Motricitédigestive

2017-2018

PierreLozeron

Service de Physiologie clinique

et explorations fonctionnelles

Pr N Kubis

Plan

• Introduction• Généralités

• (Déglutition)• Motricitégastrique• Motricitéintestingrêle• Motricitécolon• (Motricitéanale)

Introduction

• Appareildigestif– Digestion– Sécrétions– Absorption– Progressiondesaliments

• Musculaturedel’appareildigestif– Transportdesaliments– Mélangedesaliments– Réservoir– excrétion

Généralités• N’estpasuniforme

• Variablesuivantnaturesolideouliquide

• Digestionrelativementlente:progressionlentedudigesta– Mixage– Progressionirrégulière– Proportionmixage/propulsionvariesuivantleszonesdutube

digestif

Structures• Muscles

– M strié: langue, pharynx et 1/3 sup œsophage – M lisse: jusqu’au sphincter anal

• Activité– volontaire jusqu’au pharynx /sphincter anal

– Le reste :réflexe jusqu’à l’anus

• Organes creux: Tube Constitués de couches musculaires – Œsophage interne circulaire– Estomac externe longitudinale– Intestin grêle– Colon

• Sphincters Contractés au repos– Sphincter supérieur de l’œsophage (SSO)– Sphincter inférieur de l’œsophage (SIO)– Sphincter Pylorique– Valvule iléo cæcale– Sphincter anal (interne et externe)

Contractions:tube

– Pincement

– Sipropagé(souventantérograde):• Péristaltisme• Musclecirculaire/longitudinal

– Segmentation• Pincementde2segmentsadjacents

Contractionsphasiquespropagées

5mins

50mmHg

Etapesdutransitalimentaire1-2 s « Déglutition »

Défécation

Estomac

Intestingrêle

Colon

~

Œsophage

Contrôlenerveuxsystèmenerveuxautonome

Parasympathique Sympathique

Contrôlehormonal

• Motiline• Secretine• Cholecystokinine (CCK)• …

Contrôle:autresfacteurs• Mécanique• Chimique• …

Musclelissetubedigestif2couchesdecellulesmusculaires

• Coucheinterne– Circulaire:contractionsannulaires

• Epaisseexterne– Plexusmyentérique

• Fineinterne– PlexusAuerbach

• Coucheexterne:– longitudinale:raccourcissementdutubedigestif(sf colon:longuescordes:taniae coli)

• peristaltisme

Estomac• Fonctions

– Réservoir– Broyage– Vidange

• Cardia– EviteleRGO– Sécrétiondemucus

• Fundusetcorps– Distensionsousl’effetdel’arrivéedesaliments:stockage– Sécrétion:HCl;pepsinogène;lipasegastrique,facteurintrinsèque

• Antre– Malaxer– Vidange

Petitecourbure

Grande

courbure

Pylore

Corps

Antre

Réservoir:fundus

Contraction

Grossetubérosité

• 3/min

• Mélange• Sortieparlepylore:« giclées »

Contractionestomac

Zonesfonctionnelles• Ondeslentes(3/minestomac->12/minintestin)

– Originegrandecourbure– Migrationlongitudinaleetcirconférentielle

• Variationtopographique– Contractiontoniquepermanente

• fundus– Contractionphasique

• corpsetantre– Contraction+spikes:

• pylore

Grossetubérosité

circonférentiel

longitudinal

PériodeInterdigestive

• Cyclesde2-3heures– PhaseI:30-60min(motiline)

• pasd’activité• EMG:ondeslentes

– PhaseII:30-60min(X;motiline)• EMG:ondeslentesetquelquespotentielsd’action• Contractionsirrégulières• nonpropagées

– PhaseIII:5-10min(synergieghrelin-motiline)• EMG:ondeslentesetpotentielsd’action• Boufféescontractionspropagées• Oro-aboral

• Débutedansl’estomacetsetermineauniveaudelajonctioniléocaecale– 90-180min

• Aboliparl’alimentation

ComplexemoteurmigrantActivitéélectriqueetmotricecyclique

Motricitéinterdigestive

Estomac

Duodénum

PhaseI

PhaseI

PhaseIII

PhaseIIIPhaseII

PhaseII

OcclusionsimultanéeSOICoordinationantropylorique

Complexemoteurmigrant

KPa

KPa

CycleCCM• Périodeinterdigestive:ComplexeMoteurMigrant

– Peuimpliquédansletransportordonné– Nettoyerl’intestinproximal(résidus,bactéries)

