Chapitre IV Anatomie comparée du Tube digestif des animaux

Chapitre IV – Anatomie comparée du Tube digestif des animaux

1. Structure du Tube Digestif

Chez la totalité des espèces animales, l’appareil digestif est un tube creux qui s'étend de la cavité buccale à l'anus. A partir de l'œsophage, la paroi digestive comporte quatre couches concentriques qui sont, du dedans au dehors : la muqueuse, la so us muqueuse, la musculeuse et Séreuse ou adventice

 La muqueuse

Elle comporte un épithélium de revêtement et un tissu conjonctif sous-jacent portant le nom de chorion. Le chorion contient du tissu lymphoïde diffus et des follicules lymphoïdes. Il peut renfermer dans certaines localisations des glandes. Il est riche en vaisseaux ayant un rôle nutritif pour ces glandes ou bien un rôle de récupération des nutriments liés à la fonction d’absorption.

o La musculaire-muqueuse

Sous-jacente à la muqueuse dont elle fait parie, elle est constituée d’une mince couche de tissu musculaire lisse ; elle est absente aux extrémités du tube (1/3 supérieur de l’œsophage et canal anal).

 La sous-muqueuse

Elle est constituée de tissu conjonctif et contient le plexus nerveux de Meissner (ou

« plexus sous- muqueux de Meissner ») ainsi que des vaisseaux sanguins et lymphatiques pour la muqueuse.

 La musculeuse

Elle a une disposition générale en 2 couches de tissu musculaire lisse : circulaire interne et longitudinale externe. Entre ces deux couches se situe le plexus nerveux d’Auerbach (ou « plexus mysentérique d’Auerbach »).

 La tunique externe

Elle est soit une adventice, soit une séreuse. Aux extrémités du tube digestif la tunique externe est constituée par tissu conjonctif lâche qui la rend solidaire aux organes voisins ; on lui donne le nom d’adventice. Entre ces deux extrémités, la tunique externe comporte un tissu conjonctif tapissé sur son versant externe par un épithélium simple (mésothélium), constituant ainsi le feuillet viscéral de la séreuse péritonéale.

On lui donne le nom de séreuse.

En fonction des localisations, on constatera des particularités histologiques propres à chaque étage du tube digestif.

A cet effet nous distinguerons 2 grands types d’organisations du tube digestif rencontrés chez l’ensemble des animaux domestiques d’élevage à savoir, le tube digestif simple à un seul estomac ou Monogastrique et le tube digestif à plusieurs compartiments (estomacs) ou polygastrique.

2. L’appareil digestif simple ou Monogastrique

Sur le plan anatomique, le tube digestif proprement dit ou tube digestif simple comporte successivement la cavité buccale, l’œsophage, l’estomac, l’intestin grêle (duodénum, jéjunum et iléon) puis le gros intestin (cæcum, appendice, côlon ascendant, transverse, descendant et sigmoïde) puis le rectum.

La cavité buccale ou bouche est le siège de la préhension et de la mastication des aliments.

La préhension ou prise alimentaire est l’introduction des aliments dans la bouche

L’œsophage est le lieu de transit des aliments vers l’estomac qu’il relie la bouche.

L’estomac est l’organe principal de l’appareil digestif il est le siège des différents processus de dégradation ( digestion) des aliments qui s’y retrouvent

- Processus Mécaniques ( brassage –broyage)

- Processus chimiques et biochimiques ou en zymatiques

L’intestin grêle qui est l’organe le plus long du tube digestif ( 60 m chez certaines espèces ), il constitué de 3 parties

- Le duodénum en liaison avec l’estomac au niveau du pylore il est le siège des sécrétions de la paroi intestinale et des glandes annexes qui lui sont liées

- Le Jéjunum

- L’Iléum ou iléon, partie postérieure liée au gros intestin L’IG est le siège

- De la poursuite des processus digestifs, Biochimiques surtout

- De l’assimilation ou absorption des éléments nutritifs simples apparus dans le Tube Digestif suite aux processus de dégradation (digestion) des

constituants alimentaires

Le Gros intestin constitué généralement de 3 parties, dont le développement, la structure et la fonction sont différentes selon les espèces animales.

