Schématiquement, on divise le tube digestif en trois parties :
- le segment oral, qui assure les premières étapes d'ingestion, de stockage, de broyage et de macération : il regroupe la cavité buccale, le pharynx, l'oesophage et l'estomac ; - le segment moyen (intestin grêle), où le contenu de l'estomac n'est transféré qu'après une réduction suffisante de la taille des particules, et où s'effectue l'essentiel des processus de digestion et d'absorption ; - le segment terminal (gros intestin), où s'effectuent des fermentations, la déshydratation et la mise en forme finale des excréments avant défécation.
Le segment oral
Grâce à la forme ramassée et globuleuse de son crâne, le chat développe une puissance masticatrice optimale. Comme tous les carnivores, sa mâchoire n'exerce que des mouvements verticaux qui servent surtout à broyer et à cisailler sa proie grâce aux incisives et aux canines. La mastication proprement dite (l'utilisation des molaires) reste sommaire. La salive permet un début d'imbibition du bol alimentaire et lubrifie l'oesophage.
L'estomac est une poche reliée à l'oesophage et au duodénum par deux orifices sphinctériens, le cardia (ou sphincter oesophagien caudal) et le pylore. Il joue un rôle de réservoir, en s'adaptant aux quantités d'aliments ingérés, jusqu'à un volume maximal de 400 millilitres. Ce volume représente plus de 65 % du volume digestif total. Les aliments sont ensuite transformés en une masse fluide, le chyme, par le biais d'une motricité puissante, et surtout par une sécrétion très acide permettant la dissolution et la fragmentation des particules alimentaires. Une enzyme, la pepsine, commence à fragmenter les protéines auxquelles elle a accès.
Le segment moyen
L'intestin grêle (long de 1 à 1,7 m) est le segment le plus important dans les processus de digestion et de résorption, notamment dans ses premières portions (duodénum et jéjunum). C'est là que les processus enzymatiques sont les plus actifs, car le chyme est composé de particules suffisamment fragmentées, inférieures à 2 mm, offrant une grande surface de contact, et le pH, neutralisé par les sécrétions alcalines du foie et du pancréas, présente une valeur optimale à l'activité enzymatique. Les principales enzymes qui interviennent sont la trypsine et la chymotrypsine pour les protides, la lipase et la phospholipase pour les lipides, et l'amylase pour l'amidon. L'équipement enzymatique du chat est bien adapté à son régime naturel. Les protides et les lipides sont bien digérés, tandis que les glucides le sont moins bien. Le pancréas est le principal producteur des enzymes nécessaires. La bile joue un rôle dans l'émulsification des graisses dans le duodénum, préalable nécessaire à leur attaque par la lipase. La muqueuse est équipée de systèmes de transport adaptés à la plupart des éléments simples issus de l'hydrolyse enzymatique.
La motricité de l'intestin grêle se caractérise par une alternance de différentes modalités contractiles. Des contractions localisées, non propagées, appelées contractions segmentaires, permettent le brassage et la mise en contact des substrats avec les enzymes ou la muqueuse. D'autres contractions, coordonnées et propagées sur quelques dizaines de centimètres, dites péristaltiques, servent au transit du contenu vers l'aval.
Le segment terminal
Le caecum est très peu développé chez les carnivores. Le côlon, long de 20 à 40 cm, avec une très grande aptitude à l'extraction d'eau de sa lumière et un profil moteur adapté, a pour rôle de déshydrater et de mouler les excréments. Les contractions segmentaires y sont prédominantes. Quelques phénomènes enzymatiques s'y déroulent encore, mais ils sont essentiellement le fait de la microflore qu'il héberge. Les très nombreuses bactéries qui colonisent cette partie ne sont pas dangereuses pour l'animal. Bien au contraire, leur présence limite la multiplication d'autres bactéries, dites pathogènes, qui pourraient entraîner des troubles digestifs.
Les excréments sont stockés dans le gros intestin jusqu'à la défécation. Après une phase de recherche du lieu approprié, et une prise de position caractéristique, la défécation se poursuit par une contraction involontaire et coordonnée du rectum, associée à un relâchement du sphincter anal.
Le foie
Le foie est un organe dont les fonctions sont nombreuses. Par l'élaboration de la bile, il participe à la digestion : il permet notamment l'émulsification des lipides grâce à des composés tensioactifs, les sels biliaires. La couleur de la bile est due à la présence de pigments, issus du métabolisme de l'hémoglobine contenue dans les globules rouges.
Le foie a aussi une fonction antitoxique : il transforme une grande partie des substances externes à l'organisme qui peuvent y pénétrer, y compris les médicaments, et permet leur élimination. Chez le chat, cette fonction est moins efficace que dans les autres espèces, si bien que l'élimination de nombreux médicaments est beaucoup plus lente que chez le chien ou chez l'homme. Parfois, les médicaments sont transformés en certains sous-produits, les métabolites, qu'on ne retrouve pas dans les autres espèces. Par exemple, le paracétamol, contenu dans de nombreux médicaments antidouleur, est métabolisé chez le chat en composés toxiques. Un seul comprimé dosé à 500 mg peut tuer !
Enfin, le foie joue de nombreux rôles métaboliques. Il est capable de stocker, de transformer et de libérer les éléments issus de la digestion. Il capte activement les glucides alimentaires stockant le glucose sous forme de glycogène et le libérant à mesure des besoins; De la même façon, il transforme les lipides en provenance de l'intestin grêle, et les mer en circulation sous une forme appropriée. Cette mobilisation peut néanmoins se dérégler facilement chez le chat, dont le foie souffre alors d'un stockage prolongé des graisses : c'est la lipidose hépatique. Enfin, le foie a également un rôle clé dans le remaniement des protides et des vitamines.
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