L'alimentation des cellules

Le fonctionnement des organes nécessite l'apport de nutriments et de dioxygène. Les nutriments proviennent de la digestion des aliments, ils sont absorbés dans le sang au niveau de l'intestin grêle. Le dioxygène provient de l'air, il passe dans le sang au niveau des alvéoles pulmonaires. Le sang, mis en mouvement par le cœur permet d'apporter ces éléments aux cellules où ils vont être utilisés lors de la respiration cellulaire, c'est aussi le sang qui emporte les déchets formés lors du fonctionnement des cellules. (Source : Corpus)

Les besoins cellulaires

Toutes les cellules du corps humain utilisent du dioxygène et des nutriments pour produire l'énergie dont elles ont besoin pour se maintenir et assurer leurs fonctions : se contracter, pour les cellules d'un muscle ; traiter et propager le message nerveux, pour les cellules nerveuses ; produire des enzymes digestives, pour certaines cellules pancréatiques. Mais d'où viennent les nutriments ? D'où provient le dioxygène ? Comment sont-ils transportés jusqu'aux organes et aux cellules ? La façon dont le corps est organisé pour nourrir toutes ces cellules mérite un coup de projecteur.

D'où proviennent les nutriments ?

C'est au cours de la digestion que les aliments sont transformés en nutriments. Dans l'estomac, le brassage et l'action des enzymes des sucs gastriques découpent d'abord, en partie, certaines molécules alimentaires. Puis, c'est dans l'intestin grêle que se poursuit la digestion. La plupart des molécules complexes des aliments sont transformées en molécules simples, les nutriments, par l'action des enzymes digestives. Ainsi, par exemple, les lipides sont découpés en acides gras, les protéines en acides aminés, et les glucides en glucose et autres sucres simples.

Certaines molécules non-digérables par nos enzymes, comme les fibres alimentaires, sont transformées grâce à l'action du microbiote intestinal. Cet ensemble de micro-organismes vivant en symbiose avec nous, dans l'intestin, synthétise aussi certaines vitamines.

Une fois les nutriments formés, c'est au niveau de l'intestin grêle qu'ils vont passer dans le sang. Cet échange se fait au niveau des villosités intestinales, microscopiques petits replis tapissant la paroi interne de l'intestin. La surface de ces villosités, 25 millimètres carrés chacune, et leur nombre, près de 10 millions, permettent à l'intestin d'offrir une surface totale d'absorption avoisinant les 250 m², soit l'équivalent de la surface d'un terrain de tennis. Les nutriments sont alors transportés dans tout l'organisme par le sang et distribués à toutes les cellules de tous les organes, même les plus éloignés de l'appareil digestif.

Si l'apport en nutriment est plus important que les besoins, ils sont alors mis en réserve. Le foie stocke les glucides sous forme de glycogène, en vue d'une restitution ultérieure. De la même manière, le tissu adipeux fait des réserves sous forme de lipides. Eau et sels minéraux sont absorbés au niveau du colon. Les restes non-digérés forment les selles, ou excréments, évacués par l'anus.

D'où vient maintenant le dioxygène ?

C'est au niveau des alvéoles des poumons que se produit l'échange gazeux entre l'air et le sang. Le dioxygène quitte l'air pour passer dans le sang, et le dioxyde de carbone s'échappe du sang pour être rejeté dans l'air et quitter l'organisme en passant par les bronches.

Le sang, qui était pauvre en dioxygène, en arrivant à proximité des alvéoles, s'en trouve maintenant, au contraire, complètement enrichi. Il quitte les poumons par la veine pulmonaire pour aller irriguer les différents organes du corps, afin que le dioxygène soit distribué à toutes les cellules de notre organisme. Au niveau des cellules, s'opère l'échange inverse de celui des poumons. Le sang récupère le dioxyde de carbone produit lors de la respiration cellulaire et libère le dioxygène dont cette dernière a besoin.

La dégradation des nutriments issus de la digestion, en présence de dioxygène prélevé dans l'air, au niveau des poumons, permet de produire de l'énergie chimique utilisable par les cellules.

La fonction de nutrition met donc en jeu plusieurs appareils :

• L'appareil respiratoire apporte le dioxygène et évacue le dioxyde de carbone.
• L'appareil digestif permet la transformation des aliments en substance nutritive soluble, les nutriments, et l'absorption de ces derniers dans le sang.
• L'appareil circulatoire distribue dioxygène et substance nutritive.
• Enfin, l'appareil excréteur élimine les déchets.

Répondre aux besoins nutritifs de toutes les cellules de l'organisme nécessite donc la mobilisation de quatre appareils du corps humain.