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Fiche explicative de la leçon : Absorption et défécation Biologie

Dans cette fiche explicative, nous allons apprendre à décrire comment les produits de la digestion sont absorbés par l’intestin grêle, souligner comment l’intestin grêle est adapté à cette fin, et expliquer comment les aliments ne pouvant pas être digérés sont éliminés de l’organisme par la défécation.

Saviez-vous que la nourriture peut prendre entre 2 à 5 jours pour traverser tout le système digestif?La digestion dans le gros intestin peut utiliser jusqu’à 40 heures de ce temps. Cela dit, le gros intestin est en réalité beaucoup plus court que l’intestin grêle. Alors que l’intestin grêle fait autour de 7 m de long, le gros intestin ne fait quant à lui qu’environ 1,5 m.

Terme clé: Intestin grêle

L’intestin grêle est un organe du système digestif situé entre l’estomac et le gros intestin, qui est essentiel à la digestion chimique des nutriments puis à leur absorption.

Terme clé: Gros intestin

Le gros intestin est un organe du système digestif situé entre l’intestin grêle et l’anus qui réabsorbe l’eau et les sels des aliments non digérés pour former des excréments.

Les deux intestins font partie du système digestif humain, mais ils jouent des rôles très différents. L’intestin grêle a pour fonction majeure de décomposer et d’absorber les nutriments importants pour qu’ils soient utilisés par les cellules du corps. Le gros intestin joue un rôle dans la réabsorption d’eau et de sels des aliments dans le corps avant qu’ils ne soient éliminés du corps sous forme d’excréments.

Terme clé: Excréments

Les excréments sont les déchets alimentaires non digérés et solides qui sont expulsés par le gros intestin après la digestion.

Terme clé: Nutriments

Les nutriments sont des substances dont l’organisme a besoin pour générer de l’énergie et des composés, ainsi que pour contrôler des processus de l’organisme. Les principaux nutriments dont l’homme a besoin sont l’eau, les glucides, les protéines, les lipides, les vitamines et les minéraux.

La digestion est le processus par lequel les grandes molécules sont décomposées en plus petites molécules pouvant être absorbées et utilisées par le corps. Bien que la majorité de la digestion se produise dans l’intestin grêle, il existe divers autres organes du système digestif qui décomposent également les molécules alimentaires en sous-unités plus petites. Ce processus est très important, car cela signifie que les molécules sont sous une forme suffisamment petite pour être absorbées dans la circulation sanguine. Le sang est le principal liquide qui transporte les nutriments, tels que les sucres simples et les acides aminés, vers les cellules du corps qui en ont besoin. Une fois qu’elles atteignent les cellules du corps, ces petites molécules peuvent être assemblées en de nombreuses molécules plus grandes pour jouer divers rôles vitaux.

Définition: Digestion

La digestion est le processus par lequel les grandes molécules sont décomposées en molécules plus petites pouvant être absorbées et utilisées par le corps.

Exemple 1: Décrire le but de la digestion

Quel est le but principal de la digestion dans le corps humain?

  1. de transporter les nutriments essentiels et l’oxygène dans le corps
  2. de décomposer les grosses molécules en molécules plus petites et solubles pouvant être absorbées par le corps
  3. de coordonner et de contrôler les réponses de l’organisme aux stimuli internes et externes
  4. de réguler le métabolisme cellulaire et la respiration
  5. de maintenir un milieu interne constant

Réponse

La digestion est le processus par lequel les grandes molécules sont dégradées en molécules plus petites pouvant être absorbées et utilisées par le corps. Ce processus est très important, car cela signifie que les molécules sont sous une forme suffisamment petite pour être absorbées dans la circulation sanguine. Le sang est le principal fluide qui transporte les nutriments, tels que les sucres simples et les acides aminés, et l’oxygène vers les cellules du corps qui en ont besoin. Une fois qu’elles atteignent les cellules du corps, ces petites molécules peuvent être assemblées en de nombreuses molécules plus grandes pour jouer divers rôles vitaux.

C’est le rôle du système nerveux, et non du système digestif, de coordonner et de contrôler les réponses du corps aux stimuli internes et externes.

