Motricité de l’intestin grêle

1. Motricité de l’intestin grêle La systole intestinale Les complexes moteurs migrants P.L. Toutain Update 25 septembre 2008

2. Côlon/cæcum Estomac Intestin grêle Omnivores 33 % 30 % 29 % 8 % (18 m) Carnivores Cæcum 23 % 63 % 14 % (4 m) Herbivores 21 % 9 % 54 % 16 % (22 m) 12 % 15 % 50 % 23 % (3.5 m) 18 % 8 % 71 % (46 m)

3. Segments de l’intestin grêle Duodénum Jéjunum Iléon Figure 24.16a

4. Anatomie fonctionnelle • 3 segments • Duodénum • Jéjunum • Iléon • Rien ne distingue ces 3 segments • Peu de variations interspécifiques

5. La systole intestinale

6. La contraction élémentaire de l’intestin: l’onde péristaltique & la loi de l’intestin Zone de relâchement Zone de contraction Temps zéro 5 secondes plus tard

7. Motricité de l’intestin: onde péristaltique • La contraction élémentaire est un anneau de contraction qui se propage sur l’intestin • Onde péristaltique: • Parcours de quelques cm à 0.5cm/sec • Rush: propagation sur 2-3m à 5cm/sec • Onde antipéristaltique • Parcours rétrograde

8. Les deux couches musculaires de l’intestin: longitudinale et circulaire • Deux couches musculaires concentriques: • Couche interne = circulaire • constriction de la lumière digestive • Couche externe = longitudinale • pour raccourcir l’intestin dans sa longueur

9. Contraction circulaire Contraction longitudinale Contraction circulaire Figure 24.4

10. Les deux couches musculaires de l’intestin: longitudinale et circulaire • Ensemble elles produisent les mouvements de péristaltisme intestinal • Plexusmyentérique (d’Auerbach) entre les 2 couches • Plexus sous-muqueux & myentérique forment le système nerveux intrinsèque de l’intestin (système nerveux entérique ou enteric nervous system (ENS)

11. Organisation spatio-temporelle de la motricité intestinale

12. Pattern de l’organisation motrice chez le sujet à jeun Les Complexes Moteurs Migrants (CMM)

13. Les Complexes Moteurs Migrants (CMM) • Les contractions intestinales ne surviennent pas au hasard mais selon un pattern spatio-temporel bien défini nommé CMM • Présentation du CMM chez le chien à jeun

14. Motricité à jeun (chien) Pressure Ondes lentes PHASE I pression Ondes rapides PHASE II pression augmentation PHASE III pression Onde Peristaltique 3 sec

15. Les ondes lentes (1) • Origine • Couche musculaire longitudinale (cellules de Cajal) • Fréquence • 16-19/ min au duodénum à 12-15/min à l’iléon • Résulte de l’activité automatique des cellules de Cajal • Couplage des fréquences • Les fibres d’amont à fréquence plus élevée jouent le rôle de pacemaker pour les fibres situées en aval

16. Les ondes lentes (2) • Permanentes • Aucun rôle mécanique • Nécessaires à l’apparition des potentiels de pointe ou ondes rapides qui déclenchent l’activité mécanique de la couche circulaire

17. Les ondes rapides ou potentiels de pointe • Déclenche la contraction de la couche circulaire • Contraction propagée grâce à la propagation de l’onde lente

18. Occurrence des ondes rapides et des contractions à un temps donné sur les différents segments de l’intestin

19. Motricité de l’intestin à jeun: Le CMM • Phase I : (20 - 90 min) • période de quiescence • Phase II : (60 - 80 min) • contractions intermittentes et irrégulières • fréquences progressivement augmentées pendant la Phase II • Phase III : (3 - 25 min) • activité maximale • TOTAL : 90 - 150 min

20. Enchaînement des 3 phases pour former un CMM Phase 3=“Housekeeper” ou”voiture balai de l’intestin” Temps (min) À jeun I II I III 0 I II III I II I III II II I III III II I 120

21. Nature des contractions intestinales pendant le CMM Les contractions sont: • Phase II • « segmentaires » (brassage) c.à.d. non ou peu propagées • Phase III • propagées distalement • La distance peut être de 60 cm dans l’iléon distal

