle équilibrée

Answer 24

Équilibre énergétique:
Apport en calories égal au nb de calories consommées par l’entretien, la régénération et le fxnement des tissus
-Apport insuffisant: compensation par l’utilisation des réserves corporelles
-Apport excédentaire: augmentation du stockage de réserves corporelles aérobies

État nutritionnel équilibré:
-Source d’É en qté suffisante pour alimenter tous les processus corporels
-Protéines et AA en qté suffisante pour maintenir un bilan azoté positif
-Eau et sels minéraux pour compenser pertes et incorporations/ utilisations cellulaires
-AA essentiels et vitamines non synthétisées par l’org

Question 25

Besoins en matière - Nutriments essentiels

Answer 25

Nutriment essentiel:
Molécule non synthétisée par l’org mais cependant essentielle pour sa balance nutritionnelle
-Importantes rx chm, prod de molécules (ex: protéines)
-Différents AA essentiels selon les espèces

Question 26

Besoins en matière - Eau

Answer 26

Eau:
-Constituant principal des tissus animaux (95% ou +)
Sources:
-Boisson
-Nourriture
-Eau métabolique (métabolisme oxydatif)

*Eau = constituant principal des êtres vivants

Question 27

Besoins en matière - Protides, Glucides, Lipides

Answer 27

Protéines et AA = Protides
-Rôles: constituant structural des cellules et tissus + enzymes + sources d’É
-Synthèse des AA
-AA essentiels (indispensables mais non synthétisés)
Différents selon les espèces
Applications: croissance (ex: volailles), microbio, etc.

Sucres = Glucides
-Rôle: É chm immédiatement dispo ou mise en réserve
-Sources: amidon, cellulose, glycogène

Lipides
-Rôle: réserve d’É concentrée, source principale de stockage énergétique
-Composant essentiel: membranes plasmatiques, myéline des axones
-Sources: acides gras, monoglycérides, triglycérides, stérols, phospholipides
-AG essentiels: acide linolénique (18:3 oméga 3), acide linoléique (18:2 oméga 6)

Question 28

Besoins en matière- Vitamines et sels inorganiques

Answer 28

Vitamines:
-Rôle: substances org de forme variées, généralement nécessaire en petites qté agissant en tant que cofacteur enzymatique (facilite certaines rx métaboliques)
-Liposolubles (ex: A, D3, E, K) /Hydrosolubles (ex: B,C) entraine problématique pcq pas stockable
-Sources: synthèses ou apport ext
Ex: carence de vitamine C = scorbut chez l’homme

Sels inorganiques:
-Rôles: composant important des liquides intra et extra cellulaires
Fixation et transport de l’O2 (hémoglobine, myoglobine)
Cofacteur enzymatique (rx d’oxydo-réduction)
Ex: Na, Cl

Question 29

Contrôle de la prise alimentaire - Généralités

Answer 29

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

*Suspensivores s’alimentent en continu
Certains reptiles s’alimentent un fois/an

Question 30

Contrôle de la prise alimentaire - Principales hormones de l’appétit

Answer 30

Leptine:
-Hormone supprimant l’appétit
-Prod par le tissu adipeux blanc
-Se lie à un récepteur hypothalamique
- “adipostat” à long terme

Ghrelin:
-Hormone excitant l’appétit
-Prod par cellules stomacales
-Se lie à un récepteur hypothalamique
-Action court terme

Peptide YY:
-Hormone supprimant l’appétit
-Prod par le colon
-Se lie à un récepteur hypothalamique
-Action court terme