Il y a beaucoup d’enzymes impliquées dans le processus de digestion, qui agissent en décomposant les grosses molécules en molécules plus petites. Il y a aussi des enzymes impliquées dans la plupart des autres réactions métaboliques dans les cellules, comme dans la respiration. Cependant, la majorité de la digestion dans le corps humain se produit à l’extérieur des cellules, dans les tubes du canal alimentaire qui relie la bouche, où la nourriture est ingérée, à l’anus, où la nourriture non digérée est éjectée sous forme d’excréments. Par conséquent, la digestion ne régule pas le métabolisme cellulaire et la respiration.

Le processus de maintien d’un milieu interne constant est appelé l’homéostasie. Ce n’est pas un processus effectué par le système digestif et ce n’est pas le but principal de la digestion. Au lieu de cela, la digestion fournit au corps de petites molécules solubles.

Par conséquent, le but principal de la digestion dans le corps humain est de décomposer les grosses molécules en plus petites molécules solubles pouvant être absorbées par le corps.

Regardons le trajet de la nourriture dans le système digestif pour atteindre les intestins. Les principaux organes qui effectuent le processus de digestion sont indiqués dans la figure 1, où les flèches bleues marquent la direction dans laquelle les aliments se déplacent.

Figure 1 : Schéma illustrant les principaux organes du système digestif humain, les flèches bleues indiquant le trajet des aliments.

Le tube digestif est un tube très long que la nourriture traverse, de la bouche à l’anus. Voyons quels sont les organes qui font partie de ce tube digestif.

La nourriture est d’abord placée dans la bouche, puis est transformée par les dents en une boule appelée le bolus. C’est ce qu’on appelle la digestion buccale. À partir de la bouche, le bolus descend de l’œsophage jusqu’à l’estomac. Une fois que le bolus atteint l’estomac, une digestion gastrique se produit, au cours de laquelle la nourriture est mélangée avec des sucs gastriques et devient à présent le chyme. Ce chyme se déplace ensuite dans l’intestin grêle, où se produit la digestion intestinale. Le chyme passe ensuite dans le gros intestin, qui réabsorbe l’eau et les sels des aliments non digérés pour former des excréments solides. Ces excréments sont stockés dans le rectum avant d’être éliminés du corps en s’évacuant par l’anus.

Définition: Déjection

La déjection est le processus par lequel les déchets non digérés sont éliminés d’un organisme.

Vous avez peut-être remarqué que la nourriture ne passait pas par tous les organes de la figure 1. Tout organe qui joue un rôle dans la digestion mais qui n’est pas au contact même de l’aliment est appelé un organe accessoire. Les principaux organes accessoires du système digestif humain sont les glandes salivaires, le pancréas, le foie et la vésicule biliaire.

Concentrons-nous sur la structure et la fonction de l’intestin grêle.

L’intestin grêle est un long canal situé dans l’abdomen. La majorité de la digestion chimique se produit dans l’intestin grêle, car c’est là que les protéines, les glucides et les lipides sont digérés par des enzymes. Jusque là, la nourriture n’a fait que traverser le canal alimentaire, appelé le tube digestif, mais n’est entrée dans aucune cellule du corps. L’intestin grêle absorbe les produits de la digestion dans les cellules de la paroi intestinale afin qu’ils puissent être transportés vers les cellules du corps pour y effectuer d’importants processus.

Par exemple, les acides aminés provenant de la digestion des protéines sont utilisés par les cellules du corps pour leur croissance et leur réparation. Les sucres simples provenant de la digestion des glucides sont utilisés comme source d’énergie pour la respiration. Cette énergie peut également être stockée sous une autre forme pour une future utilisation. Les molécules d’acides gras et de glycérol issues de la digestion des lipides peuvent être transformées en différentes molécules de lipides pour créer des membranes et des composés isolants.

L’intestin grêle est adapté pour une absorption efficace de plusieurs façons. Sa longueur conséquente fournit une très grande surface à travers laquelle les nutriments peuvent être absorbés. Il y a des prolongements en forme de doigt le long de la paroi de l’iléon, la dernière partie de l’intestin grêle, qui augmentent davantage la surface d’environ 10 mètres carrés. La paroi est fortement repliée en ces structures appelées villosités, que vous pouvez voir sur la figure 2.

