Un véritable moteur

Situé au sein du thorax, entre les deux poumons, le cœur est un muscle creux de la grosseur d'un poing, pesant environ 300 grammes chez l'adulte. Il est recouvert de deux fines membranes protectrices : l'épicarde (enveloppe externe) et l'endocarde (enveloppe interne).

Le cœur a la forme grossière d'une pyramide renversée à trois faces. De sa base s'échappent deux gros vaisseaux 

l'artère pulmonaire, qui relie le cœur aux poumons,

l'aorte qui le relie à tout le reste du corps : organes nobles, viscères, muscles, tissus.

Chacun de nous peut sentir battre la pointe du cœur entre deux côtes, du côté gauche, vers la partie basse du thorax. Le cœur repose, par une face inférieure, sur le diaphragme qui le sépare des viscères de l'abdomen. Muscle dénommé strié par les histologistes, il possède la même structure que ceux des membres et la même force de contraction.

Deux cœurs, quatre chambres

Vu en coupe, le cœur se compose de quatre cavités, couplées deux par deux, qui forment le cœur droit et le cœur gauche, soit deux pompes juxtaposées et synchronisées.

Chacun des deux cœurs est constitué d'une petite cavité, l'oreillette, ayant un rôle de réception du sang. Au gré des pressions régnant dans les cavités, elle se contracte pour se vider dans un espace plus volumineux et musclé, le ventricule, qui éjecte le sang dans une artère.

La circulation se fait à sens unique grâce aux valves cardiaques qui, telles des clapets s'ouvrent et se ferment alternativement. Au nombre de quatre, elles siègent pour deux d'entre elles entre les oreillettes et les ventricules (les valves mitrale et tricuspide). Les deux autres sont situées entre les ventricules et l'artère correspondante (valve aortique et valve pulmonaire).

Le cœur droit comprend l'oreillette droite, placée au dessus du ventricule droit. Entre les deux se trouve la valvule tricuspide (à trois feuillets).

Le cœur droit assure la récupération du sang veineux, le sang bleu appauvri en oxygène et riche en oxyde de carbone, de retour des tissus et organes qu'il a nourris. Cette récupération s'effectue grâce à deux vaisseaux raccordés à l'oreillette : la veine cave inférieure, venant de la partie du corps située au dessous du cœur, et la veine cave supérieure venant de la partie du corps située au dessus.

De l'oreillette droite, le sang bleu passe dans le ventricule à travers la valvule tricuspide ouverte, puis est propulsé dans l'artère pulmonaire, via la valvule pulmonaire, en direction des poumons où il s'oxygène et élimine le gaz carbonique. C'est dans la paroi de l'oreillette droite, à son sommet, qu'un amas de cellules nerveuses, appelé nœud sinusal, est à l'origine des impulsions électriques qui déclenchent à intervalles réguliers la contraction cardiaque et qui est responsable de l’automatisme cardiaque.

Le cœur gauche est constitué par l'oreillette gauche qui surmonte le ventricule gauche. Entre les deux se situe la valvule mitrale (en forme de mitre d'évêque renversée).

Le cœur gauche est chargé de propulser le sang dans tout l'organisme grâce à l'aorte, artère maîtresse qui naît du ventricule gauche. En amont, le sangrouge, revenu des poumons où il s'est oxygéné, se déverse dans l'oreillette gauche en empruntant les veines pulmonaires, avant de passer dans le ventricule gauche à travers la valvule mitrale ouverte. Il est finalement éjecté par le ventricule dans l'aorte, qu'il atteint après avoir franchi la valvule aortique.

 La circulation sanguine

Du cœur aux organes

Le sang, chargé d'oxygène, est propulsé dans l'aorte, l'artère principale de notre organisme.

De là, il emprunte les nombreuses artères secondaires qui mènent aux différentes parties du corps. Puis des artères, de plus en plus étroites (lesartérioles), le conduisent jusqu'aux organes.

Dans chaque organe, le sang, circulant dans les vaisseaux fins comme des cheveux (les capillaires), distribue aux cellules leur ration d'oxygène et de nutriments, et se charge, en échange, de gaz carbonique et de leurs déchets.

Des organes au cœur

Le sang, chargé de gaz carbonique, est ramené au cœur par le circuit veineux, empruntant des vaisseaux de petit calibre (les veinules) puis des veines de plus en plus importantes jusqu'aux grosses veines caves.