• Évitebézoard,colonisationbactérienne

• Périodedigestive– 10-20minaprèsingestionrepas

• Arrêtmotricitéinterdigestive– Arrivéealimentsestreconnuesensitivement

• (≠IVouportal)– Signaux

• X• CCKglucagon-like peptideI(GLP-1)

Périodedigestive

• Augmentationdevolumesansaugmentationdepression• Volumeaugmentéjusqu’à3fois• Inhibitioncontractiontonique(médiée parleX)

• AutresFF(X;CCK,sécrétineVIP..)• Distensionantrale• Aciditéduodénaleoulipidesetproteines• Distensioncolique

ml

Relaxationgastriqueàladéglutition

Motricitédigestive

AbolitionducomplexemoteurmigrantContractionsaléatoirestypephaseIIDurée2,5à8heures:dépenddelanatureetdelaquantitédecalories

Antre

Duodénum

Vidangegastrique

Coordinationantropyloroduodénale ducomplexemoteurmigrant

Régulationdelavidangegastrique

• Compositiondel’alimentation

• Dusystèmenerveux

• Dusystèmehormonal

• Mécanique

Compositionalimentationcalories/nutriments

Repassolidepauvreengraisses

<60% <10%

Vidangegastriquesélectivedesaliments

Vidanged’environ150Kcal/h

LipidesSolidespauvresenlipidesLiquides

Rétentiongastrique

Vidangeestomac• Liquides

– Dispersiondansl’estomac– Vidangeimmédiateexponentielle– Duréevidangedépend

• desnutrimentsassociés,• volume,• osmolarité

• Solides– Périodeinitialedefaiblevidange:60min

• Vidangeliquides• Migrationversl’antre• trituration

– Puisphasedevidangelinéaire• Particules<1mm

ContrôlevidangegastriqueAccélérateur

• Caloriesnutriments

• Neuro

• Hormonal

• Mécanique

Ralentisseur

• Hypoglycémie• Phacide,Calories,Alcool• Acidificationduodénale

• NO(Σ)

• Cholécystokinine (CCK)• Secretine

– Pendantrepas

• Distensionantrale• Distensioncolique

• Hyperglycémie

• Ach (PΣ)

• Motiline (erytromycine)– Endehorsdesrepas

• Distensionfundus

mécanismes

Arrivéeduchymedansleduodénum

Sécretine

• RécepteurHcl duodénal– ↘motricitégastrique– ↘sécrétiongastriqueHcl– ↗sécrétionspancréatiques

NaHCo3-– ↗sécrétionshépatiques

Hco3-

Cholecystokinine (CCK)

• Récepteurgraisses/peptidesduodénal– ↘motricitégastrique– ↘sécrétiongastriqueHcl– ↗enz pancréatiques– ↗contractionvésicule– RelaxsphincterOddi

Systèmenerveuxentérique

• Innervationintrinsèque–PlexusAuerbach–PlexusMeissner

• Innervationextrinsèque– Systèmesympathique– Systèmeparasympathique

PlexusmyentériqueAuerbachMotricité

Plexussousmuqueux(Meissner)Sécrétions

PlexusmyentériqueAuerbach

Innervationintrinsèque

100millionsdeneurones

Innervationexterne

MS

MI

Neuronesparasympathiques

Neuronessympathiques

Contractionautomatiquedel’intestin

CelluleinterstitielledeCajal(ICC)

Al’originedescontractionsdutubedigestif

Couchemusculairelongitudinale

Couchemusculairecirculaire

Cellulespacemaker

CellulesinterstitiellesdeCajal

1. Siègedel’automatisme1. Pacemaker

2. Propriétésdecâble

3. Liaisonentresystèmeextrinsèqueetsystèmeintrinsèque

1. Ondeslentes1. Oscillationpotentielmembrane2. ResponsablesdéclenchementPA3. Fréquencevariable:3Hzestomac,12Hzduod,8Hziléon,9-16Hzcolon)

Fonctions

STDdanstouteslesICC

Sanders,Physiol Rev 2014STIC:spontaneous transient inward currentSTD:small-amplitudespontaneous transient depolarizations

