6bis- Physiologie de l'estomac

PHYSIOLOGIE DE L’ESTOMAC
Aude FERRAN
1

Estomac: anatomie fonctionnelle
Un réservoir extensible entre 2 sphincters : cardia & pylore
Intestin grêle
Oesophage
Pylore
Zone pylorique
Cardia
Fundus
Réception et Stockage
Ajustement volumique =
régulation de la pression
Corps
Mélange du bolus avec la salive et le jus
gastrique
Digestion peptique : pepsinogène + HCl
Antre pylorique
Mélange
Régulation de la vidange
2

Estomac: musculature
3 couches musculaires
Longitudinale
Circulaire
Oblique
3

Estomac: innervation
Innervation intrinsèque :
= innervation propre à l’estomac
Plexus myentérique entre les couches musculaires
longitudinale et circulaire (régulation de la motricité)
Plexus sous-muqueux (régulation de la sécrétion)
Innervation extrinsèque :
= innervation en relation avec le SNC
4

Estomac : types de muqueuse
Cheval
Oesophagienne
(pas de sécrétion)
Cardiale
(mucus + bicarbonate)
Gastrique propre
(HCl + pepsinogène)
Pylorique
(mucus + pepsinogène)
Porc
5

Estomac : types de muqueuse
Homme Chien Cochon Cheval
Rat Vache Lama
Œsophagienne
Stratifiée
squameuse non
glandulaire
Cardiale
Gastrique
propre
Pylorique
ou antrale
6

Estomac : types de muqueuse
Homme chien porc cheval
Rat
vache
Lama
Stratifiée
sq. non
glandulaire
Cardiale
Fundique
Pylorique
7

Estomac : types de muqueuse
Homme chien porc cheval
Rat
vache
Lama
Stratifiée
sq. non
glandulaire
Cardiale
Gastrique
propre
Pylorique
8

Estomac : types de muqueuse
Homme Man Dog chien Pig porc Horse cheval
Rat Vache Lama
Stratifiée
sq. non
glandulaire
Cardiale
Gastrique
propre
Pylorique
9

Motricité de l’estomac
10

Remplissage de l’estomac
Les aliments arrivent dans le fundus de
l’estomac
Augmentation du volume de l’estomac qui peut
atteindre 1L chez l’homme
Compliance gastrique
Pas d’augmentation de la tension pariétale lors de
l’ingestion d’aliments car le volume de l’estomac
augmente (50 mL à 1.5 L)
Relaxation active d’origine vagale (Relaxation par
l’alcool ex: trou normand)
11

Remplissage de l’estomac
Différences interspécifiques
Cheval :
Estomac peu distensible
Cardia très étroit = pas de vomissements
possibles
Carnivores
Estomac très distensible
12

Remplissage de l’estomac
Accumulation centrifuge des aliments qui arrivent au
centre
Aliments ingérés dans l’ordre 1 à 4
13

Motricité de l’estomac
Motricité du fundus (partie proximale)
Musculeuse peu épaisse
Très peu d’activité motrice =
Pas de péristaltisme
Quelques contractions d’incidence aléatoire
Rem.: Chez le porc, légère activité motrice probablement liée à l’ingestion massive d’air
pendant la prise de nourriture
14

Motricité de l’estomac
Motricité de type péristaltique du corps au pylore
Propagation du corps vers le pylore
Le contenu met 10 s -20 s pour atteindre le pylore
15

Motricité de l’estomac
Motricité de type péristaltique du corps au
pylore
Fréquence maximale donnée par les ondes lentes
(5 à 6 / min chez le chien)
Régulation de la fréquence et de l’intensité hormonale et
nerveuse en fonction du contenu intestinal
Intensité des contractions
variable après un repas
forte à jeun (phase III des CMM) (voir cours sur
motricité intestinale)
16

Motricité de l’estomac
Contractions péristaltiques
Débutent dans la partie moyenne (au niveau du corps) de
l’estomac
Se renforcent en direction du pylore et s’accélèrent
Vitesse
1cm/s sur le corps; 4cm/s au niveau de l’antre pylorique
10-20 sec pour atteindre le pylore
Peuvent durer de 2 à 20 sec localement
Rôle de brassage et de vidange selon la fermeture
ou l’ouverture du pylore
17

Motricité de l’estomac
Contractions permises par les potentiels de
pointes
A jeun
10% des ondes lentes sont surchargées de potentiels de
pointe = pendant la phase III des Complexes Moteurs
Migrants
En post-prandial
Toutes les ondes lentes sont surchargées de potentiels
de pointes
18