- Colon

- Ceacum ou ceacas - Rectum

3. Le Polygastrique – ou Ruminant

Le tube digestif polygastrique (plusieurs estomacs ) caractérise de manière générale les animaux domestiques Ruminant. Il est très différencié caractérisés par plusieurs particularités anatomiques et physiologiques

3.1. La cavité buccale La bouche se caractérise par

- Préhension des aliments ( prise alimentaire), la langue (chez les bovins), les lèvres ( chez le mouton)

- Absence d’incisives sur la mâchoire sup , contrairement aux

monogastriques qui possèdent des incisives sur les mâchoires sup et inf Formule dentaire adulte chez le ruminant

Mâchoire Incisives Canines Pré-molaires Molaires

Sup 0 0 3 3

Inf 4 0 3 3

- Forte insalivation ( grande quantité de salive émise au cours de la prise alimentaire et de la mastication.

- Mastication et broyage des aliments

- Reflexe de déglutition ( passage des aliments vers l’œsophage)

3.2. L’œsophage

L’œsophage chez le ruminant comme monogastrique est un organe de transit, sa paroi muqueuse est un simple épithélium pavimenteux non glandulaire, sans fonction digestive apparente.

3.3. Les Poches stomacales (Estomacs)

Plusieurs cavités constituent le système digestif chez le ruminant, comprenant quatre parties nettement distinctes extérieurement.

Ce sont successivement le rumen (ou panse), le réseau (ou réticulum) et le feuillet (ou omasum) et la caillette (ou Abomasum)

Les trois premières représentent les pré-estomacs, dans ce cas la paroi muqueuse est un simple épithélium non glandulaire et sont placées avant le vrai estomac

(Chimique) qui est la caillette .

Chez les ruminants les pré-estomacs dérivent d’une ébauche simple et il faut les considérer comme le résultat d’une différenciation spécifique et d’une adaptation à la nature particulière de l’alimentation.

Les 4 compartime nts du système digestif du ruminant

 Le Rumen

Le rumen ou la panse, est la cavité la plus volumineuse

- il renferme de 70 à 75 % du contenu du tube digestif et représente de 50 à 60 % de son volume (150 à 250 litres chez les bovins adultes).

- Il constitue une vraie cuve de stockage pour les aliments - Sa paroi muqueuse est un simple épithélium non glandulaire

- Une forte population de micro-organisme colonise le rumen, constituée de millions de bactéries et de protozoaires qui permettent la dégradation des aliments présents.

- Il constitue une cuve de fermentation non glandulaire

- Le rumen ne se développe chez le jeune que lorsqu’il commence à manger l’aliment solide.

 Le Réticulum

Le réseau (ou réticulum) doit son nom à sa muqueuse réticulée et parsemée de papilles absorbantes.

- Le réseau fournit un espace additionnel au volume ruminal (+ 5 %) - Il joue un rôle central dans la circulation des particules.

- Les particules qui franchissent l’orifice réticulo-omasal doivent avoir une taille moyenne inférieure ou égale à 1 mm.

- De ce fait , les aliments solides sont donc retenus tant qu’ils n’ont pas atteints cette taille minimale

 L’Omasum

le feuillet (ou omasum ) : il doit son nom de feuillet au fait qu’il est presque entièrement occupé par des lames parallèles.

- Ces lamelles ou feuilles de hauteurs inégales, sont disposées dans le sens du transit alimentaire.

- Son volume représente 7 % de la capacité total du Tube Digestif. (12-20 l, chez la VL ; 0,5 l chez le mouton)

- Lieu de transit rapide et de l’absorption d’eau.

- Il communique en aval avec la caillette par un orifice large et dilatable.

- Sa paroi musculaire est épaisse et forte et permet l’essore de l’eau de l’aliment avant son évacuation vers l’abomasum

 L’Abomasum

La caillette ou Abomasum est le seul réservoir sécrétoire de l’estomac des ruminants - Elle a un volume inférieur à 2 litres (8 % environ du volume du TD) - Sa cavité est tapissée par une muqueuse glandulaire , analogue à celle des

monogastriques. Toujours recouverte d’une couche de mucus.

- Les fonctions digestives de la caillette des ruminants sont analogues à celles de l’estomac des mammifères mono-gastriques. Secrète HCl, pepsine, Les sucs digestifs permettent une dégradation des protéines, hydrates C, et lipides en substances plus simples qui peuvent passer à l’intestin grêle pour plus de digestion et pour l’assimilation.

 Intestin grêle

L’intestin grêle est très long (40 m, 5 cm de diamètre chez VL). Il comprend 3 parties

- le duodénum ( 0,6 à 1,2 m ) avec son anse duodénale qui reçoit les sécrétions biliaires et pancréatiques

- L’ensemble jéjunum- iléon (17,5 à 34,0 m )

- Sa structure est identique à celle des mammifères monogastriques .

