Leçon 17 sur 29
L'absorption intestinale et le devenir des nutriments
Je sais expliquer comment les nutriments traversent la paroi de l'intestin grêle, par quelles voies ils circulent, et ce que l'organisme en fait.
- 50 min
- 5 exercices corrigés
- 3 schémas
- QCM de 5 questions
À la fin de la leçon, tu sauras :
- Définir l'absorption intestinale et décrire la structure d'une villosité
- Expliquer pourquoi l'intestin grêle est adapté à l'absorption (grande surface, paroi fine, riche vascularisation)
- Distinguer la voie sanguine et la voie lymphatique
- Décrire le devenir du glucose, des acides aminés et des lipides dans l'organisme
Avant de commencer : Le bilan de la digestion (glucose, acides aminés, acides gras et glycérol) et l'organisation de l'appareil digestif.
1Je découvre
Ibrahima joue au football tous les après-midi sur le terrain du quartier, à Labé. Un jour, il s'évanouit presque en plein match : il n'avait rien mangé depuis la veille. L'infirmière lui donne un verre d'eau sucrée et, au bout de quelques minutes, il se sent mieux.
Ibrahima est étonné : « Le sucre est dans mon ventre, pas dans mes jambes ! Comment a-t-il pu arriver si vite jusqu'à mes muscles ? »
La leçon précédente a montré qu'à la fin de la digestion, les aliments sont devenus des nutriments dans l'intestin grêle. Mais un nutriment qui reste dans l'intestin ne sert à rien aux muscles, au cerveau ou aux os. Il doit d'abord sortir du tube digestif et entrer dans le milieu intérieur.
Comment les nutriments passent-ils de l'intestin dans le sang, et que deviennent-ils ensuite dans l'organisme ?
2Je comprends
1. Qu'est-ce que l'absorption intestinale ?
L'absorption intestinale est le passage des nutriments (glucose, acides aminés, acides gras, glycérol, eau, sels minéraux, vitamines) de la cavité de l'intestin grêle vers le sang et la lymphe, à travers la paroi intestinale.
L'essentiel de l'absorption se fait dans l'intestin grêle. Le gros intestin absorbe surtout de l'eau et quelques sels minéraux. L'estomac n'absorbe presque rien (un peu d'eau, d'alcool et certains médicaments).
On peut le montrer : chez une personne à jeun, on analyse le sang de la veine porte hépatique (qui part de l'intestin et va au foie) et celui d'une artère. Après un repas riche en glucides, le sang de la veine porte contient beaucoup plus de glucose que le sang artériel : le glucose est donc entré dans le sang au niveau de l'intestin.
2. Un organe adapté : la surface d'échange de l'intestin grêle
L'intestin grêle est un tube d'environ 6 mètres de long, replié dans l'abdomen. Sa paroi interne n'est pas lisse :
- elle forme des replis circulaires visibles à l'œil nu ;
- ces replis sont couverts de millions de villosités intestinales, petites saillies en forme de doigt d'environ 1 mm de haut ;
- chaque cellule de la surface d'une villosité porte elle-même des microvillosités, visibles seulement au microscope électronique.
Structure d'une villosité
- une paroi très fine, formée d'une seule couche de cellules ;
- un réseau dense de capillaires sanguins ;
- au centre, un vaisseau lymphatique appelé chylifère.
Ces trois caractéristiques font de l'intestin grêle une excellente surface d'échange : très grande surface, paroi très mince (courte distance à franchir), abondante vascularisation (le sang emporte aussitôt les nutriments).
Exemple
Calculer l'effet des replis sur la surface de l'intestin grêle (modèle simplifié).
On assimile l'intestin grêle à un cylindre de longueur L = 6 m et de diamètre d = 3 cm = 0,03 m.
Surface intérieure d'un tube lisse : S = π × d × L = 3,14 × 0,03 × 6 ≈ 0,57 m².
Les manuels indiquent que les replis multiplient la surface par 3, les villosités par 10 et les microvillosités par 20.
Facteur total : 3 × 10 × 20 = 600.
Surface obtenue : 0,57 × 600 ≈ 340 m².
Ce modèle simplifié surestime nettement : des mesures publiées en 2014 donnent pour l'intestin grêle une surface d'environ 30 m² (celle d'une petite pièce). Il montre pourtant l'essentiel : grâce à ses replis, l'intestin offre une surface des dizaines de fois plus grande qu'un tube lisse de même taille.
3. Deux voies de transport : le sang et la lymphe
Les nutriments ne prennent pas tous le même chemin.
La voie sanguine : le glucose (et les autres sucres simples), les acides aminés, l'eau, les sels minéraux et les vitamines solubles dans l'eau (B, C) entrent dans les capillaires sanguins des villosités. Ces capillaires se rejoignent pour former la veine porte hépatique, qui conduit ce sang riche en nutriments au foie avant qu'il ne rejoigne le cœur.
