SECTION 9.3
Fonctions du foie
Identifiez les principales fonctions du foie dans le métabolisme, le stockage, la détoxification et la production de bile.
Apprendre
Le foie est le plus grand organe interne et l’un des plus actifs. Il se situe dans la partie supérieure droite de l’abdomen, sous le diaphragme, et reçoit du sang de deux sources : l’artère hépatique apporte du sang oxygéné et la veine porte hépatique du sang riche en nutriments venant des intestins. Tout ce qui est absorbé par l’intestin traversant le foie avant d’atteindre le reste de l’organisme, le foie peut ajuster les taux de nutriments, stocker ce qui n’est pas nécessaire sur le moment et éliminer les substances qui ne doivent pas circuler. Ses fonctions principales se répartissent en quatre groupes : le métabolisme des glucides, des graisses et des protéines ; le stockage du glycogène, des vitamines, du fer et d’autres éléments ; la détoxification des médicaments, de l’alcool et des déchets ; et la production de bile, nécessaire à la digestion des graisses. Cette section explique ces fonctions et ce qui se passe en cas d’insuffisance hépatique.
Concepts et thèmes clés
Structure et vascularisation
Le foie est organisé en lobules, unités grossièrement hexagonales construites autour d’une veine centrale. Aux angles de chaque lobule cheminent des branches de l’artère hépatique, de la veine porte hépatique et un canal biliaire. Les hépatocytes, principales cellules hépatiques, sont disposés en plaques entre les vaisseaux, et entre ces plaques courent les sinusoïdes, capillaires larges dans lesquels le sang circule lentement. Le sang des sinusoïdes venant de l’intestin, les hépatocytes peuvent prélever les nutriments, les transformer et renvoyer les produits au sang. Les sinusoïdes sont bordés de cellules de Kupffer, macrophages engloutissant bactéries, globules rouges âgés et autres particules. Entre les hépatocytes adjacents courent les canalicules biliaires, minuscules canaux qui recueillent la bile et la conduisent vers les canaux biliaires : c’est ainsi que le foie exporte la bile sans la mélanger au sang.
Par exemple : Le foie recevant d’abord le sang de l’intestin, un médicament pris par voie orale est partiellement transformé avant d’atteindre le reste de l’organisme : c’est l’effet de premier passage.
Agrandir l’illustration ↗Repérez la veine centrale et les vaisseaux aux bords du lobule. Le sang des branches de la veine porte et de l’artère hépatique traverse les sinusoïdes vers le centre. La bile rejoint des canaux périphériques, par une voie distincte de celle du sang.
Les repères de l’image source sont en anglais ; l’explication ci-dessus est en français.Source et licence de l’image
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Métabolisme des glucides, des graisses et des protéines
Le foie maintient la glycémie dans une plage fonctionnelle. Après un repas, quand le glucose est abondant, les hépatocytes le transforment en glycogène pour le stocker : c’est la glycogénogenèse. Entre les repas, quand la glycémie baisse, ils redégradent le glycogène : c’est la glycogénolyse. Si le glycogène s’épuise, par exemple lors d’un jeûne prolongé, le foie peut fabriquer du glucose à partir d’autres molécules comme les acides aminés et le glycérol : c’est la néoglucogenèse. Le foie gère aussi les graisses : il synthétise le cholestérol et les lipoprotéines, transforme l’excès de glucides et de protéines en graisses de réserve et produit des corps cétoniques à partir des acides gras quand les glucides manquent. Pour les protéines, le foie fabrique des protéines plasmatiques comme l’albumine, qui retient le liquide dans les vaisseaux, et les facteurs de coagulation nécessaires à la coagulation. Il retire aussi l’azote des acides aminés excédentaires par désamination et convertit cet azote en urée que les reins excréteront.
Par exemple : Dans une maladie hépatique sévère, la production réduite d’albumine abaisse l’attraction osmotique du sang : du liquide fuit dans les tissus et une ascite ou un œdème des chevilles apparaît.
Fonctions de stockage
Le foie est aussi un réservoir. Il conserve le glycogène comme réserve énergétique facilement mobilisable et stocke les vitamines liposolubles A, D, E et K : une personne atteinte d’une maladie hépatique peut donc en manquer même avec une alimentation adéquate. Il stocke la vitamine B12 et plusieurs minéraux, dont le fer, retenu lié à la protéine ferritine, et le cuivre. Ces réserves pouvant être libérées selon les besoins, le foie protège l’organisme des pénuries à court terme. La fonction de stockage explique aussi que le foie puisse être lésé par l’excès : trop de graisses stockées produisent la stéatose hépatique, et l’accumulation excessive de fer ou de cuivre, comme dans l’hémochromatose ou la maladie de Wilson, endommage les hépatocytes. Le stockage est donc à la fois protecteur et, au-delà de la capacité, nocif.
