Pour survivre, nous devons extraire les nutriments essentiels de la nourriture que nous consommons. Ce processus complexe, appelé digestion, se déroule principalement dans notre intestin.
Bien que les aliments contiennent tous les nutriments nécessaires à notre santé, ces éléments sont enfermés dans de complexes moléculaires. Pour que notre corps puisse les utiliser, ils doivent d’abord être décomposés en plus petites unités par le biais de la digestion.
Cet article explique comment la nourriture se transforme en éléments de base de la vie, et inévitablement, en déchets.
Qu’est-ce que la digestion?
En résumé, la digestion consiste à décomposer des molécules alimentaires volumineuses en molécules solubles dans l’eau, qui peuvent ensuite être absorbées dans le sang et transportées vers les organes du corps.
Par exemple, les glucides se transforment en glucose, les protéines en acides aminés et les graisses en acides gras et glycérol.
Le système digestif comprend des organes « creux » et des organes « solides ».
La nourriture voyage à travers les organes creux – la bouche, l’œsophage, l’estomac, l’intestin grêle, le gros intestin, et enfin, l’anus.
Les organes solides, tels que le pancréas, le foie et la vésicule biliaire, ajoutent divers produits à ce mélange.
Outre ces organes, les systèmes nerveux et circulatoire jouent également un rôle crucial dans la digestion, tout comme les milliards de bactéries qui peuplent notre intestin.
La digestion peut être divisée en deux types:
- Digestion mécanique – où les aliments sont physiquement réduits en plus petites particules, par exemple en mâchant.
- Digestion chimique – où les aliments sont décomposés par des acides et des enzymes en leurs unités de base.
Le voyage de la digestion
Chez l’homme, le tractus gastro-intestinal, également connu sous le nom de tube digestif, mesure environ 8 mètres de long. Un écrivain a décrit ce système comme « la voie navigable la plus importante et la moins attrayante sur Terre ». Voici le parcours d’une bouchée de nourriture :
La bouche
La digestion débute avant même que la nourriture n’entre dans la bouche. L’odeur, ou même l’idée d’un plat savoureux, déclenche la production de salive par les glandes salivaires. Une fois dans la bouche, la nourriture est humidifiée par la salive, tandis que les dents et la langue amorcent le processus de digestion mécanique.
La salive contient une enzyme nommée amylase salivaire, qui décompose l’amidon. Elle contient également du mucus, facilitant le passage des aliments dans le système digestif.
Après la mastication et l’action de l’amylase, la nourriture se transforme en une petite boule appelée bolus. Après avoir été avalé, le bolus descend dans l’œsophage et se dirige vers l’estomac grâce à un processus appelé péristaltisme.
Péristaltisme
Le péristaltisme est la contraction lente des muscles lisses entourant les conduits du système digestif. Ces ondes de contraction avancent le bolus dans la bonne direction – loin de la bouche et vers l’anus.
L’estomac
Le bolus entre dans l’estomac via une valve musculaire appelée sphincter cardiaque, qui régule la quantité de nourriture qui pénètre dans l’estomac.
L’estomac sécrète du suc gastrique, qui contient principalement :
- L’acide chlorhydrique – un acide puissant capable de dissoudre des lames de rasoir.
- Pepsine – une enzyme qui décompose les protéines.
Ces deux substances pourraient endommager la muqueuse de l’estomac, donc celui-ci produit une couche muqueuse pour se protéger.
Dans l’estomac, le péristaltisme continue, aidant à mélanger la nourriture avec les sucs gastriques. Peu d’éléments sont absorbés dans le sang à ce stade; les exceptions incluent l’eau, l’alcool et certains médicaments anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS).
Après 1 à 2 heures dans l’estomac, la nourriture se transforme en une pâte épaisse appelée chyme, qui quitte l’estomac par le sphincter pylorique.
L’intestin grêle
Le duodénum représente la première section de l’intestin grêle. Ici, le chyme se mélange avec les enzymes du pancréas, de la bile du foie et du suc intestinal :
Bile – produite par le foie, elle aide à émulsifier les graisses et est stockée dans la vésicule biliaire.
Jus pancréatique – un mélange d’enzymes, notamment le trypsinogène, l’élastase et l’amylase.
Jus intestinal – ce liquide active certaines enzymes du suc pancréatique et contient également d’autres enzymes, du mucus et des hormones.
La nourriture poursuit son chemin à travers les sections restantes de l’intestin grêle – le jéjunum et l’iléon – tout en continuant à se décomposer. Une fois complètement digéré, elle est absorbée dans le sang.
Chez l’homme, la majorité des nutriments sont absorbés dans l’intestin grêle.
De minuscules projections en forme de doigts, appelées villosités, se détachent des parois du duodénum, augmentant ainsi la surface d’absorption. Ces villosités sont encore amplifiées par des microvillosités, qui sont des projections encore plus petites provenant des cellules de l’épithélium intestinal.
Le gros intestin
Également connu sous le nom de côlon, le gros intestin mesure environ 1,5 mètre de long. Bien qu’il soit plus court que l’intestin grêle, son diamètre est plus large.