La voie lymphatique : les acides gras et le glycérol entrent dans les cellules de la villosité, où ils sont réassemblés en petites gouttelettes de lipides. Celles-ci passent dans le chylifère. La lymphe, devenue blanche comme du lait après un repas gras, circule dans les vaisseaux lymphatiques jusqu'au canal thoracique, qui se déverse dans une grosse veine près du cœur (la veine sous-clavière gauche). Les lipides rejoignent donc le sang sans passer d'abord par le foie. Les vitamines solubles dans les graisses (A, D, E, K) suivent le même chemin.
- Glucose, acides aminés, eau, sels, vitamines B et C
- Capillaires sanguins de la villosité
- Veine porte hépatique
- Passe d'abord par le foie
- Lipides reconstitués, vitamines A, D, E, K
- Chylifère au centre de la villosité
- Vaisseaux lymphatiques puis canal thoracique
- Rejoint le sang près du cœur sans passer par le foie
4. Le devenir des nutriments
Une fois dans le sang, les nutriments sont distribués à toutes les cellules du corps. Chaque cellule les utilise de deux façons : pour produire de l'énergie ou pour construire sa propre matière. L'excès est mis en réserve.
Le glucose
- C'est le « carburant » principal des cellules. Grâce au dioxygène, les cellules l'oxydent (respiration cellulaire) et libèrent de l'énergie.
- Le foie règle la quantité de glucose dans le sang (la glycémie, voisine de 1 g/L à jeun). Après un repas, il stocke l'excès de glucose sous forme de glycogène ; entre les repas, il retransforme ce glycogène en glucose et le libère dans le sang.
- Les muscles stockent aussi du glycogène pour leurs propres besoins.
- Quand les réserves de glycogène sont pleines, l'excès de glucose est transformé en graisses.
Les acides aminés
- Ils servent surtout à fabriquer les protéines de l'organisme : croissance, réparation des tissus, renouvellement des cellules, enzymes, anticorps, hémoglobine.
- L'organisme ne les stocke pas. En excès, le foie leur retire leur azote et le transforme en urée, un déchet éliminé par les reins ; le reste de la molécule peut fournir de l'énergie.
Les lipides
- Ils sont stockés dans le tissu adipeux (sous la peau, autour des organes) : c'est la plus grande réserve d'énergie du corps.
- Ils entrent aussi dans la construction des membranes de toutes les cellules.
- Ils sont utilisés pour produire de l'énergie, surtout lors d'un effort prolongé ou d'un jeûne.
- 1Intestin grêle : les nutriments traversent la paroi des villosités.
- 2Veine porte hépatique : le sang chargé de glucose et d'acides aminés arrive au foie.
- 3Foie : il stocke l'excès de glucose en glycogène et transforme les acides aminés en excès en urée.
- 4Cœur et artères : le sang distribue les nutriments à toutes les cellules.
- 5Cellules : elles utilisent les nutriments pour produire de l'énergie ou construire leur matière.
Méthode
Pour interpréter des analyses de sang avant et après un repas :
- Je repère le vaisseau étudié (artère, veine porte, veine sus-hépatique qui sort du foie) et le moment (à jeun, après le repas).
- Je compare les valeurs deux à deux : même vaisseau à deux moments, ou deux vaisseaux au même moment.
- Une augmentation dans la veine porte après le repas montre une absorption intestinale.
- Une valeur plus faible à la sortie du foie qu'à son entrée montre que le foie a stocké le nutriment.
- Je conclus en nommant l'organe et son rôle.
Exemple
Données d'exercice : glycémie (en g/L) une heure après un repas riche en riz.
Artère : 1,2 ; veine porte hépatique (entrée du foie) : 1,8 ; veine sus-hépatique (sortie du foie) : 1,2.
- La veine porte contient 1,8 − 1,2 = 0,6 g/L de glucose de plus que l'artère : ce glucose vient de l'intestin, où l'amidon du riz a été digéré puis absorbé.
- Le sang ressort du foie avec 1,8 − 1,2 = 0,6 g/L de glucose de moins : le foie a retenu ce glucose et l'a stocké sous forme de glycogène.
Conclusion : l'intestin absorbe le glucose, le foie en stocke l'excès et maintient la glycémie proche de la normale.
5. Retour à Ibrahima
L'eau sucrée ne demande presque aucune digestion : le sucre est rapidement coupé en glucose et en fructose, qui sont absorbés dans l'intestin grêle par les capillaires des villosités. Le sang les transporte en quelques minutes jusqu'aux muscles et au cerveau, qui en tirent de l'énergie. Pour éviter le malaise, Ibrahima doit surtout prendre un vrai repas avant l'effort : les glucides lents (riz, fonio, manioc) libèrent leur glucose plus progressivement.