Figure 2 : Schéma illustrant une villosité sur la paroi de l’intestin grêle.

Terme clé: Villosités

Les villosités sont des saillies filiformes situées sur la paroi de l’intestin grêle qui augmentent la surface de contact pour l’absorption des nutriments.

Les villosités possèdent des adaptations qui aident à l’absorption de la nourriture dans les cellules intestinales. Elles fournissent une surface plus grande et bougent constamment pour permettre aux aliments de se déplacer et de se mélanger aux enzymes. Elles apportent également un sang riche aux cellules intestinales par des capillaires, comme vous pouvez le voir sur la figure 2. Cela signifie que la nourriture digérée peut se diffuser, ou être transportée activement, dans la circulation sanguine à travers les cellules intestinales. Cet apport sanguin provenant de l’intestin grêle comprendra donc de l’eau, des sels minéraux, des vitamines hydrosolubles, du glucose et des acides aminés. Ce sang est acheminé vers le foie par la veine porte hépatique. Une fois qu’il passe à travers le foie, il est transporté au cœur par la veine cave inférieure.

Terme clé: Capillaires

Les capillaires sont de petits vaisseaux sanguins qui relient les artères aux veines et forment des réseaux autour des tissus du corps pour échanger des gaz et d’autres matériaux.

Les villosités contiennent également des structures appelées des chylifères, représentés par des lignes vertes dans la figure 2. Les chylifères sont connectés au système lymphatique du corps, et ils absorbent les lipides digérés qui sont trop gros pour entrer directement dans la circulation sanguine, et sont donc à la place dirigés dans la lymphe. Les lipides digérés sont décomposés en acides gras et en glycérol dans l’intestin grêle. Ces acides gras, le glycérol et certains lipides non digérés sont absorbés dans les chylifères. Les chylifères absorbent également les vitamines A, D, E et K dans la lymphe.

Une fois que ces nutriments sont absorbés par les chylifères, ils sont transportés dans le système lymphatique pour être finalement rejetés dans la veine cave supérieure. Le sang transportant les autres nutriments absorbés par les capillaires dans les villosités de l’intestin grêle se retrouve dans la veine cave inférieure. Les veines caves supérieure et inférieure sont deux des veines principales renvoyant le sang au cœur. Le cœur les délivre ensuite aux cellules des organes qui en ont besoin.

Terme clé: Chylifères

Les chylifères sont des vaisseaux lymphatiques de l’intestin grêle qui absorbent les lipides digérés.

Exemple 2: Identifier le lieu cible des produits de la digestion

Le diagramme ci-dessous montre la structure des villosités qui tapissent l’intestin grêle. Leur fonction principale est d’absorber la plupart des produits de la digestion. Où ces produits seront-ils transportés?

  1. vers l’estomac pour y être décomposés puis absorbés dans le tube digestif
  2. vers les reins pour être éliminés dans l’urine
  3. vers la peau pour y être excrétés sous forme de sueur
  4. aux organes qui en ont besoin via la circulation sanguine et le système lymphatique
  5. vers le gros intestin pour y être éliminés sous forme d’excréments

Réponse

Les villosités sont des protubérances digitiformes situées le long de la paroi très repliée de l’intestin grêle.

Les villosités ont des adaptations qui aident à l’absorption de la nourriture dans les cellules intestinales. Elles augmentent la surface de contact et bougent constamment pour aider les aliments à se déplacer et à se mélanger aux enzymes. Elles apportent également un sang enrichi aux cellules intestinales par des capillaires. Cela signifie que les aliments digérés peuvent diffuser, ou être activement transportés, dans la circulation sanguine à travers les cellules intestinales, pour être acheminés vers le foie via la veine porte hépatique. Cet apport sanguin provenant de l’intestin grêle comprendra donc de l’eau, des sels minéraux, des vitamines, du glucose et des acides aminés. Une fois qu’ils ont traversé le foie, la veine hépatique achemine le sang vers le cœur par le biais de la veine cave inférieure.

Les villosités contiennent également des structures appelées des chylifères, comme indiqué dans la figure 2. Ces chylifères sont connectés au système lymphatique du corps, et ils absorbent les lipides digérés dans la lymphe plutôt que directement dans le sang, car ils sont trop gros. Les lipides digérés sont dégradés en acides gras et en glycérol dans l’intestin grêle. Ces acides gras, le glycerol et certains lipides non digérés sont absorbés dans les chylifères. Les chylifères absorbent également les vitamines A, D, E et K dans la lymphe.