- Les mécanismes de la digestion et de l’absorption dans l’intestin grêle sont les mêmes que chez les mono-gastriques.

o Enzymes digestives du pancréas et la paroi intestinale o Digestion

 CHO- peu, car une grande part est partie

 Protéines- peptides en AA (microbes et régime)

 Lipides - Absorption

o AA, lipides, minéraux, vitamines

 Gros intestin.

Le gros intestin comprend le cæcum , le colon sigmoïde , le colon spiral , le colon flottant et le rectum .Le gros intestin ne secrète pas de sucs digestifs

- Sa longueur est de 10 m, son diamètre 5-12 cm chez la vache laitière (VL)

- Une faible digestion microbienne

- Lieu de l’absorption et de la réabsorption de l’eau

4. Le Transit Digestif ( Cas du ruminant)

Le transit digestif représente le passage et l’évolution des Aliments à travers les différents compartiments (organes) du Tube Digestif. Ce transit est permis par la forme liquide du bol alimentaire (produit au niveau de la cavité buccale) et surtout par les mouvements péristaltiques assurés par les muscles de la paroi musculeuse

Les particularités de ce transit chez le ruminant s’observent en fonction des caractéristiques anatomiques et physiologiques du Tube Digestif.

4.1. Ingestion et transit buccal

 La Prise Alimentaire ou Préhension

La prise alimentaire ou préhension des aliments est l’acte par lequel les aliments sont introduits dans la bouche de l’animal.

La prise alimentaire est assurée par les organes de la bouche (selon les espèces), ou organes de préhension ; exemple de la langue chez les Bovins ou les lèvres chez le mouton et la Chèvre.

 La Mastication

Elle caractérise l’acte par lequel les aliments introduits dans la bouche seront broyés (mâcher) grâce aux mouvements des mâchoires et des dents. La mastication permet de réduire la dimension des particules alimentaires.

 L’insalivation

Pendant la mastication, une forte quantité de salive sera produite et vient se mélanger à l'aliment (fourrage sec ou herbe). Le mélange liquide Aliment + Salive est appelé Bol alimentaire

Chez le ruminant la salive est importante et abondante. Lorsque la vache mastique entre 6 et 8 heures par jour, elle produit entre 120 et 180 litres de salive.

La salive du ruminant ne contient pas de principes actifs (chimiques ou enzymatiques) Le PH est neutre autour de 7

Son rôle est de neutraliser l’acidité dans le tube digestif.

Les parois du tube digestif comportent des couches de muscle lisse contrôlé par le système nerveux autonome. L'alternance entre la contraction et la relaxation de ces muscles s'appelle le péristaltisme. Les mouvements péristaltiques font avancer le bol alimentaire dans l'œsophage et les intestins principalement.

 La Déglutition

L’acte par lequel les aliments mastiqués et insalivés (bol alimentaire) seront refoulés de la bouche vers l’œsophage. La déglutition est un acte reflexe.

 Ingestion et Ingestibilité

Les ruminants comme la plupart des herbivores passent plusieurs heures à consommer les quantités alimentaires nécessaires à leurs besoins.

L’ingestion représente les différents processus qui ont lieu dans la cavité bucale de la prise alimentaire à la déglutition.

La quantité ingérée est la quantité totale d’aliment consommée par unité de temps.

La quantité ingérée ( QI) est mesurée par voie expérimentale, on utlise pour cela un dispositif expérimenta (ex les cages expérimentales).

Quantité ingérée (QI) = Quantité distribuée – Quantité non consommée ou refusée QI = Qd - Qr

L’ingestibilité (I) = QI / Qd = Qd- Qr / Qd exprimé en %

L’ingestibilité exprime la capacité de l’animal à consommer des quantités suffisantes en aliments durant une période donnée (24h). Elle est fonction de l’animal (le bovin consomme plus que le mouton) du sexe de l’âge de l’état physiologique etc.. et dépend de l’aliment (les fourrages verts sont consommés beaucoup plus que les aliments secs) etc..

4.2. Le Transit œsophagien

Les aliments déglutis transitent par l’œsophage rapidement vers la suite du Tube digestif

4.3. Le Transit dans les Pré-estomacs. (Reseau-Rumen, Feuillet).

Le bol alimentaire transite de l’œsophage vers les pré-estomacs en premier lieu vers le système Réseau-Rumen. Entre ces 2 organes, il n’y a pas de limite de paroi : ils communiquent largement l’un avec l’autre, et sont souvent appelés le système réticulo-rumen et forment un même volume.