Vidange gastrique
Régulation de la vidange gastrique
Pylore ouvert : passage de chyme vers le duodénum
Pylore fermé : Jet rétrograde émulsificateur
Pylore ouvert
Passage du chyme
Pylore fermé
Jet rétrograde
émulsificateur
19

Vidange gastrique
Pylore
Le pylore sert de tamis avant le duodénum
20

Vidange gastrique
Le pylore laisse passer
les particules < 2 mm chez le chien en phase
post-prandiale
les particules de grande taille (jusqu’à 7-10 mm)
chez le chien à jeun pendant les phases III d’un
CMM
21

Vidange gastrique
Régulation de la vidange gastrique
Après un repas, le pylore est peu ouvert
= le contenu digestif bute sur le pylore
Rétropulsion du contenu solide
les solides (> 2mm chez le chien) sont reflués vers le corps
l’ouverture du pylore permet le passage des liquides dans
l’intestin
La rétropulsion permet le mixage et la réduction de taille des
particules
22

Vidange gastrique
Régulation de la vidange gastrique
A jeun, phase III des CMM
Pylore largement ouvert
Contractions péristaltiques très intenses de l’estomac à l’iléon
Sortie de grosses particules (7-10 mm chez le chien)
23

Vidange gastrique
Vitesse de vidange
Adaptée pour permettre une digestion
optimale dans l’intestin
Vidange ralentie si contenu intestinal
Trop volumineux
Trop acide
Trop lipidique
Hyper- ou hypotonique
Vitesse différente selon la nature du contenu gastrique
Phase liquide
Phase solide digestible
Phase solide indigestible
24

Liquide
Vidange de la phase liquide
Solide
25

% résiduel du repas
Vitesse de vidange gastrique et contenu
calorique d’un repas
100
50
0
NaCl 0.9%
20 40 60 80 100
Glucose 1 kcal/ml
Glucose 0.5 kcal/ml
Glucose 0.2 kcal/ml
Temps (min)
26

% résiduel du repas
Vitesse de vidange gastrique et
osmolarité du repas
100
50
0
20 40 60 80 100
Hypertonique 800 mOsm/L
Hypotonique 10 mOsm/L
Isotonique 280 mOsm/L
Temps (min)
27

Temps de vidange de l’estomac
Repas de type boulette : 7 h
Repas sec : 15 h
28

% de vidange
Vidange gastrique de cubes de foie de 1 cm et
de sphères plastique (Ø 7 mm)
100
80
60
40
20
0
Cubes de foie
Hinder - Kelly 1977, Am. J. Physiol., 2: 335 - 340
Spheres plastiques
1 2 3 4 h
Temps
29

Sécrétions gastriques
30

Sécrétions gastriques
Suc gastrique
Liquide incolore, filant (mucus) et acide
1-1.5 L/jour (homme)
Isotonique par rapport au plasma (mais avec des
proportions d’ions différentes)
31

Sécrétions gastriques
Sécrétion acide
Cellules pariétales (elles sécrètent aussi le facteur intrinsèque qui sert à
l’absorption de vit B12 dans iléon)
Uniquement dans le corps de l’estomac
Sécrétion de mucus
Cellules muqueuses des zones cardiales, fundiques et pyloriques
Sécrétion de pepsinogène
Cellules bordantes (=principales)
Sécrétions endocrines ou paracrines
Différentes cellules endocrines
ECL : enterochromaffin-like
Cellules G
Cellules D
32

HCO 3 -
Vague
alcaline
Sang
Membrane
basale
Cl -
HCO 3 -
Sécrétion acide
Cellule pariétale
H 2O + CO 2
H 2CO 3
H +
Membrane
apicale
ATPase
K +
Lumière
gastrique
H +
Cl -
33

Sécrétion acide
Importance de la pompe H + /K +
Dépense énergétique TRES élevée (= beaucoup de
mitochondries dans les cellules pariétales)
Cible pharmacologique lors d’ulcères
Inhibiteur de pompe à protons H + /K +
Ex de principes actifs : oméprazole (Mopral ND, Gastrogard
ND), lanzoprazole
34

Sécrétion acide
Acidité dépend du débit de sécrétion
A bas débit, peu de H + et plus de Na +
A haut débit,
beaucoup de H + =10 6 x concentration plasmatique
peu de Na + =concentration plasmatique/30
Acidité dépend du pouvoir tampon de la
nourriture
la nourriture fait remonter le pH de l’estomac
35

Acidité gastrique chez le cheval recevant de
l’herbe ou du foin à volonté
pH
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Time
Le pH s’élève chaque fois que l’animal mange
car le foin absorbe l’acidité gastrique et parce que la
sécrétion salivaire est augmentée
36