Du cœur au cœur

Le sang veineux est éjecté du cœur vers les poumons par l'artère pulmonaire, et rejoint les alvéoles pulmonaires, sortes de petits "sacs" situés sur les bronches et où aboutit l'air respiré. Le sang bleu se régénère en puisant, à travers la membrane perméable des alvéoles, l'oxygène, qui est pris en charge par les globules rouges, et en évacuant le gaz carbonique.

Les veines pulmonaires se chargent de ramener au cœur gauche le sang régénéré, rouge – riche en oxygène et pauvre en gaz carbonique – prêt pour un nouveau voyage dans le réseau artériel.

La circulation cérébrale

Comme tous les organes, le cerveau reçoit l'oxygène et l'énergie qui lui sont nécessaires pour fonctionner par l'intermédiaire des vaisseaux sanguins. Quatre artères assurent les apports de sang au cerveau. Les deux carotides internes (droite et gauche) naissent à l'avant du cou des artères carotides communes. Elles pénètrent dans le crâne à travers l'os du rocher. Les deux artères vertébrales, à l'arrière du cou, pénètrent par le trou occipital et se réunissent en une seule artère, le tronc basiliaire. Ces quatre artères sont à l'origine des artères cérébrales.

Une irrigation permanente nécessaire

1,5 kg: c'est le poids moyen du cerveau, ce qui représente un quarantième du poids total du corps d'un adulte. Pourtant, à lui tout seul, le cerveau consomme un quart du volume de sang propulsé par le cœur dans l'organisme. Le cerveau a besoin de beaucoup d'oxygène et de beaucoup d'énergie pour fonctionner. Et cela en permanence, car ses quelque vingt milliards de cellules nerveuses ne peuvent stocker ni énergie ni oxygène et ont besoin d'un approvisionnement ininterrompu.

Sans l'apport permanent de sang, les cellules nerveuses meurent.

Les poumons

Notre système respiratoire est composé des voies nasales, de la trachée et de deux poumons. Son rôle est double : fournir notre organisme en oxygène (O2) et évacuer le dioxyde de carbone (Co2).

Les poumons sont situés dans la poitrine (le thorax), de chaque côté du cœur. Ils sont divisés en plusieurs lobes, eux-mêmes divisés en plusieurs segments. Le poumon gauche comprend deux lobes et le poumon droit en compte trois, séparés les uns des autres par des cloisons appelées scissures. Chaque lobe contient les bronches. Les bronches sont constituées d'alvéoles (petites poches) reliées entre elles par les bronchioles. Toutes les bronches sont reliées à la trachée.

Lors de l'inspiration, l'air arrive par la trachée et se répartit dans les bronches, puis les bronchioles et les alvéoles. L'oxygène contenu dans l'air inspiré circule dans les alvéoles. Il traverse leur paroi pour aller dans le sang. Le sang distribue ensuite l'oxygène à toutes les cellules de l'organisme.

Dans le même temps, en sens inverse, le gaz carbonique rejeté par toutes les cellules du corps passe dans le sang. Le gaz carbonique traverse les alvéoles, puis passe par les bronches. Il s'échappe par la trachée, puis le nez et la bouche. C'est l'expiration.

Une double enveloppe (la plèvre) maintient les poumons contre la paroi thoracique. Les bronches sont tapissées d'une couche protectrice de mucus. Les cellules des bronches possèdent à leur surface des cils très fins qui, comme un balai, poussent continuellement le mucus vers la trachée en éliminant les particules inspirées qui s'y sont déposées. Lorsque la quantité de mucus est importante, cela produit les crachats.

Entre les deux poumons, au-dessus du cœur, se situe la région du médiastin qui s'étend d'avant en arrière du sternum à la colonne vertébrale. Le médiastin contient des gros vaisseaux sanguins comme l'aorte, la trachée et l'œsophage. Il comprend également les ganglions lymphatiques médiastinaux, situés derrière le sternum.

Ces ganglions lymphatiques font partie du système lymphatique dont le rôle est notamment d'évacuer les déchets émis par l'organisme (dont ceux qui viennent des poumons) via un liquide, la lymphe. Les ganglions médiastinaux peuvent être atteints par les cellules cancéreuses.