Activationtransitoiredescanauxanoctamin-1(ANO1)

Ca2+-activated Cl− channel(CaCC)

STIC

LesSTICgénèrentdesSTD

GénérationdesondeslentesdanslesICCpacemaker

Sanders,Physiol Rev 2014

ActivationdecanauxCa2voltagedépendants(VDCC)enréponseauxSTDL’entréedecalciumsynchroniselerelargagedescalciumduREetl’ouverturedesANO1

Originedel’activitépacemakerdesICC

Sanders,Physiol Rev 2014Effetchronotropeinduitparlafixationd’Ach

CellulesinterstitiellesdeCajal

AucontactdesnerfsContactétroitaveccellulesmusculaireslisses Ishikawa,Cell TissueRes 1997

DiffusiondesondeslentesdesICCauCML

Sanders,Physiol Rev 2014

ICC

CML

ICC

CML

PlusfaibleamplitudedansCMLCMLnepeuventgénérerdesondeslentes

Propagationdesondeslentes

Marquagedu

Calcium

Sanders,Physiol Rev 2014

ActivitéélectriquedesCMLdel’intestin

OndeslentesFluctuationsrythmiquesetspontanéedu

potentieldemembrane

SpikesSuperposésauxondeslentes

Deuxtypes

ActivitéélectriqueCML

RythmeélectriquedebaseAlternancedépolarisation/repolarisation

CanalcalciqueindépendantDiHydroPyridine

Canalpotassiquecalciumdépendant

SpikesDépolarisation

ActivationdescanauxpotassiquescalciumdépendantsOudecanauxioniques(cationsnonspécifiquesouCl-)

CouplageélectromécaniqueMyosinelightchain kinase

Formeinactive

Myosinelightchain kinaseFormeACTIVE

Phosphorylation

SpikesRepolarisation

• Retourautauxdecalciumintracellulairebasal– Activationd’unepompeCa+-ATPase– Induitl’inactivationdel’entréedecalciumparcanauxcalciquesvoltagedépendants

• Diminutiondel’activitédelaMLCkinase

EffetP∑et∑

Motricitéintestinale• Permetle

– mélange desalimentsaveclessécrétions,– progression dubolalimentaire,– facilitel’absorption intestinale

• 3-7mdelongueur– VersantdistalduPylore

– Duodenum (25cm)– Jejunum (2m)– Iléon(3m)

– Valveiléocaecale

• Etudedifficile– Longueurdel’organe– « digestionprendplusieursheures– Fréquencedescontractions(duod:jusqu’à12/min)

Motricitéinterdigestive

5mins

50mmHg

Complexemoteurmigrant:Périodicité90-120min

• Débutproximal–migrationdistale• PeudePhaseIIIatteignentiléon• PhaseIIIdébuteàdifférentsniveaux

– 1/3gastro-duodénale– Leplussouventjéjunal

Cyclesde2-3heures

DJ

I

Motricitédigestive

Différentescontractions

Fragmenter

ProgressionMélanger

Mouvementpendulaire Segmentation Péristaltisme

ContractionscirculaireslocaliséesPasdepropagation

Péristaltisme

ORAL ANAL

Rao,NatRevGastroenterolHepatol2016

Cellulesentérochromaphines

Péristaltisme

ORAL ANAL

IPANintrinsic primary afferent neurons

Rao,NatRevGastroenterolHepatol2016

Péristaltisme

ORAL ANAL

Rao,NatRevGastroenterolHepatol2016

Péristaltisme

ORAL ANAL

Rao,NatRevGastroenterolHepatol2016

Péristaltisme

ORAL ANAL

CONTRACTION

CONTRACTION

Rao,NatRevGastroenterolHepatol2016

Péristaltisme

ORAL ANAL

CONTRACTION

CONTRACTION

Rao,NatRevGastroenterolHepatol2016

Péristaltisme

ORAL ANAL

CONTRACTION

CONTRACTION RELAXATION

RELAXATION

Rao,NatRevGastroenterolHepatol2016

Jonctioniléo-caecale• Réguleleremplissageducolon:

– bandemusculaire:– sphincteràfaiblepression– Contractionsphasiquesdusphincter(6/min)

• Régulationdutransitileocaecal• Inhibition:distensioniléale• Activation:distensioncaecale