Le rumen est important par son volume (plus de 90 l chez la vac he adulte ) et surtout par les différents processus qui y ont lieu. Le transit est lent aussi le temps de séjour des aliments dans le rumen est de plus heures entre 24h à 48h chez la vache (en fonction des caractéristiques des aliments).

Une caractéristique fondamentale du Rumen est la présence d’une très riche population de micro-organismes, composée principalement de bactéries, de protozoaires de champignons et de Méthanogènes (Archées).

Le principal rôle de ces micro-organis mes est d’assurer la dégradation ou la digestion des particules alimentaires qui se retrouvent dans le rumen

principale ment la dégradation de la cellulose

- Les Bactéries: représentent la population la plus importante plus de la moitié de la population microbienne, en moyenne 10¹¹ /ml chez le bovin adulte, déterminées selon leurs caractéristiques bactériologiques et surtout selon leur capacité à dégrader certains substrats et à les utiliser pour leur survie. En particulier elles sont souvent distinguées en fonction de leur activité cellulolytique, glucidolytique, fibrolytique ou amylolytique.

- Les protozoaires sont des organismes eucaryotes unicellulaires

microscopiques. Ils sont de taille variable, 20 à 100 fois plus grands que les Bactéries mais 10⁴ fois moins nombreux. Ils peuvent représenter jusqu’à 40 % de la biomasse microbienne. Les protozoaires sont surtout Batériophages, des prédateurs des Bactéries dont ils régularisent la population

-

pariétaux.

- Les archées Méthanogènes sont des bactéries qui utilisent le dihydrogène produit par le métabolisme bactérien en conditions anaérobies pour réduire le dioxyde de carbone en méthane. Cette réaction est nécessaire car la présence en excès de dihydrogène inhiberait les fermentations et donc le fonctionnement du rumen

Le rumen est une cuve de fermentation anaérobie où la digestion microbienne se déroule en continu :

- Absence d’O2

- Absence de lumière - Température 39° - 40°

- Milieu humide

- Présence des particules alimentaires

La digestion au dans le rumen est assurée principalement par ces processus fermentaires. Les mouvements de ce réservoir brassent la masse alimentaire et facilitent son ensemencement bactérien. Ces mouvements participent également à la Rumination

La Rumination : est l’acte par lequel le Bol alime ntaire contenu dans le rumen revient ve rs la bouche pour une 2^eme Mastication (plus longue) et une 2^eme Insalivation plus abondante. Cette 2^eme mastication est dite mastication mé rycique.

Dans ce cas le bol alimentaire dégluti est appele Bol mérycique.

Le rôle du réseau au cours du transit est d’assurer le tri des particules qui entrent dans le rumen et celles qui en sortent.

Le feuillet est un organe de transition entre le rumen et l’abomasum. Cependant, le feuillet n’est pas un organe essentiel.

Remarque : est absent chez les chameaux, les lamas et les alpacas (pseudo- ruminants).

4.4. Le transit dans la Caillette (abomasum)

La caillette est le vrai estomac chez le ruminant, similaire à celui des monogastriques.

Sa paroi muqueuse est glandulaire, il est le siège de sécrétions Chimiques et Biochimques.

C'est l'estomac chimique des ruminants ; sa muqueuse synthétise le suc gastrique contenant de l'eau, l'acide chlorhydrique et la pepsine

Le temps de séjour du bol alimentaire dans la caillette est très court comparativement au temps ruminal (généralement moins de 30 m’ chez le mouton, 1 à 2 h chez le bovin). Les mouvements de la paroi musculeuse principalement au niveau pylorique permettent la vidange et le remplissage de la caillette.

Le bol alimentaire évacué vers l’intestin grêle (duodénum) après digestion dans la caillette est appelé Chyme alimentaire.

4.5. Le Transit dans les intestins

L’intestin grêle est le lieu de la dégradation enzymatique des particules alimentaires non digérées au niveau de la caillette principalement au niveau du duodénum. L’IG

est surtout le siège l’absorption des éléments nutritifs issus des différents processus de dégradation dans la caillette ou de dans le rumen.

Le gros intestin est surtout le siège de l’absoption de l’eau, son fonctionnement chez les ruminants est identique à ce que l’on connaît chez les autres espèces animales.