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La digestion chez les animaux

Une représentation 3D de l’appareil digestif humain

Une représentation 3D de l’appareil digestif humain (myboxpra, iStockphoto)

Une représentation 3D de l’appareil digestif humain

Une représentation 3D de l’appareil digestif humain (myboxpra, iStockphoto)

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6.2

Quels sont les liens avec mon programme d'études?

Découvre comment fonctionnent la digestion et les organes du système digestif chez divers animaux

Tous les animaux ont besoin de nutriments qui proviennent de leur environnement. Les nutriments procurent de l’énergie et fournissent la matière pour construire de nouvelles cellules et de nouveaux tissus. Parmi les, on retrouve les protéines, les glucides, les sucres, les vitamines, les minéraux et les graisses.

Les animaux de types différents ont différentes façons d’obtenir leurs nutriments. Ensemble, nous allons explorer certaines de ces façons en comparant différents groupes d’animaux.

Les invertébrés dotés de systèmes digestifs primitifs

Examinons tout d’abord les vers plats. Les vers plats les plus connus sont les ténias, ou vers solitaires. Et comme leur nom le laisse entendre, ce sont des vers qui vivent seuls! Tous les ténias sont des parasites qui vivent à l’intérieur du système digestif d’autres animaux. Plutôt que de trouver eux-mêmes leurs nutriments, ils absorbent les nutriments prédigérés de leur hôte directement à travers leur corps. De cette manière, ils n’ont pas besoin d’un réel système digestif. 

Microscope view of a tapeworm. On its head are hooks that let it latch on to the interior of an animal’s digestive system
Observation au microscope d’un ténia. Sur sa tête, on retrouve des crochets de fixation qui lui permettent de s’accrocher à l’intérieur du système digestif d’un animal (Source : tonaquatic via iStockphoto).
Image - Version textuelle

L’extrémité avant d’un ténia rose pâle observé au microscope. Plusieurs parties de son corps sont plates et le rendent similaire à un morceau de ruban. Sur sa tête, on retrouve des ventouses rondes et des crochets qui lui permettent de s’accrocher à l’intérieur de l’intestin de son animal hôte.

D’autres types de vers plats vivant dans la nature ont développé un système digestif très élémentaire. Ils possèdent une simple cavité gastro-vasculaire. En d’autres mots, ils ne possèdent qu’une seule ouverture qui sert à la fois de bouche et d’anus. Les planaires sont un type de ver plat vivant en eau douce. Ils absorbent la nourriture en étendant leur pharynx hors de leur corps. C’est un peu comme si l’on sortait notre gorge de notre bouche pour l’utiliser comme une paille pour aspirer de la nourriture.

Vidéo (3 min. 20 s.) de Sci- Inspi au microscope d'un planaire se déplaçant et se nourrissant (2016)

On retrouve d’autres animaux qui n’ont pas non plus de réel système digestif. Par exemple, les éponges, les méduses et les anémones.

Les systèmes digestifs complets

Les vers ronds et les annélides, comme les vers de terre, sont plus développés. Ils sont dotés d’un système digestif complet. D’autres invertébrés, comme les insectes, les araignées et les crabes, ont aussi un système digestif complet. 

Un système digestif complet comporte un tube digestif à sens unique qui commence à la bouche et finit à l’anus. Le tractus gastro-intestinal est un système beaucoup plus efficace qu’une cavité gastro-vasculaire, car il empêche le mélange des déchets et des aliments.

Basic structure and function of a GI tract
La structure et fonction de base du tractus gastro-intestinal (Parlons sciences utilisant une image de Zuperia via iStockphoto).
Image - Version textuelle

Un chien mangeant dans un bol de nourriture. Quand les aliments sont mangés, nous appelons cela l’ingestion. Ensuite, les aliments se déplacent le long du tractus gastro-intestinal dans lequel ils sont décomposés. C’est ce que nous appelons la digestion. Les aliments continuent leur chemin dans le tractus gastro-intestinal pour que les nutriments des aliments décomposés soient absorbés. Ce processus est appelé absorption. Enfin, toute la matière non utilisée par l’animal quitte le corps sous forme de déchets. Nous appelons cette étape l’élimination.