• Evitelesreflux(colonisationiléaleparbactériescoliques)

• Périodeinterdigestive– Remplissagecoliquelenteterratique– PhaseIIIduCCMneparticipepasàlatransitioniléocæcale(peu

dephaseIIIatteignentl’iléon)

Motricitécolique• Fonctions

– Absorption• Digestionmicrobienne• eau

– Formationdesfèces– Propagation– Stockage

• 3typesdemouvements

• Progressionmoyenne1cm/heure

Mouvementscoliques

• 1)Contractionsegmentaires(↗avecâge) 90%

– Uniques– Bouffées

• Contractionspropagées(↘avecâge)– 2)Contractionspropagéesdefaibleamplitude10%– 3)ContractionspropagéesdegrandeamplitudeQS

• Variationslocales– Proximal:mixageetstockage– Distal:propagation

Transitcolique

J1 J2 J3 J6 J7 J8

Rectum

Sigmoide

Caecum

CAsc-CT

CTdroit

CTgauche

CT-Cdesc

Cdesc

50%despatientsontévacuéletraceuràJ590%despatientsàJ8

Enregistrement

• Aimant• 2joursd’enregistrement• 90%dutemps: pasdedéplacement(oumouvementslentantéro-rétrogrades)

Hiroz,Neurogastrol &mobil2009

1point/min

Vitessededéplacement

Contractionssegmentairesbasales

CT

Sigmoide

5-50mmHg (rares>50mmHg)UniquesouparboufféesArythmiques saufparfoiscolonsigmoide 3c/min)Ralentissentletransit(absorption)Vaetvient

Mouvementsdevaetvient

1/3desmouvementscoliquesOndesdepressionrépétitivesnonpropagéesStockage

Contractionspropagées

• Equivalentdesboufféesmyoéletriques (phaseIII)

• Mécanismes?– Systèmenerveuxentériquedoitêtreintact– SystèmeindépendantAch– Favoriséparl’exercice

Contractionssegmentaires

faibleamplitude

• Transportfluides?

• Propagationinduiteparladistensionetgaz

CTrans

Sigmoide

Rectum

Sphinctanalint

Sphinct analext

• Rares6/j• 100mmHg• Svt associéessensationsdigestives– Borborygmes– Sensationdéfécation

– Défécation

• >jour,aprèsrepas,auréveil

CAsc

CDesc

Contractionssegmentaires

grandeamplitude

Enassociationavecdéfécation

Contractionssegmentaires

grandeamplitude

Mouvements

1/3desmouvementscoliquesOndesdepropagationsurdelongssegmentsUniquement40%d’entreellesfontprogresserlesselles

Variationrégionalesdesséquencesdepropagation

Séquencesdepropagationn/24h

10cm

Rectumcaecum Colondescendantproximal

50cm

20cm

Vitessedepropagationestplusimportantepourlecolondistal

Variationscycliques

• Inhibition– nuit(seg oupropag)

• Activation– Eveils,REM,réveilmatinal

Modulationdelamotricitécolique• Alimentation

– Activitémyoélectrique oupressionaugmentée 1-2hpostrepas:reflexegastrocolique

– Minimum300Kcalpourentrainercetteréponse– Surtoutdéclenchéeparlesgraisses– Augmentationtonuscolique,mvts segmentairesetpropagés

– Mécanismes?• Nuit

– Suppression desondespropagées– Réapparition desondespropagéesounonlorsmicroéveils

• Stress:augmentation desondespropagéesprobable

Contractionsinduitesparl’éveil

Complexemoteurrectal• Toutesles2-3min• Complexes>=3min• >5mmHg

• Indépendantdel’activitécycliquedugrêle

• Associéà↗pressioncanalanal

• Continencenocturne?

Effetdesrepas• Réponsecoliqueàl’alimentation(« réflexegastrocolique »)

– Phasecéphalique• 1-3minaprès1ère bouchée:activ coliqueprox etdist• Durée2-3h• Surtoutcontract segmentaire(+- propag grandeampli)• Influencéepartyped’alimentation

– ↗graissesetsucres– ↘AAetprot

– Phasegastroduodénale• Médiéeparchémo etmécanorécepteurs

– Phasecolique• Médiée parSNE

Défécation

Contractionsdontl’origineestde+en+proximaleaboutissentàladéfécation