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Anatomie et physiologie du rein

Les reins font partie de l'appareil urinaire. Le corps contient 2 reins, un de chaque côté de la colonne vertébrale sous les côtes inférieures, tout en profondeur dans la partie supérieure de l'abdomen. Les glandes surrénales sont situées juste au-dessus de chaque rein et font partie du système endocrinien.

Les uretères sont des tubes minces de 25 à 30 cm (10 à 12 po) de long qui relient les reins à la vessie. L'urètre est un petit tube qui relie la vessie à l'extérieur du corps.

Structure

Les reins sont des organes en forme de haricot d'environ 12 cm (4 à 5 po) de haut, 6 cm (2 à 3 po) de large et 3 cm (1 à 2 po) d'épaisseur.

Chaque rein est entouré :

d'une couche de tissu fibreux appelée capsule rénale

d'une couche de tissu graisseux qui maintient les reins en place contre le muscle situé à l'arrière de l'abdomen

d'un tissu fin et fibreux qui recouvre l'extérieur de la couche graisseuse et qui est appelé fascia de Gerota

Le cortex est le tissu situé juste en dessous de la capsule rénale. La médulla (zone médullaire) est la partie interne du rein. Le bassinet du rein est une cavité collectrice située au centre de chaque rein.

 L'artère rénale amène le sang au rein, et la veine rénale ramène le sang au corps une fois qu'il a passé à travers le rein. La région où l'artère rénale, la veine rénale et l'urètre entrent dans le rein est appelée le hile rénal.

À l'intérieur de chaque rein se trouve un réseau de millions de petits tubes appelés néphrons. Chaque néphron est constitué de 2 parties :

un tubule

c'est un tube minuscule qui recueille les déchets et les substances chimiques du sang qui circule dans le rein

un corpuscule

il contient une grappe de minuscules vaisseaux sanguins appelés glomérules, qui filtrent le sang

Fonction

La principale fonction des reins est de filtrer l'eau, les impuretés et les déchets du sang.

Le sang entre dans les reins par les artères rénales. Une fois dans les reins, le sang passe à travers les néphrons, là où les déchets et l'excès d'eau sont évacués. Le sang purifié retourne dans le corps par les veines rénales.

Les déchets filtrés du sang sont ensuite concentrés pour former l'urine. L'urine est recueillie par le bassinet du rein. Les uretères amènent l'urine dans la vessie, où elle est emmagasinée. L'urine est ensuite évacuée de la vessie par l'urètre.

Les reins agissent également comme glandes endocrines et produisent certains types d'hormones soit :

l'érythropoïétine (EPO), qui incite la moelle osseuse à fabriquer des globules rouges

le calcitriol, une forme de vitamine D, qui aide le côlon à absorber le calcium alimentaire

la rénine, qui aide à régulariser la pression artérielle

LE TUBE DIGESTIF 

LA CAVITÉ BUCCALE

La bouche constitue la partie supérieure du tube digestif. C’est à cet endroit que débutent ladigestion mécanique et la digestion chimique des aliments. La bouche comprend notamment les dents, les lèvres, la langue, le palais, la luette et les joues.

Grâce aux dents, à la force de la mâchoire et à la langue qui s’appuie sur le palais, la masticationpermet d’augmenter la surface de contact des aliments et leur accorde une forme et une consistance permettant une meilleure progression dans le tube digestif.

L’action des dents, combinée à celle de la langue, transforme en fait la nourriture en une sorte de boule nommée bol alimentaire. Ce bol alimentaire est formé des aliments transformés mécaniquement et mélangés à la salive sécrétée par les glandes salivaires situées dans la bouche, phénomène que l'on nomme insalivation. Lorsque la langue pousse ce bol alimentaire vers lepharynx, on parle alors de la déglutition.

LE PHARYNX

Aussi appelé gorge, le pharynx est le lieu où se rejoignent les voies respiratoires et le tube digestif. 

Ce lieu d’intersection de la cavité nasale, de la cavité buccale, de la trachée et de l’œsophage a besoin d’un système efficace de portes afin que l’air et la nourriture empruntent les bonnes voies sinon, c’est l’étouffement! 

Chez les humains de plus de 2 ans, il est impossible d’avaler en respirant. Les voies respiratoires doivent être fermées au moment de la déglutition. C’est l’épiglotte, un rabat cartilagineux, qui joue ce rôle au niveau de la trachée. La remontée de la pomme d’Adam lors de la déglutition est causée par cette fermeture de la trachée par l’épiglotte.