Acidité gastrique chez le cheval à jeun
pH
7
6
5
4
3
2
1
0
Time
Le pH moyen est de 1.6 car la sécrétion gastrique est continue
chez le cheval et elle n’est pas tamponnée par la salive dont la
sécrétion est associée à la prise de nourriture
37

Sécrétion acide
Induction de la sécrétion acide par 3 sécrétagogues
Acétylcholine (libérée par le nerf vague)
Gastrine (produite par les cellules G)
Histamine (produite par les cellules ECL*)
Rem : l’histamine est une autre cible pharmacologique lors d’ulcères
Inhibiteurs de récepteurs H2 sur lesquels se fixent l’histamine
Ex de principes actifs : cimétidine, ranitidine, famotidine,…
* enterochromaffin-like
38

Mécanisme
Sécrétion acide
ACh, gastrine et histamine agissent directement sur la cellule pariétale
=EFFET DIRECT sur la sécrétion de H +
Ach et gastrine induisent aussi la libération d’histamine
=EFFET INDIRECT
39

Sécrétion acide
Induction de la sécrétion acide
Gastrine
Produite par les cellules G au niveau de l’antre pylorique et du
duodénum
Sécrétion de gastrine stimulée par
la présence de peptides et d’aa dans la lumière gastrique
le Gastrin Releasing Peptide (GRP) libéré par les extrémités du
nerf vague
Sécrétion de gastrine inhibée par
la gastrine (auto-contrôle)
un pH bas
la somatostatine (produite par les cellules D de l’estomac, les
cellules δ du pancréas et certaines cellules de l’hypothalamus)
40

Sécrétion basale faible
Sécrétion augmentée lors d’une repas
Phase céphalique
Phase gastrique
Phase intestinale
Sécrétion acide
Ces 3 phases se superposent
41

1. Phase céphalique (30% de la sécrétion)
Point de départ :
Vue (réflexe conditionné)
Stimulation des chémo- et mécanorécepteurs des cavités
nasales et buccales
Sensation d’appétit
Sécrétion acide
Rôle du nerf vague : libération d’acétylcholine
42

Sécrétion acide
2. Phase gastrique (50-60% de la sécrétion)
Distension entraîne la libération d’acétylcholine
Protéines en partie digérée et aa stimulent la
sécrétion de gastrine
43

Sécrétion acide
3. Phase intestinale (5-10% de la sécrétion)
Protéines en partie digérée et aa stimulent la
sécrétion de gastrine par les cellules G duodénales
44

Sécrétion acide
Inhibition de la sécrétion acide
gastrique
Somatostatine
Sécrétine et autres hormones intestinales
(entérogastrones)
PGE 2 : prostaglandine E 2
45

Sécrétion acide
Neutralisation de l’acidité dans le duodénum
Sécrétine
sécrétée par les cellules S quand pH

Sécrétion d’enzymes
Pepsinogène:
Pro-enzymes (groupe d’enzymes) : forme des
pepsines (endopeptidases) après clivage
Sécrétée par exocytose par les cellules principales
fundiques et antrales
Sécrétée sous l’action de l’acétylcholine (+++) et
autres molécules (CCK, gastrine, sécrétine,…)
A l’état basal, sécrétion qui représente 20% des
capacités maximales
47

Sécrétion d’enzymes
Pepsine:
Activée uniquement à pH acide
Clivage spontané à pH7.2 : inactivation irréversible (duodénum)
48

Pepsine :
Sécrétion d’enzymes
Non indispensable : les protéines sont
parfaitement digérées chez des patients avec
gastrectomie totale.
49

Sécrétion de mucus
Barrière muqueuse gastrique
Couche de mucus
Cellules imperméables à l’acidité et liées par des
jonctions serrées
Environnement riche en bicarbonates
Protection contre l’acidité et la pepsine
La PGE 2 participe au maintien de cette barrière
Remarque : Les AINS inhibe la synthèse de cette PGE 2 ce qui
explique que ces molécules favorisent l’apparition d’ulcères
50

Mucus
Sécrétion de mucus
Ensemble de mucine (glycoprotéine), phospholipides,
eau et électrolytes
Sécrétion par les mucocytes stimulée par l’ACh et
les stimuli physiques et chimiques
Protège des stimuli douloureux (acide, pepsine,
alcool, sels biliaires)
51

HCO 3 -
Sécrétion de mucus
Sécrété par les cellules épithéliales
superficielles et les mucocytes
Bloqué sous la couche de mucus (pH=7)
52

Sécrétion de mucus
Mucus et HCO 3 -
Mucus forme une barrière physique difficile à
franchir pour les ions H + et la pepsine
HCO 3 - neutralisent les ions H + qui franchissent
la barrière et inactivent la pepsine
54

