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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