Certains invertébrés ont développé un moyen d’utiliser leur système digestif interne de l’extérieur. C’est ce qu’on appelle la digestion externe. Par exemple, les étoiles de mer sortent une partie de leur estomac de leur corps lorsqu’elles digèrent leur proie. Cette partie de l’estomac produit des enzymes digestives. Ces molécules aident à décomposer les tissus de la proie. Ensuite, les cellules de l’estomac absorbent directement les nutriments.

Vidéo (1 min. 18 s.) d'une étoile de mer se nourrissant d'un bivalve de l'Aquarium de Vancouver (2012)

Le savais-tu?

La mouche domestique sécrète des enzymes de sa bouche qu’elle dépose sur sa nourriture. La mouche peut aspirer les aliments dans son système digestif lorsqu’ils sont dégradés.

Les systèmes digestifs des animaux vertébrés 

Les vertébrés sont un groupe d’animaux qui inclut les poissons, les amphibiens, les reptiles, les mammifères et les oiseaux. Tous les vertébrés possèdent un système digestif complet qui se ressemble. Le système commence à la bouche. La bouche est reliée à l’estomac par un tube appelé œsophage. L’estomac est généralement un environnement acide où les aliments sont décomposés en plus petites molécules. Ces molécules se déplacent ensuite vers l’intestin grêle. C’est là que la plupart des nutriments sont absorbés. Les nutriments restants se dirigent ensuite vers le gros intestin où l’eau et les sels sont absorbés et où les déchets sont préparés à être éliminés. La longueur du tube digestif dépend de l’alimentation de l’animal. Les carnivores et les animaux qui se nourrissent uniquement de fruits sont dotés des plus courts tubes digestifs. Les herbivores qui consomment beaucoup de matières végétales fibreuses ont tendance à avoir les tubes digestifs les plus longs. En fait, le tractus gastro-intestinal a besoin de beaucoup de temps pour digérer les celluloses des plantes. Les omnivores, comme les humains, se situent entre ces deux extrêmes.

Le savais-tu?

Les parois cellulaires des plantes sont composées de cellulose. Il s’agit du type de fibres le plus courant que nous consommons. Toutefois, aucun animal n’arrive à le digérer. Ce sont les microbes du système digestif qui le décomposent. Le processus de décomposition entraîne la production d’un gaz nauséabond que nous appelons des flatulences ou « pets »!

Les mammifères

Examinons maintenant notre propre système digestif. En sachant comment notre propre système fonctionne, tu pourras mieux comprendre les différences avec les autres groupes de mammifères.

Voici les parties du système digestif de l’humain :

Le système digestif de l’humain et ses organes
Le système digestif de l’humain et ses organes (Parlons sciences utilisant une image de Monalisa Dakshi via Vecteezy).
Système digestif humain
Partie Description Endroit Fonction
Bouche On y trouve les dents, la langue et glandes salivaires Tête Décompose les aliments en les mâchant par un processus appelé mastication. Pendant la mastication, la salive qui contient des enzymes se mélange aux aliments pour enclencher le processus de digestion.
Œsophage Tube de transport Relie la bouche et l’estomac Transporte les aliments jusqu’à l’estomac. Des contractions musculaires appelées péristaltisme font transiter les aliments dans l’œsophage.
Estomac Organe musculaire où les aliments sont décomposés Entre l’œsophage et l’intestin grêle La digestion mécanique (ou transformation mécanique) des aliments se fait par un processus appelé brassage. La digestion chimique (ou transformation chimique) est effectuée par les sucs gastriques acides et les enzymes de l’estomac. Les sucs gastriques permettent aussi de détruire la majorité des microorganismes qui entrent dans notre corps par l’entremise des aliments. 
Intestin grêle Tube digestif musculaire étroit Entre l’estomac et le gros intestin Absorption de la majorité des nutriments. L’absorption est renforcée par les nombreux plis dans les tissus et par les millions de villosités intestinales. Les villosités sont des expansions de la muqueuse repliée dans l’intestin. Les villosités augmentent la surface disponible pour l’absorption des nutriments, Ceci représente des centaines de mètres carrés!
Appendice Poche en forme de doigt située sur le côté droit du corps Près de l’endroit où se rencontrent l’intestin grêle et le gros intestin Les scientifiques pensaient autrefois qu’il s’agissait d’un organe inutile hérité de nos ancêtres. La théorie actuelle est qu’il peut agir comme stockage pour notre flore bactérienne.
Gros intestin Tube digestif musculaire plus large; composé du cæcum, du côlon et du rectum Entre l’intestin grêle et l’anus Le cæcum, qui ressemble à une poche, est impliqué dans l’absorption des sels. Il ajoute également du mucus aux déchets solides pour les rendre plus faciles à déplacer. Le côlon absorbe l’eau, le sel et certaines vitamines. Le rectum est la dernière partie du gros intestin. Le rectum agit comme une zone de stockage temporaire des matières fécales.
Anus Ouverture vers l’extérieur du corps Extrémité de l’appareil digestif Élimination des déchets alimentaires.