Dans le gros intestin, l’eau et les minéraux sont absorbés dans le sang.
Les aliments y transitent lentement, permettant la fermentation par les bactéries intestinales.
Le gros intestin absorbe également les produits générés par l’activité bactérienne, tels que la vitamine K, la vitamine B12, la thiamine et la riboflavine.
Le gros intestin est divisé en plusieurs sections :
Le côlon ascendant – incluant le caecum (une poche se connectant à l’iléon) et l’appendice, dont la fonction reste partiellement mystérieuse mais pourrait jouer un rôle dans le maintien des bactéries intestinales.
Le côlon transverse – cette section traverse l’abdomen.
Le côlon descendant – une région densément peuplée de bactéries intestinales, utilisée pour stocker les déchets.
Le côlon sigmoïde (en forme de S) – avec des parois musculaires qui facilitent l’évacuation des selles vers le rectum.
Le rectum
Les déchets restants que le corps ne peut utiliser se dirigent vers le rectum, puis sont évacués par l’anus lors de la défécation. Cela peut se produire plusieurs fois par jour ou seulement quelques fois par semaine.
Les récepteurs d’étirement dans la paroi du rectum détectent quand il est plein, déclenchant le besoin de déféquer. En cas de retard, les selles peuvent être réabsorbées dans le côlon, où l’eau est à nouveau extraite. Si le retard se prolonge, davantage d’eau est éliminée, rendant les selles dures et entraînant une constipation.
Comment les nutriments sont décomposés
Les différents composants alimentaires sont décomposés de diverses manières :
Protéines – décomposées par trois enzymes, dont la pepsine (dans l’estomac), la trypsine et la chymotrypsine (dans le duodénum, sécrétées par le pancréas).
La lipase commence la digestion des graisses dans la bouche, mais la majorité de la décomposition des graisses se produit dans l’intestin grêle, grâce à la lipase pancréatique. La bile joue également un rôle dans ce processus.
Glucides – l’amylase salivaire et pancréatique décomposent les amidons en unités de glucose. La lactase décompose le lactose, le sucre du lait, tandis que la sucrase s’occupe du saccharose (sucre de table).
ADN et ARN – décomposés par la désoxyribonucléase (DNase) et la ribonucléase (RNase), produites par le pancréas.
Digestion non destructive
Certaines molécules essentielles et complexes risqueraient d’être altérées si elles se mélangeaient aux sucs digestifs dans l’estomac.
Par exemple, la vitamine B12 est particulièrement sensible à l’acide; si elle était décomposée, elle ne pourrait pas remplir son rôle dans le corps.
Pour cette raison, une digestion non destructive se produit. Pour la vitamine B12, un produit chimique dans la salive, appelé haptocorrine, se lie à la molécule pour la protéger.
Dans le duodénum, ce lien se décompose et la B12 s’attache à un facteur intrinsèque. Ensuite, dans l’iléon, des récepteurs spéciaux transportent les deux molécules liées dans le sang.
Contrôle hormonal de la digestion
La digestion est un processus sophistiqué qui nécessite la coordination de différents organes pour agir au bon moment. Par exemple, les enzymes doivent être libérées au bon endroit, au moment opportun et en quantités adéquates. Plusieurs hormones participent à cette orchestration, parmi lesquelles :
Gastrine – libérée dans l’estomac, cette hormone stimule la production d’acide chlorhydrique et de pepsinogène (la forme inactive de la pepsine). La gastrine est sécrétée en réponse à l’arrivée de la nourriture dans l’estomac. Des niveaux de pH acides diminuent la production de gastrine.
Sécrétine – stimule la sécrétion de bicarbonate pour neutraliser l’acide dans le duodénum.
Cholécystokinine (CCK) – également présente dans le duodénum, cette hormone incite le pancréas à libérer des enzymes et la vésicule biliaire à relâcher la bile.
Peptide inhibiteur gastrique – réduit le brassage de l’estomac et ralentit la vidange gastrique. Il stimule également la sécrétion d’insuline.
Motiline – stimule la production de pepsine et accélère le péristaltisme.
Quel est le rôle des déchets?
Selon la personne et le type de nourriture consommée, le processus digestif – de la bouche à la salle de bains – prend de 24 à 72 heures.
Les excréments, ou selles, sont les résidus de nourriture qui n’ont pas été absorbés par l’intestin grêle et qui ont été décomposés par les bactéries dans le gros intestin. Ils contiennent des bactéries et de petites quantités de déchets métaboliques, tels que la bile et la bilirubine (issu de la dégradation du sang).
Les matières fécales peuvent varier considérablement en couleur (découvrez ce que les différentes couleurs de selles signifient ici) et en consistance, allant de liquide à solide.
En résumé
La digestion est aussi complexe qu’essentielle. Transformer les aliments en composants utilisables implique une orchestration de multiples organes et systèmes, une gamme de produits chimiques, et une coordination impressionnante. Le chemin du hamburger à l’élimination est long et sinueux, mais vital pour notre santé.
