1. QUELS SONT LES GRANDS PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT DU SYSTEME DIGESTIF ?

L ’alimentation de l’espèce humaine, si elle varie profondément selon les latitudes en fonction des ressources disponibles, est cependant caractérisée par la grande capacité dont est pourvu l’Homme de répondre à ses besoins énergétiques pour assurer le bon fonctionnement métabolique de son organisme. C’est pourquoi il existe de grandes « typologies alimentaires », fondées sur l’utilisation par les populations des différentes régions de la planète des ressources alimentaires à leur portée. Ainsi, l’alimentation de peuples aussi différents que les Japonais et les Sénégalais sont toutes deux à base de poisson et de riz. Ainsi encore, bien des peuples ne disposant pas de lait, car ne possédant pas d’élevages de mammifères producteurs, ont utilisé des aliments végétaux riches en calcium pour satisfaire leurs besoins en ce minéral. Cette régulation est rendue possible par la nature même des aliments qui, issus de produits animaux ou végétaux, sont pour la plupart des mélanges complexes de composés, appelés nutriments : ils sont les seuls à pouvoir être utilisés par l’organisme humain après ingestion des aliments.
 
Comme l’explique Jehan-François Desjeux, cela signifie que, « entre la multiplicité des aliments et les systèmes métaboliques qui convertissent les nutriments qui y sont contenus en énergie, il existe un système de transformation des aliments, la digestion, et un système de sélection membranaire, l’absorption des nutriments obtenus ». Ces systèmes sont activés dans le tube digestif, constitué de l’oesophage, l’estomac, l’intestin grêle, le côlon et le rectum.

Une exceptionnelle structure d’échange…

  
Contrairement au métabolisme des bactéries, qui absorbent des aliments se présentant déjà sous forme de nutriments qu’elles utilisent directement, le métabolisme humain est déterminé par la constitution génétique de l’Homme (qui se déplace avec ses jambes et peut goûter à quasiment tous les aliments). En outre, phénomène particulièrement remarquable, la surface d’échange de l’épithélium digestif avec son environnement nutritionnel se trouve non pas à l’extérieur de son organisme, comme chez les bactéries, mais à l’intérieur même.   
De ce fait, et compte tenu de la structure des parois du tube digestif (formées de replis et de quelque dix millions de villosités de 0,5 mm de haut et de 0,2 mm de large), la surface d’absorption est considérablement démultipliée. 
Si l’on ajoute que chacune des 10.000 cellules qui composent la surface de ces villosités est constituée d’une membrane repliée sur elle-même, on obtient une surface d’échange physique de l’ordre de 250 à 400 m2 qui, de plus, se desquame et se renouvelle entièrement tous les trois jours !

pour digérer les aliments

Toutes ces propriétés permettent à la surface d’échange de réguler le débit des nutriments, chaque partie du tube digestif ayant un rôle spécifique dans le contrôle de ce débit. Ainsi, on sait que la digestion d’un repas ingéré avec un volume de liquides alcoolisés ou gras est freinée par rapport à la digestion de ce même repas ingéré avec un même volume d’eau pure. Ces propriétés confèrent également à la surface d’échange un rôle de réservoir qui est l’une des grandes acquisitions physiologiques des organismes supérieurs et leur permet de stocker les aliments entre les repas ou en période de jeûne. Ce rôle s’exprime essentiellement au niveau de la vidange de l’estomac, celle-ci étant contrôlée par un mécanisme régulateur du volume de liquide quittant l’estomac, en fonction du volume y restant. La structure de réservoir de l’estomac permet donc la coordination entre la nature du repas ingéré, la vitesse de vidange de l’estomac et l’absorption intestinale.
C’est pourquoi, la satiété à la fin d’un repas dépend de la vitesse de vidange de l’estomac et non de la densité énergétique du repas. La digestion correspond donc à un ensemble extrêmement complexe de réactions chimiques coordonnées d’hydrolyse des enzymes contenus dans les aliments. Elle aboutit à la transformation des aliments en très petites molécules qui se déposent à la surface des cellules de la muqueuse intestinale (les entérocytes), où elles sont absorbées sélectivement.

pour absorber les nutriments

Cette étape de transformation est immédiatement suivie du métabolisme des nutriments, c’est-à-dire de leur utilisation par les entérocytes. Pour cela, ces cellules sélectionnent les nutriments produits par la digestion grâce à des protéines de transport. Les substances hydrosolubles traversent leurs membranes vers la circulation sanguine, les autres sont acheminées dans la phase aqueuse où elles sont solubilisées et envoyées dans la circulation lymphatique. La quantité de nutriments sélectivement absorbés dépend en partie de la constitution génétique des individus. Cette expression génétique peut varier avec les conditions physiologiques ou pathologiques individuelles. De même, le jeûne, la malnutrition, la croissance, la grossesse ou l’allaitement s’accompagnent de variations quantitatives de l’absorption, ce qui explique qu’une partie de la thérapeutique des pathologies métaboliques nutritionnelles soit fondée sur des manipulations visant à rétablir le mécanisme normal de l’absorption, soit par son augmentation, soit par sa diminution.
 
L’extraordinaire complexité de ces systèmes de digestion et d’absorption vise donc à fournir à l’organisme, au travers de la production de nutriments, l’énergie nécessaire à son bon fonctionnement métabolique. Dès lors, quelle est la fonction de chacun de ces nutriments ?