Le savais-tu?

Les aliments peuvent prendre jusqu’à 3 jours pour être entièrement digérés.

Hors du tractus gastro-intestinal, plusieurs autres organes importants participent à la digestion. Comme ton foie, par exemple. Ton foie produit de la bile. La bile est un produit chimique qui aide à digérer les graisses. La bile est transportée vers l’estomac et vers la vésicule biliaire. La vésicule biliaire stocke la bile et la relâche dans l’intestin grêle pendant les repas. Le pancréas est un autre organe. Il produit des enzymes pour l’estomac. Le pancréas et le foie ont d’autres fonctions importantes, en plus de celles liées au système digestif.

Les ruminants 

Les ruminants sont un groupe d’animaux herbivores à sabots. Ce groupe comprend les vaches, les moutons, les chèvres, les cerfs, les lamas, les chameaux et les girafes. Les ruminants ont un très grand estomac. Il occupe les trois quarts de leur cavité abdominale. Contrairement à la nôtre, elle possède quatre compartiments.

Schéma des quatre compartiments et de la direction dans laquelle les aliments transitent dans le système digestif des ruminants
Schéma des quatre compartiments et de la direction dans laquelle les aliments transitent dans le système digestif des ruminants (Parlons sciences utilisant une image de ttsz via iStockphoto).

Les aliments transitent dans cet ordre :

  1. Le rumen ou la panse
    La panse est le plus grand des quatre compartiments. C’est là que se retrouvent d’abord les aliments plus légers, comme l’herbe. Elle sert aussi à stocker de la nourriture pour plus tard. La panse contient des microbes qui peuvent digérer les fibres végétales qui composent la majeure partie de l’alimentation des ruminants. La température et le pH de la panse sont idéaux pour que les microbes se développent. Les ruminants ne mâchent pas beaucoup leur nourriture. Les aliments partiellement mâchés qui se retrouvent dans la panse peuvent être ramenés dans la bouche pour être mâchés à nouveau. C’est ce qu’on appelle la régurgitation, que l’on connaît aussi sous le nom de seconde mastication. La régurgitation ne se produit pas seulement chez les ruminants. Les mères oiseaux régurgitent aussi de la nourriture pour leurs petits.
  2. Le réticulum (ou bonnet)
    Les particules grossières, comme les brindilles ou même les clous, se dirigent directement dans le réticulum. La nourriture régurgitée se retrouve aussi dans le réticulum. Le réticulum fait passer les particules fines et conserve les particules grossières pour qu’elles soient digérées plus tard.
  3. L’omasum (ou feuillet)
    C’est dans ce compartiment que l’eau est absorbée dans le corps à partir de la nourriture partiellement digérée. L’intérieur de l’omasum comporte de nombreux plis, qui s’apparentent un peu aux pages d’un livre. Ces plis augmentent la surface de contact, un peu comme les villosités intestinales du système digestif humain.
  4. L’abomasum (ou caillette)
    L’abomasum est le « vrai estomac » des ruminants. Comme chez les non-ruminants, ce compartiment est très acide et contient des enzymes digestives. Comme chez les autres mammifères, une fois que la nourriture quitte l’abomasum, elle entre dans l’intestin grêle.