Contrôle de la sécrétion de mucus
Stimulation par
Acétylcholine
Alcool
Stimuli mécaniques
55

Le cas des préruminants
± Similaires aux monogastriques
Sécrétion de chymosine (autrefois
nommée rénnine) (enzyme qui fait partie de la
présure qui sert en fromagerie)
56

Le cas des ruminants adultes
Sécrétion continue liée à l’arrivée
continue de digesta
Sécrétion chez le bovin adulte: 30 L/j
Pas de stimulation par la prise de nourriture
57

Physiopathologie de l’ulcère
Les lésions des zones squameuses sont le
résultat d’une surexposition à l’acidité
gastrique (zones non naturellement protégées)
Les lésions des zones glandulaires sont
dues à un défaut de protection de la
muqueuse (ex : anti-inflammatoire)
58

Ulcères gastriques et privation intermittente de foin
Privation intermittente de foin une journée sur deux
Lésions de la seule muqueuse squameuse
Pas de lésions de la zone glandulaire
Jour 0 48 h 96 h
Les lésions peuvent apparaître en 24h
59

Facteurs de risque de l’ulcère
Stress (maladie)
Exercice intense
Peu de fourrages et beaucoup de
concentrés
60

Vomissements
61

Vomissement
Définition : Acte réflexe par lequel le contenu stomacal
(et éventuellement intestinal) est expulsé par la bouche
= mécanisme de défense contre
Surcharges alimentaires
Substances toxiques
Produits indigestibles
Fréquent chez les carnivores et omnivores
Absent chez le cheval, le rat, le lapin et les
ruminants
62

Vomissement
Différentes causes
pathologique d’origine digestive
pathologique d’origine non digestive
pharmacologique
Causes digestives:
Distension de l’estomac ou du duodénum
Irritation de l’estomac ou du duodénum
Causes extra-digestives:
Stimulation de la zone chémoréceptrice du vomissement
(apomorphine, morphine,…)
Changement de direction (mal des transports)
Troubles métaboliques
…
Symptôme très peu spécifique en clinique 63 !!!

Vomissement
Mécanisme du vomissement
Vomissement précédé de nausées et hauts-le
cœur
Nausée
Sensation désagréable (inquiétude)
Salivation : Protection des premières voies digestives et lubrification
Léchage rythmique des babines (chien et chat)
Haut-le cœur
Contractions des muscles
Diaphragme
Paroi costale
Paroi abdominale
Sans expulsion du contenu gastrique
64

Vomissement
Mécanisme du vomissement
Evénements préparatoires
Perte du tonus gastrique
Diminution de la sécrétion d’HCl
Augmentation de la sécrétion de mucus
65

Vomissement
Mécanisme du vomissement
Antipéristaltisme dans l’intestin grêle
Contractions de l’estomac et du duodénum
Relâchement du sphincter œsophagien inférieur
Remontée de contenu digestif dans l’œsophage
Inspiration profonde
Ouverture du sphincter œsophagien supérieur
Protection des voies aériennes
Contractions du diaphragme et de tous les muscles de la
paroi abdominale
Expulsion
66

Vomissement
Protection des voies respiratoires
Soulèvement du voile du palais (protection du
nasopharynx)
Fermeture de la glotte (protection des poumons)
ATTENTION : risque de fausse route chez l’animal
inconscient ou anesthésié
Remarque : une conséquence du vomissement peut être un
déséquilibre ionique lors de vomissements fréquents
67

Contrôle du vomissement
Deux régions cérébrales sont impliquées dans le
contrôle de la nausée/vomissement : un centre du
vomissement et une zone chémosensible
Centre du vomissement +++
An niveau bulbaire
Zone chémoréceptrice (CTZ)
sur le plancher du 4 eme ventricule
IMPORTANT : se situe en dehors de la barrière hématoencéphalique
DONC est en contact avec toutes les molécules
circulant dans le sang (médicaments)
68

Régulation du vomissement
Centre du vomissement
Reçoit des afférences digestives
Reçoit des informations de la zone
chémoréceptrice
Reçoit des informations du cortex cérébral
(pensée, anxiété, odeur, douleurs, émotions...)
Intègre les informations et organise le
vomissement
69

Régurgitation
Chez le chien, le chat et les oiseaux
≠ vomissement
pas de nausée associée
pas de contractions abdominales
Causes :
Nutrition des petits par la chienne et les oiseaux
Régurgitation d’os et de poils chez les oiseaux prédateurs
Dysfonctionnement de l’œsophage (megaœsophage par
exemple)
70