22. Rôle de «voiture balai»  de la Phase III • Balayage des résidus, bactéries, cellules etc. • Iléus paralytique: remontée duodénale de la microflore

23. Débit intestinal pendant un CMM Débit (mL/min) Jejunum Ileum Phase I 0.58 0.17 Phase III 1.28 0.50

24. Origine des CMM • Les CMM ont pour origine les parties distales de l’ estomac et ils vont se propager jusqu’à l’ iléon en 120 min • Le côlon ne participe pas à cette organisation

25. Le CMM et les vidanges gastrique, biliaire et pancréatique

26. Les vidanges gastrique, biliaire & pancréatique sont coordonnées dans le temps

27. Nature des contractions de l’estomac à jeun pendant le CMM • Phase III : 60-90 contractions péristaltiques Elles forment des anneaux de contraction se propageant de façon orale-aborale et balayant distalement le contenu résiduel de l’estomac vers le pylore Phase III= housekeeper

28. CMM et vidange biliaire La vidange biliaire se fait toutes les 90 min pendant la Phase 2 duodénale qui se trouve juste en aval de la phase 3 gastrique ce qui va permettre de pousser vers les parties distales le volume de bile venant d’être libéré

29. Débit biliaire chez le sujet à jeun en coordination avec les phases du CMM • Un bolus de bile est délivré dans le duodénum pendant la phase II du CMM et avant la phase III de ce CMM chez toutes les espèces (mêmes celles sans VB) phaseIII PhaseII Time 0

30. Vidange pancréatique Idem à vidange biliaire

31. Effet de la prise de nourriture sur le CMM (homme, carnivores)

32. Effet de la prise de nourriture sur le CMM (homme, carnivores) • Disparition immédiate des CMM • Remplacés par une motricité similaire à celle d’une phase II sur tout le grêle

33. Pattern de motricité digestive: phase post-prandiale vs à jeun 400 g MS20 % Distance (cm) du pylore 129 ml / h 436 ml / h 80 100 600 g MS 20 % MMC 461 ml / h 174 ml / h 80 100 24 04 08 12 16 20 08

34. Canine vs. human GI physiology Time (minutes) for MMC pattern to return after feeding MEAL 156 ± 54 (SD) 288 ± 90 (SD) 285 Kcal - liquid 500 Kcal - solid 60 Kcal / kg - solid 90 Kcal / kg - solid 561 ± 31 799 ± 33 Time for Phase III to return after feeding is much longer in dogs than in humans

35. Effet de la prise de nourriture sur le CMM • Chien, chat • Interruption de plusieurs heures • Ruminants • Adulte: pas d’interruption • Nouveau-né: interruption par le lait • Cheval • Pas d’interruption • Porc • Interruption limitée

36. Influence d’un repas sur le pattern de motricité digestive CARNIVORES OMNIVORES HERBIVORES RUMINANTS

37. Transit intestinal

38. Débit intestinal: chien • à jeun • 40 mL/H surtout en fin de phase 2 et en Phase 3 • En période post-prandiale • 430 ml/h une heure après un repas à 20% de MS et 125 ml/h 4h après

39. Débit intestinal: cheval • 4.5 L/h • Débit plus ou moins permanent compte tenu du régime alimentaire du cheval

40. Transit dans l’intestin grêle • Temps moyen de transit 3 - 4 ± = 1 h • La prise de nourriture n’a pas d’effet sur le transit • Pas d’influence de l’exercice

41. pH Intestinal

42. Canine vs human GI physiology : intestinalpH in fasted dog and human pH 10 Canine 8 6 Human 4 2 1 180 0 60 120 240 Time after gastric emptying (min)

43. Canine vs. human GI physiology INTESTINAL pH Pancreatic bicarbonate secretion (mEq/L) 20 - 25 76 ± 7 0.2 ± 0.076 mEq.kg-1.h Basal Secretin test 23.9 ± 17.8 60 ± 20.5 2 ± 1.29 mEq.kg-1.h DRESSMAN 1986, Pharma. Res,3, 123-131

44. CMM et débit sanguin

45. CMM et absorption