L'absorption des nutriments
L'absorption des nutriments correspond au passage de ces derniers dans l'organisme, à l'issue de la digestion. Elle se déroule principalement au niveau de l'intestin grêle, par voie sanguine et lymphatique.
Les mécanismes de transport des nutriments
Lors de l'absorption, les nutriments issus de la digestion et présents dans la lumière intestinale doivent traverser l'épithélium.
« Les processus de transport sont complexes et font intervenir deux voies principales :
- la voie paracellulaire ou intercellulaire. Elle prend place au niveau des jonctions serrées qui laissent passer les cations monovalents, l'eau et les molécules hydrophiles de petite taille (urée, etc.) par effet de solvent drag
- la voie transcellulaire. Il s'agit de la plus importante quantitativement pour les nutriments. »1
Le mécanisme de transport prend place au niveau des villosités de la paroi intestinale et peut être, selon les cas, passif ou actif. Le transport passif a lieu par diffusion dans le sens du gradient de concentration, sans dépense d'énergie. Il peut prendre la forme d'une diffusion simple ou facilitée. Contrairement à la diffusion simple, la diffusion facilitée fait appel à des transporteurs spécifiques, les perméases, qui accompagnent le transfert des nutriments. Le transport actif, lui, a lieu dans le sens contraire du gradient de concentration et consomme de l'énergie sous forme d'ATP. Il emploie également des transporteurs spécifiques.
L'absorption des glucides
Les glucides, hydrolysés en monosaccharides par les différentes étapes de leur digestion, empruntent deux voies de transport pour franchir le pôle apical entérocytaire. Le glucose et le galactose sont absorbés par transport actif Na+ (ion sodium) dépendant. Ces deux monosaccharides sont convoyés par le même transporteur (la protéine SGLT1), et ils entrent donc en compétition. Le fructose, lui, est transporté par diffusion facilitée. Son transporteur (la protéine GLUT5) est également Na+ dépendant.
La sortie basolatérale des entérocytes est la même pour les trois monosaccharides, qui emploient un transport par diffusion facilitée (protéine GLUT2) afin de rejoindre le foie par l'intermédiaire d'un vaisseau sanguin puis de la veine porte hépatique.
L'absorption des lipides
Les lipides pénètrent la membrane des entérocytes par diffusion simple. Les acides gras à longue chaîne, de C14 à C22, se trouvent dans la lumière intestinale sous forme de micelles après émulsion et digestion. Une fois entré dans les entérocytes, le glycérol et les acides gras sont réestérifiés pour former des chylomicrons, ensembles lipoprotéiques constitués à 90 % de triglycérides. Ces chylomicrons quittent ensuite les entérocytes par exocytose pour rejoindre la voie lymphatique par l'intermédiaire d'un vaisseau chylifère. Ils seront ensuite décomposés en glycérol et en acides gras pour être utilisés par les cellules.
Les acides gras à chaîne courte ne sont pas réestérifiés. Ils pénètrent puis sortent des entérocytes par diffusion simple et rejoignent le foie par voie sanguine.
L'absorption des protéines
Les protéines issues de l'alimentation, et digérées par les différentes peptidases, constituent la moitié du total protéique présent dans la lumière intestinale. L'autre moitié est constituée de sources endogènes comme la dégradation des enzymes et la desquamation cellulaire digestive. A l'issue de la digestion, les protéines sont absorbées sous la forme d'un mélange d'acides aminés et de très petits peptides (dipeptides et tripeptides).
Les acides aminés pénètrent les entérocytes par transport actif. Les transporteurs sont spécifiques à chaque acide aminé, et pour certains Na+ dépendants. Les peptides utilisent un transport actif H+ dépendant (système PEP-T1) et les transporteurs sont là aussi spécifiques. Les peptidases intra-entérocytaires hydrolysent la majeure partie de ces peptides en acides aminés. La sortie basolatérale fait appel à différents transporteurs passifs, Na+ dépendants ou non. Les acides aminés rejoignent alors le foie par voie sanguine. Une faible partie des peptides se retrouve intacte dans le sang du système porte hépatique.
L'absorption des vitamines
Les vitamines sont majoritairement absorbées par diffusion simple. Les vitamines A, D, E et K sont liposolubles. Intégrées aux micelles, elles sont absorbées avec les lipides par le même mécanisme de diffusion simple. Les vitamines B (hors B12) et C, hydrosolubles, transitent également par diffusion simple.
La vitamine B12 fait figure d'exception puisqu'elle nécessite de se combiner avec le facteur intrinsèque, produit par l'estomac. Elle est ensuite absorbée dans l'iléon par transport actif.
L'absorption des minéraux
L'absorption des électrolytes a recours à plusieurs mécanismes. Les ions sodium (Na+) sont absorbés par transport actif et par diffusion facilitée, puis expulsés par transport actif par la pompe à sodium (Na+-K+ ATPase) qui agit également sur les ions potassium (K+). Les ions chlorure (Cl-), ainsi que les autres ions de charge négative, suivent les déplacements du sodium. Les ions calcium (Ca2+), fer (Fe2+) et magnésium (Mg+) sont absorbés par transport actif. Le bicarbonate (HCO-) est lui aussi absorbé par transport actif.
L'absorption et la résorption de l'eau
Enfin, l'eau est présente en grande quantité dans la lumière intestinale : environ deux litres par jour provenant de l'alimentation et de l'ingestion de liquides, auxquels s'ajoutent sept litres de sécrétions endogènes gastriques, pancréatiques et biliaires. L'absorption de l'eau a lieu tout le long de l'intestin grêle et du colon, elle est passive et liée au gradient osmotique.