Quelle est la surface du tube digestif ? Une synthèse visuelle
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Cet article fait partie de mon projet sur le Système Digestif.
Quelle est la surface de l’ensemble du système digestif humain ? Quelle est la surface de l’intestin grêle ?
De la bouche à l’anus, notre tube digestif fait environ 32 m2 (38 yards2). Et à peu près 94% de cette surface correspond à l’intestin grêle à lui tout seul !
Il est difficile d’estimer la superficie réelle du tube digestif, car il s’agit essentiellement d’un tube de muscles qui n’a pas de forme fixe. Cela dit, de nombreux chercheurs ont tenté d’estimer la superficie de notre tube digestif au fil des ans.
Ici, j’ai sélectionné et résumé l’estimation la plus récente et la plus robuste, celle de Helander et Fändriks (2014)1.
Bonne lecture !
Sommaire
Ensemble du tube digestif humain : 32 m2
Des lèvres à l’anus, notre tube digestif fait 32 m2 de surface interne.
La bouche2 fait environ 0,02 m2, l’œsophage1 0,02 m2, l’estomac1 0,05 m2, l’intestin grêle1 30 m2, et le gros intestin1 2 m2.
Avant la publication de cet article scientifique, on pensait que cette aire était de l’ordre de 300 m2, comme un court de tennis, ou un très très grand appartement. Mais, en 2014, quand Helander et Fändriks ont essayé de réévaluer cette surface, pour chaque section du tube digestif, et ils ont trouvé que 32 m2 était plus exact1.
Ainsi, la surface de notre tube digestif correspondrait plutôt à “la moitié d’un terrain de badminton”, disent-ils, ou, à un studio ! Mais cette valeur est simplement une moyenne, pour un être humain adulte en bonne santé.
Cette aire correspond à la surface d’échange entre le contenu du tube digestif, appelé lumen, et la paroi du tube, appelée muqueuse.
L’intestin grêle représente ~94% de la superficie de notre tube digestif !
La surface de l’intestin grêle est repliée à trois niveaux.
Ces plis augmentent considérablement la surface de contact entre le lumen et la muqueuse, ce qui permet à l’intestin grêle d’absorber efficacement les nutriments.
L’intestin grêle est recouvert de plis circulaires perpendiculaires au flux des aliments.
Ces plis sont recouverts de petites structures en forme de doigts appelées villosités.
Ces villosités sont, à leur tour, recouvertes de cellules, appelées cellules épithéliales, dont la membrane est également repliée en microvillosités.
Avec une longueur de 2,9 m, et un tel pliage en fractal, la surface d’échange de l’intestin grêle est d’environ 30 m2 !
Le gros intestin représente ~6% de la superficie de notre tube digestif
La surface du gros intestin est repliée à deux niveaux.
Les plis du gros intestin sont plus petits et moins nombreux que ceux de l’intestin grêle.
La muqueuse n’est pas recouverte de villosités, mais seulement de microvillosités sur les cellules épithéliales.
Avec une longueur plus courte d’environ 1,9 m et ce pliage moins complexe, la surface d’échange du gros intestin est d’environ 2 m2, donc beaucoup plus petite que celle de l’intestin grêle.
Mais, comment ces scientifiques ont-ils estimé cette superficie ?
La méthode qu’ils ont utilisée pour estimer cette surface
Pour estimer la surface du tube digestif, ces chercheurs l’ont considéré comme un cylindre. La surface intérieure du tube digestif s’obtient donc en multipliant la longueur de ce cylindre par sa circonférence.
À première vue, ce calcul géométrique semble assez simple, mais il présente deux grandes difficultés.
D’abord, la longueur et la largeur de ce cylindre sont difficiles à mesurer. Car, en plus d’être caché dans notre ventre, notre tube digestif est un tube de muscles dont la forme change constamment. Les chercheurs ont donc dû choisir des moyennes raisonnables pour la longueur et la largeur. J’ai évoqué cela dans la section méthode de mon article sur la longueur du tube digestif.
Ensuite, comme nous venons de le voir, ce cylindre n’est pas lisse, surtout dans l’intestin grêle et le gros intestin. Les plis, les villosités et les microvillosités augmentent la surface réelle entre le lumen et la membrane des cellules absorbantes. Les chercheurs ont donc multiplié la surface d’un cylindre lisse théorique par des “facteurs d’agrandissement”.
Qui plus est, la longueur du tube digestif et les facteurs d’agrandissement varient considérablement d’un individu à l’autre !
Par conséquent, étant donné cette grande variabilité, il n’est pas vraiment possible de calculer la surface exacte, mais plutôt “une estimation raisonnable de la surface de la muqueuse intestinale chez un être humain adulte en bonne santé”, comme le précisent Helander et Fändriks dans leur article1.
Estimation de la surface interne de l’intestin grêle
Pour l’intestin grêle, ils ont retenu une longueur moyenne de 2,91 m et un diamètre moyen de 2,5 cm. Ils ont ensuite considéré que les plis multiplient la surface réelle par 1,57 ; les villosités par 6,5 et les microvillosités par 13.
D’où, la formule :
\[ Aire ≈ (2.91 m × π × 0.025 m) × 1.57 × 6.5 × 13 ≈ 30 m^2 \]
Estimation de la surface interne du gros intestin
Pour le gros intestin, ils ont retenu une longueur moyenne de 1,90 m et un diamètre moyen de 4,8 cm. Ensuite, ils ont considéré que les plis du gros intestin n’agrandissent pas significativement la surface et, comme nous l’avons vu, il n’y a pas de villosités dans le gros intestin. L’agrandissement est donc uniquement dû aux microvillosités, mais comme elles sont plus courtes que dans l’intestin grêle, les chercheurs ont retenu un facteur d’agrandissement de 6,5 au lieu de 13.
D’où, la formule :
\[ Aire ≈ (1.90 m × π × 0.048 m) × 6.5 ≈ 1.9 m^2 \]
Le gros intestin est plus large que l’intestin grêle, mais il est plus court et plus lisse. Il en résulte une surface interne beaucoup plus petite que celle de l’intestin grêle !
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experiment ongoing… please, come back on Sunday…
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Références
Lénaïc Pardon
Je suis une sorte de chercheur-explorateur. Je suis français, introverti et hypersensible. Je donne beaucoup de valeur à la liberté, la créativité et l’altruisme. Je suis curieux sur à peu près tout, mais j’ai une préférence pour les sujets autour de la sobriété volontaire : permaculture, nature, artisanat, autonomie, philosophie, les mystères de la vie… Plus de détails sur mon travail et ma trajectoire >