Fonctions de nutrition : digestion, respiration, circulation

Trois fonctions coordonnées permettent aux cellules d'obtenir la matière et l'énergie dont elles ont besoin.

1 L'idée

Tout être vivant a besoin de matière et d'énergie pour fonctionner, grandir et se reproduire. Pour cela, l'organisme met en jeu trois fonctions de nutrition complémentaires et interdépendantes :

La digestion : transformer les aliments en nutriments assimilables par l'organisme.
La respiration : approvisionner les cellules en dioxygène et éliminer le dioxyde de carbone qu'elles produisent.
La circulation : transporter nutriments et dioxygène vers toutes les cellules du corps, et évacuer les déchets.

2 La digestion

La digestion est la transformation des aliments en nutriments (glucose, acides aminés, acides gras…). Elle se déroule dans le tube digestif, dans cet ordre : bouche → œsophage → estomac → intestin grêle → gros intestin → anus.

Deux types de transformations se succèdent :

Mécanique : broyage des aliments par les dents (bouche), brassage (estomac).
Chimique : action des sucs digestifs — salive (bouche), suc gastrique (estomac), suc intestinal (intestin grêle) — qui découpent les molécules alimentaires complexes en nutriments simples.

À la sortie de l'intestin grêle, les nutriments traversent la paroi intestinale et passent dans le sang : c'est l'absorption intestinale. Les résidus non digérés progressent dans le gros intestin et sont éliminés.

3 Exemple — Du pain à la cellule musculaire

Trajet du glucose issu de l'amidon du pain

Le pain contient de l'amidon (grosse molécule complexe, non directement utilisable par les cellules).

Bouche : mastication + salive → début de la digestion chimique de l'amidon.

Estomac : brassage + suc gastrique → poursuite de la transformation.

Intestin grêle : suc intestinal → l'amidon est entièrement transformé en glucose (nutriment simple).

Absorption intestinale : le glucose traverse la paroi de l'intestin grêle et entre dans le sang.

Circulation : le cœur pompe le sang chargé en glucose jusqu'aux capillaires des cellules musculaires, qui l'utilisent pour produire de l'énergie.

4 Respiration et circulation

La respiration approvisionne les cellules en dioxygène (O₂) et élimine le dioxyde de carbone (CO₂) qu'elles produisent. Chez l'Homme, ces échanges gazeux ont lieu dans les poumons, au niveau des alvéoles pulmonaires : l'O₂ de l'air passe dans le sang, tandis que le CO₂ du sang passe dans l'air et est expiré. D'autres animaux utilisent des branchies (poissons) ou des trachées (insectes).

La circulation sanguine transporte toutes ces substances grâce à :

Le cœur : pompe qui propulse le sang sans interruption.
Les artères : vaisseaux qui conduisent le sang depuis le cœur vers les organes.
Les veines : vaisseaux qui ramènent le sang vers le cœur.
Les capillaires : très fins vaisseaux où s'effectuent les échanges entre le sang et les cellules (apport de nutriments et d'O₂, collecte du CO₂ et des déchets).

Méthode — Relier les trois fonctions

La digestion transforme les aliments en nutriments dans le tube digestif.
L'absorption intestinale fait passer les nutriments dans le sang (intestin grêle).
La respiration fait passer le dioxygène de l'air dans le sang au niveau des poumons.
La circulation distribue nutriments et O₂ à toutes les cellules via le cœur et les vaisseaux sanguins.
Les cellules utilisent ces apports pour produire de l'énergie ; elles rejettent du CO₂ collecté par le sang et évacué par les poumons.

Erreurs fréquentes

Le sang ne transporte pas les aliments tels quels : il transporte les nutriments issus de la digestion (glucose, etc.).
La digestion chimique ne commence pas dans l'estomac : elle commence dès la bouche grâce à la salive.
Respiration ≠ seulement inspirer et expirer : la respiration englobe aussi les échanges gazeux entre l'air, le sang et les cellules.
Artère ≠ veine : une artère part du cœur, une veine y revient — la distinction ne dépend pas de la couleur du sang.