Le savais-tu?

Les ruminants passent généralement un tiers de leur temps à brouter, un tiers de leur temps à ruminer et un tiers de leur temps à ne faire ni l’un ni l’autre!

Les oiseaux

Les estomacs sont des organes musculaires très lourds. Les oiseaux en ont donc un petit pour faciliter le vol. Chez les oiseaux, nous employons le terme estomac glandulaire. Avant d’entrer dans l’estomac glandulaire, la nourriture est d’abord stockée dans le jabot, ou poche ventrale. Contrairement aux mammifères, les oiseaux n’ont pas de dents et ne peuvent pas mâcher leur nourriture. La décomposition mécanique de leurs aliments se fait principalement dans un organe appelé gésier.

Le gésier est un organe musculaire situé après l’estomac. Il contient des cailloux que les oiseaux avalent volontairement. Les muscles du gésier, combinés au mouvement des cailloux, décomposent la nourriture de l’oiseau. La nourriture va et vient entre l’estomac glandulaire et le gésier. Il se produit ainsi un cycle répété de digestion mécanique et chimique.

L’intestin grêle et le gros intestin des oiseaux sont similaires à ceux des mammifères. À l’extrémité du tube digestif se trouve le cloaque. Comme chez les reptiles, il s’agit d’une structure tubulaire qui sert d’ouverture commune pour les systèmes digestif, reproductif et urinaire.

Le système digestif d’un poulet
Le système digestif d’un poulet (Parlons sciences utilisant une image de VectorMine via iStockphoto).

En savoir plus

Au coeur des organes : La digestion (2016)
Vidéo (2 min. 41 s.) de Inserm expliquand les parties du système digestif et leur rôle de l’ingestion à l’évacuation.

Comment les vaches digèrent-elles ?
Cette vidéo (2 min. 2s.) de C'est Pas Sorcier démontre comment fonctionne le système digestif de la vache, un ruminant.

Pourquoi les poules mangent-elles des cailloux ?
Cette vidéo (1 min. 1s.) de C'est Pas Sorcier démontre comment fonctionne le système digestif de la poule.

Un Voyage à l'Intérieur de ton Corps (2019)
Ce dessin animé vidéo (9 min. 11 s.) de Sympa explique aux enfants comment les aliments passent de la bouche jusqu’à la fin.

La nutrition
Cette émission vidéo (26 min.) de C'est Pas Sorcier démontre comment fonctionne le système digestif et l’alimentation chez les humains.

Pourquoi le caca des oiseaux est-il blanc ? (2018)
Cette page d’Animalaxy explique pourquoi plusieurs oiseaux ont des fientes liquides blanches.

Intestin grêle (2020)
Cette vidéo des Éditions Larousse présente les fonctionnalités et caractéristiques de l’intestin grêle.

Références

Bowen, R. (n.d.). Rumen Physiology and Rumination. Pathophysiology of the Digestive System, Colorado State University. Retrieved from http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/digestion/herbivores/rumination.html.

Karasov, W. H., & Douglas, A. E. (2013). Comparative digestive physiology. Comprehensive Physiology3(2), 741–783. 

Parish, J (Feb. 2011). Ruminant Digestive Anatomy and Function. Cattle Business in Mississippi. Retrieved from https://extension.msstate.edu/sites/default/files/topic-files/cattle-business-mississippi-articles/cattle-business-mississippi-articles-landing-page/mca_feb2011.pdf

Stevens, C. E. (2019). Digestive System. AccessScience, McGraw-Hill Education, Mar. 2019. 

Vertebrate Digestive Systems. (2021, March 6). Retrieved from https://bio.libretexts.org/@go/page/13843