Une fois que ces nutriments sont absorbés par les chylifères, ils sont transportés dans le système lymphatique pour être finalement rejetés dans la veine cave supérieure. Le sang transportant les autres nutriments absorbés par les capillaires dans les villosités de l’intestin grêle se retrouve dans la veine cave inférieure. Les veines caves supérieure et inférieure sont deux des veines principales renvoyant le sang au cœur. Le cœur les délivre ensuite aux cellules des organes qui en ont besoin.

Comme les villosités sont situées sur les parois de l’intestin grêle, localisé après l’estomac dans le tube digestif, les produits de la digestion ne sont pas retransmis vers l’estomac. Les produits de digestion qui sont absorbés par les villosités sont utiles à l’organisme, et ne sont donc pas excrétés sous forme d’urine, de sueur ou d’excréments.

Par conséquent, ces produits sont transportés vers les organes qui en ont besoin via les systèmes sanguin et lymphatique.

Les cellules épithéliales formant la couche externe de chaque villosité ont également des adaptations pour augmenter le taux d’absorption des nutriments.

Figure 3 : Schéma illustrant les microvillosités sur la membrane d’une cellule épithéliale qui compose la villosité de la paroi de l’intestin grêle.

Les microvillosités, comme vous le voyez sur la figure 3, sont des prolongements digitiformes qui tapissent la membrane des cellules épithéliales intestinales. Cela augmente davantage la surface dans laquelle les nutriments sont absorbés.

Terme clé: Microvillosités

Les microvillosités sont des prolongements microscopiques dans la membrane des cellules de la paroi de l’intestin grêle qui augmentent la surface de contact et l’efficacité de l’absorption des nutriments.

Une fois que les nutriments utiles sont absorbés dans les capillaires ou les chylifères de l’intestin grêle, le reste du chyme non digéré passe dans le gros intestin. La figure 4 montre les différentes sections du gros intestin que le chyme traverse avant d’être éliminé du corps.

Figure 4 : Schéma du trajet des aliments non digérés dans le gros intestin.

La fonction principale du gros intestin est d’absorber l’eau et les sels de cette nourriture non digérée. La paroi du gros intestin est très repliée pour augmenter le taux d’absorption. La nourriture non digérée pénètre d’abord dans le caecum du gros intestin par l’intestin grêle. Les flèches rouges de la figure 4 montrent comment le chyme se déplace à travers le gros intestin.

Le résidu du chyme dans le gros intestin a la forme de matières fécales semi-solides. Il y a beaucoup de bactéries dans le gros intestin qui aident à décomposer cette nourriture non digérée qui peut être riche en fibres, telle que les céréales et même certains fruits et légumes. Un grand nombre de ces bactéries sont éjectées dans les excréments et sont responsables de l’odeur désagréable des excréments. Les excréments sont stockés dans le rectum avant d’être expulsés hors du corps via l’anus, au cours d’un processus appelé la défécation. La défécation est lorsque les muscles du rectum se contractent et que les muscles circulaires dans l’anus, appelés le sphincter anal, se détendent.

Terme clé: Rectum

Le rectum est la dernière partie du gros intestin où les excréments sont stockés avant d’être éjectés du corps.

Terme clé: Anus

L’anus est un orifice à l’extrémité du gros intestin à travers duquel les excréments solides sont expulsés du corps.

Terme clé: Sphincter

Un sphincter est un muscle circulaire qui entoure l’ouverture ou la fermeture d’un canal, comme l’anus à l’extrémité du gros intestin.

Le processus d’éjection est facilité par le mucus sécrété par la muqueuse de la paroi du gros intestin, qui lubrifie les excréments lorsqu’ils sortent de l’anus. Une alimentation riche en fibres favorise également le passage de nourriture non digérée dans le gros intestin, car elle augmente le volume des excréments, ce qui les rend plus gros mais plus mous. Cela permet aux excréments de passer plus rapidement dans le gros intestin facilitant ainsi la défécation.