3Je retiens
Je retiens
L'absorption intestinale est le passage des nutriments de l'intestin grêle vers le sang et la lymphe.
L'intestin grêle est une surface d'échange : très grande surface (replis, villosités, microvillosités), paroi très fine, riche réseau de capillaires.
Voie sanguine (glucose, acides aminés, eau, sels, vitamines B et C) : capillaires, veine porte hépatique, foie.
Voie lymphatique (lipides reconstitués, vitamines A, D, E, K) : chylifère, canal thoracique, puis sang.
Glucose : source d'énergie ; excès stocké en glycogène (foie, muscles) puis en graisses.
Acides aminés : construction des protéines ; excès transformé en urée par le foie.
Lipides : réserves (tissu adipeux), membranes des cellules, énergie.
4Erreurs fréquentes
- Dire que la digestion et l'absorption se font dans le gros intestin : les deux s'achèvent dans l'intestin grêle ; le gros intestin absorbe surtout de l'eau.
- Croire que tous les nutriments passent par la veine porte : les lipides empruntent la voie lymphatique.
- Penser que l'organisme stocke les acides aminés : il n'a pas de réserve de protéines ; l'excès devient de l'urée.
- Confondre villosité (repli visible au microscope optique, fait de nombreuses cellules) et microvillosité (repli de la membrane d'une seule cellule).
5Je m’exerce
1Exercice 1
Définis : absorption intestinale ; villosité intestinale ; chylifère ; glycogène.
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- Absorption intestinale : passage des nutriments de la cavité de l'intestin grêle vers le sang et la lymphe, à travers la paroi.
- Villosité intestinale : petite saillie en forme de doigt de la paroi de l'intestin grêle, à paroi très fine, riche en capillaires sanguins et contenant un chylifère.
- Chylifère : vaisseau lymphatique situé au centre d'une villosité, qui reçoit les lipides absorbés.
- Glycogène : forme de réserve du glucose dans le foie et les muscles.
2Exercice 2
Cite les trois caractéristiques de l'intestin grêle qui en font une bonne surface d'échange, et explique en une phrase l'intérêt de chacune.
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- Très grande surface (replis, villosités, microvillosités) : beaucoup de nutriments peuvent passer en même temps.
- Paroi très fine (une seule couche de cellules) : la distance à traverser est très courte, le passage est rapide.
- Riche réseau de capillaires : le sang emporte aussitôt les nutriments, ce qui permet à l'absorption de continuer.
3Exercice 3
Pour chaque nutriment, indique la voie d'absorption (sanguine ou lymphatique) : glucose ; acides gras ; acides aminés ; vitamine A ; sels minéraux.
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Glucose : sanguine. Acides gras : lymphatique. Acides aminés : sanguine. Vitamine A : lymphatique. Sels minéraux : sanguine.
4Exercice 4
Chez certaines personnes atteintes d'une maladie de l'intestin, les villosités sont très abîmées et la paroi devient presque lisse. Ces personnes maigrissent, même si elles mangent normalement. Explique pourquoi.
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Quand les villosités sont détruites, la surface d'absorption de l'intestin diminue énormément. Les aliments sont digérés, mais les nutriments ne peuvent plus passer en quantité suffisante dans le sang : une grande partie est perdue avec les excréments. Les cellules ne reçoivent pas assez de nutriments, l'organisme puise dans ses réserves (graisses) et la personne maigrit.
5Exercice 5
(Type BEPC) Données d'exercice : on mesure la concentration en acides aminés (en mg pour 100 mL de sang) chez un homme, à jeun puis 2 heures après un repas de poisson.
À jeun : artère 4 ; veine porte hépatique 4.
Après le repas : artère 5 ; veine porte hépatique 8.
a) Compare les valeurs à jeun et explique-les.
b) Calcule l'augmentation dans la veine porte après le repas. D'où viennent ces acides aminés ?
c) Nomme l'aliment du repas qui leur a donné naissance et les enzymes qui l'ont transformé.
d) Indique deux utilisations de ces acides aminés par l'organisme.
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a) À jeun, la concentration est la même dans l'artère et dans la veine porte (4 mg pour 100 mL) : l'intestin n'absorbe pas d'acides aminés, puisqu'il n'y a pas de digestion en cours.
b) Augmentation dans la veine porte : 8 − 4 = 4 mg pour 100 mL. Ces acides aminés viennent de l'intestin grêle : ils ont été absorbés par les capillaires des villosités.
c) Ils proviennent des protides du poisson, transformés par la pepsine (estomac), la trypsine (suc pancréatique) et les peptidases (suc intestinal).
d) Ils servent à fabriquer des protéines (croissance, réparation des tissus, anticorps, enzymes, hémoglobine). En excès, le foie les transforme en urée et le reste peut fournir de l'énergie.
Cherche d’abord seul, sur ton cahier, puis ouvre le corrigé pour comparer.
6Je vérifie
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