L'OESOPHAGE

L’oesophage n’a pas vraiment de rôle digestif. L’oesophage est un conduit reliant la cavité buccale (et le pharynx) à l’estomac. 

La partie supérieure de l’œsophage est contrôlée par des muscles striés volontaires utilisés lors de la déglutition. Ensuite, des muscles lisses involontaires prennent la relève pour le reste du tube digestif. Les contractions ondulatoires involontaires dues à l’action de ces muscles se nomment péristaltisme.

Une fois avalé, le bol alimentaire est poussé par les muscles qui entourent l’œsophage. De plus, la paroi interne de l’œsophage est tapissée de cellules productrices de mucus, un liquide visqueux et épais qui permet aux aliments de mieux glisser.

L'ESTOMAC

L’estomac est situé dans la cavité abdominale sous la partie gauche du diaphragme (une cloison musculeuse située sous les poumons et qui sépare la cage thoracique de l’abdomen). 

Le rôle premier de l’estomac est le stockage alimentaire. Cette poche musculeuse nous permet de nous nourrir ponctuellement et d’emmagasiner une quantité relativement importante de nourriture. L’estomac peut en fait s’étirer grâce à sa paroi élastique et ses replis gastriques. Lorsqu’il est vide, l’estomac possède un volume d’environ 500 ml.  Rempli de liquide ou de nourriture, il peut passer à un volume de 4 L (4 000 ml). 

Une couche de mucus est sécrétée par des cellules spécialisées afin de protéger l’estomac d’une autodigestion. Malgré tout, l’épithélium doit être régénéré rapidement (aux trois jours environ) afin d’éviter un amincissement de la muqueuse, ce qui provoquerait des ulcères gastriques.

Après un repas, l’estomac met entre 2 et 6 heures pour se vider dans l’intestin grêle. Les entrées et les sorties qui se produisent au niveau de l’estomac sont controlées aux deux extrémités grâce à des petits muscles circulaires, aussi appelés sphincters. Chacun d'entre eux porte un nom distinct : à la fin de l’oesophage, c'est le cardia et à l’entrée de l’intestin grêle, le pylore.  

L'INTESTIN GRÊLE

L’intestin grêle est sans contredit la partie du tube digestif avec les fonctions les plus cruciales. La majeure partie de la digestion et de l’absorption s’y produisent. 

L’intestin grêle mesure environ 6 m et se divise en plusieurs sections. D’abord, on observe à la jonction de l’estomac, le duodénum. Il s’agit du principal site de digestion des aliments. Il représente les 25 premiers centimètres de l’intestin grêle.

À la fin de l’avancée du chyme dans le duodénum, la digestion de l’ensemble des nutriments est presque complétée et l’absorption des nutriments se poursuit dans les deux derniers segments de l’intestin : le jéjunum et l’iléon. 

Bien que l’intestin grêle ne fasse que 6 m de long, il possède tellement de replis que sa surface d’absorption fait environ 600 m², soit l’équivalent d’un terrain de baseball ! On distingue d’abord des replis grossiers nommés plis circulaires. Pour comprendre comment 600 m² peuvent être contenus dans l’intestin, on peut penser à la surface qu’occupe un drap lorsqu’il est déplié et à cette même surface lorsqu’il est replié en boule. Lorsqu’il est en boule, il est certes moins long, mais il occupe la même surface! Ensuite vient un deuxième niveau de replis : les villosités. Il s’agit d’extensions en forme de gouttes qui revêtent la surface des plis circulaires. Les cellules absorbantes sont situées à la surface de ces villosités. À plus petite échelle encore, la surface des cellules absorbantes est tapissée de poils nommés microvillosités. Ces derniers augmentent encore significativement la surface d’absorption. 

LE GROS INTESTIN

Le gros intestin se divise en plusieurs sections : le caecum, le côlon (en 3 parties : ascendant, transverse et descendant), l’appendice et le rectum se terminant par l'anus. 

Le gros intestin est lié à l’intestin grêle au niveau de l’iléon, où se retrouve un sphincter. Cette jonction est en forme de T et l’une des deux branches du T est le caecum. Celui-ci est une petite poche en cul-de-sac, ce qui suggère qu’elle n’a que peu d’utilité dans la digestion chez l’humain. Ce caecum se prolonge en un appendice vermiforme qui n’a pas de rôle digestif et qui est sujet à l’infection (crise d’appendicite).