On pense souvent que l’excrétion et l’éjection veulent dire la même chose. Alors que l’excrétion élimine les déchets métaboliques formés par les cellules, l’éjection fait référence à l’élimination finale des déchets non digérés sous forme d’excréments par défécation.

Exemple 3: Décrire la fonction du gros intestin

La nourriture non digérée est acheminée vers le gros intestin. Quelle est la fonction principale du gros intestin?

  1. d’absorber l’eau et les sels des aliments non digérés
  2. d’absorber les aliments digérés dans la circulation sanguine
  3. de décomposer les glucides et les protéines en leurs monomères
  4. d’émulsionner les graisses
  5. de libérer les enzymes digestives

Réponse

La fonction principale du gros intestin est d’absorber l’eau et les sels des aliments non digérés. Bien que des bactéries soient présentes dans le gros intestin pour aider à décomposer les aliments non digérés avant qu’ils ne soient éjectés par l’anus, l’eau et le sel sont les principaux nutriments réabsorbés dans le gros intestin.

La majorité de la digestion chimique et de l’émulsification des graisses se produit dans l’intestin grêle, et une partie de la digestion se produit également dans l’estomac et la bouche. Lorsque la nourriture atteint le gros intestin, la majorité de la digestion a déjà eu lieu. Par conséquent, la digestion ne se produit généralement pas dans le gros intestin.

C’est pour cela que le gros intestin ne produit aucune enzyme digestive, car presque tout le processus de digestion a déjà eu lieu au moment où l’aliment atteint l’intestin grêle.

Par conséquent, la fonction principale du gros intestin est d’absorber l’eau et les sels des aliments non digérés.

Exemple 4: Décrire la méthode d’élimination des déchets du système digestif

Comment la majorité des déchets sont-ils éliminés du système digestif?

  1. par l’excrétion
  2. par la respiration
  3. par réabsorption dans le gros intestin
  4. sous forme d’urine
  5. sous forme d’excréments

Réponse

L’excrétion est un processus qui se produit dans les cellules, où les déchets de leurs réactions métaboliques sont éliminés. Ces déchets peuvent être, par exemple, du dioxyde de carbone produit lors de la respiration dans les cellules musculaires. On pense souvent à tort que l’excrétion et l’éjection veulent dire la même chose. Alors que l’excrétion élimine les déchets métaboliques formés par les cellules, l’éjection fait référence à l’élimination finale des déchets non digérés sous forme d’excréments.

La respiration est un processus qui se produit dans les cellules pour libérer de l’énergie, elle ne décrit donc pas comment les déchets sont éliminés du système digestif.

L’eau et le sel sont réabsorbés des aliments dans le gros intestin vers la circulation sanguine. En règle générale, les déchets ne sont pas utiles aux cellules du corps et peuvent même être nocifs. Par conséquent, les déchets ne sont pas réabsorbés dans le gros intestin.

L’urine est un déchet formé par les reins, qui est stockée dans la vessie avant d’être éliminée du corps. Elle contient des déchets et des produits nocifs, tout comme les excréments, mais est produite par un autre organe et sort du corps par l’urètre au lieu de l’anus.

Le système digestif se termine par le gros intestin, où des excréments semi-solides se forment après que l’eau et les sels aient été réabsorbés dans le sang. Ces excréments sont expulsés par le corps via l’anus, dans un processus appelé défécation.

Par conséquent, la majorité des déchets sont éliminés du système digestif sous forme d’excréments.

Récapitulons certains des points clés que nous avons abordés dans cette fiche explicative.

Points clés

  • Les fonctions principales de l’intestin grêle sont la digestion et l’absorption des nutriments contenus dans les aliments.
  • L’intestin grêle est bien adapté pour effectuer l’absorption en raison de sa grande surface de contact, élargie par les villosités et les microvillosités de la paroi intestinale.
  • Les capillaires et les chylifères transportent les nutriments digérés dans le corps via les systèmes sanguin et lymphatique.
  • Les fonctions principales du gros intestin sont l’absorption d’eau et de sels et la défécation.
  • Le gros intestin est bien adapté pour ses fonctions grâce à sa grande surface et à la présence de cellules sécrétant du mucus dans sa paroi pour faciliter la défécation.

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