Il est possible que cet organe soit un vestige de l’évolution en un temps où nos ancêtres étaient plutôt végétariens. En effet, une hypothèse suggère que l’appendice est un vestige des caeca* que l’on retrouve chez les ruminants et les autres herbivores. Ces caeca permettent de digérer la cellulose (un polymère de glucides chez les végétaux). Des bactéries digèrent la cellulose par un passage prolongé de la nourriture. Malheureusement, l’être humain ne possède plus la capacité de digérer la cellulose. 

* En latin, le pluriel des mots se terminant en « um » est « a ». On écrira donc un caecum et des caeca. Certains mots français ont conservé ce type de terminaison.

L’autre branche du T est le côlon. Sa principale fonction est l’absorption de l’eau. Entre 6 et 7 L d’eau sont avalés et sécrétés par le tube digestif. Près de 90% de cette eau sera récupérée au niveau de l’intestin grêle et du côlon. La matière fécale (aussi appelée fèces) est le résidu non absorbé de la digestion. En fait, 150 ml des 500 ml qui arrivent au caecum chaque jour sont transformés en fèces.

Finalement, la matière fécale chemine vers le rectum. Lorsque l'anus n'est pas contracté, il y a défécation et la matière fécale est expulsée vers l'extérieur.

LES GLANDES DIGESTIVES

Les glandes digestives sont des structures qui sécrètent des substances chimiques, des enzymes, qui facilitent certaines réactions chimiques de dégradation dans le cas du système digestif. On distingue les glandes digestives annexées au tube digestif par des canaux (les glandes salivaires, le foie et le pancréas), mais aussi les glandes digestives intégrées à même les parois du tube digestif (les glandes gastriques et les glandes intestinales).

LES GLANDES SALIVAIRES

Trois paires de glandes salivaires sont situées en périphérie de la cavité buccale : les glandes parotides, les glandes sublinguales et les glandes submaxillaires. Elles sécrètent entre 1L et 1,5L de salive par jour. Plusieurs protéines et enzymes se trouvent dans la salive. 

La salive agit en tant que lubrifiant tant pour la bouche que pour le bol alimentaire. Elle limite l’abrasion de la muqueuse dans la cavité orale. De plus, la lubrification du bol alimentaire permet à celui-ci de progresser plus facilement dans le tube digestif. De plus, la salive comporte desagents anti-bactériens qui limitent l’introduction de bactéries dans le tube digestif et donc de maladies potentielles. 

    Les glandes salivaires peuvent être activées de façon proactive, c’est-à-dire que simplement la pensée, la vue ou l’odeur de la nourriture peuvent provoquer une sécrétion de salive.

LE FOIE

En plus d'être la plus grosse glande du corps humain, le foie est l’un des organes les plus impliqués dans toutes les activités du corps. Au niveau de la digestion, son rôle est principalement la sécrétion de la bile. Le foie produit en général entre 0,5L et 1L de bile par jour. Celle-ci est donc mise en réserve dans la vésicule biliaire qui est annexée au foie et reliée au tube digestif, plus particulièrement au duodénum, par le conduit biliaire.    

LE PANCRÉAS

Le pancréas, organe en forme de feuille, sécrète quotidiennement entre 1,2L et 1,5L de suc pancréatique qui se déverse directement dans le duodénum par un petit canal. Outre cette première fonction, le pancréas est principalement responsable de la sécrétion de deux hormones antagonistes : l’insuline et le glucagon. Ces deux hormones sont responsables de la régulation du niveau de glucose dans le sang.  

LES GLANDES GASTRIQUES

Les glandes gastriques sont dispersées dans toute la surface interne de l'estomac. On estime leur nombre à 35 millions ! Le suc gastrique est sécrété au niveau de l’épithélium de l’enveloppe gastrique (l’enveloppe de l’estomac). Environ 3L de suc gastrique est produit chaque jour.

LES GLANDES INTESTINALES

Les glandes intestinales sont situées au fond des villosités qui tapissent la surface interne del'intestin grêle. Il y en a environ 50 millions de ces glandes et elles peuvent sécréter jusqu'à 2Lde suc intestinal dans le petit intestin.