Par exemple : La stéatose hépatique se développe lorsque les hépatocytes accumulent plus de graisses qu’ils ne peuvent en exporter, souvent en lien avec l’obésité et la consommation d’alcool.
Détoxification et défense
Le foie protège l’organisme en transformant les substances nocives en formes excrétables. De nombreux médicaments, l’alcool et d’autres substances étrangères sont liposolubles et resteraient longtemps dans l’organisme ; les hépatocytes les modifient chimiquement, les rendant généralement plus hydrosolubles pour que les reins puissent les excréter. C’est la biotransformation, qui vaut au foie le nom de centre de détoxification. Le même processus convertit l’ammoniac, produit lorsque bactéries et cellules dégradent des acides aminés, en urée, bien moins toxique et transportable sans danger jusqu’aux reins. Les macrophages hépatiques, les cellules de Kupffer, ajoutent une défense physique en engloutissant bactéries et particules venues de l’intestin dans le sang porte. Une conséquence de la biotransformation est que certains médicaments ne deviennent actifs qu’après transformation hépatique, tandis que d’autres sont inactivés : une maladie hépatique modifie donc leurs effets.
Par exemple : Le foie métabolisant l’alcool, une consommation importante et répétée endommage les hépatocytes et peut évoluer vers une cirrhose.
Production de bile et conséquences cliniques
Le foie produit la bile en continu, et la bile comporte deux composants aux fonctions différentes. Les sels biliaires émulsionnent les graisses dans le duodénum : la bile est donc essentielle à la digestion et à l’absorption des graisses et des vitamines liposolubles. La bilirubine est un déchet formé lors de la dégradation des globules rouges âgés ; le foie la transforme, l’ajoute à la bile, et elle est excrétée dans les fèces, leur donnant leur couleur brune. Quand la bilirubine ne peut être transformée ni excrétée, elle s’accumule dans le sang et les tissus et provoque un ictère, coloration jaune de la peau et du blanc des yeux. L’ictère peut survenir avant le foie, quand les globules rouges sont détruits trop rapidement ; dans le foie, quand les hépatocytes sont lésés ; ou après le foie, quand les canaux biliaires sont obstrués. Une atteinte hépatique chronique conduit à la cirrhose, où le tissu cicatriciel remplace les hépatocytes, et à une hypertension portale, le flux sanguin dans le foie étant obstrué.
Par exemple : Un calcul biliaire obstruant le canal biliaire provoque un ictère avec selles pâles et urines foncées, la bilirubine ne pouvant atteindre l’intestin et étant excrétée par les reins.
Faits clés à retenir
- Le foie reçoit du sang oxygéné par l’artère hépatique et du sang riche en nutriments venu des intestins par la veine porte hépatique.
- Les hépatocytes assurent glycogénogenèse, glycogénolyse et néoglucogenèse, synthétisent cholestérol et lipoprotéines, et fabriquent les protéines plasmatiques et les facteurs de coagulation.
- Le foie stocke le glycogène, les vitamines liposolubles A, D, E et K, la vitamine B12, le fer lié à la ferritine et le cuivre.
- La biotransformation rend médicaments, alcool et autres substances étrangères plus hydrosolubles pour l’excrétion, et convertit l’ammoniac en urée.
- Les sels biliaires émulsionnent les graisses tandis que la bilirubine est un déchet excrété dans la bile ; son accumulation cause un ictère, et une atteinte chronique une cirrhose et une hypertension portale.
Exemple · Suivez un repas dans le foie. Glucose et acides aminés absorbés dans l’intestin arrivent par la veine porte hépatique. Les hépatocytes captent le glucose, en stockent une partie en glycogène et libèrent le reste pour maintenir la glycémie. Les acides aminés servent à fabriquer albumine et facteurs de coagulation, et tout surplus est désaminé, son azote converti en urée. Les vitamines liposolubles et le fer sont stockés. Tout médicament ou alcool arrivant avec le sang est transformé en forme plus hydrosoluble, et les cellules de Kupffer éliminent les bactéries. Parallèlement, les hépatocytes fabriquent la bile, en y ajoutant sels biliaires et bilirubine, et la bile s’écoule par les canalicules et les canaux vers la vésicule biliaire.
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Structure et vascularisation
La structure du foie explique sa position de centre de traitement chimique de l’organisme. La veine porte apportant le sang de l’intestin avant qu’il n’atteigne le reste du corps, le foie a le premier accès à tout ce qui est absorbé et à tout ce qui est ingéré. Le sang circule lentement dans les sinusoïdes, laissant aux hépatocytes le temps de prélever et de restituer des substances, et les cellules sont disposées en plaques afin que chacune soit proche à la fois d’un canal sanguin et d’un canal biliaire. Cette disposition permet au foie de déplacer les matières dans deux directions : vers le sang, comme le glucose et les protéines plasmatiques, ou vers la bile, comme les sels biliaires et la bilirubine. La double vascularisation par l’artère hépatique et la veine porte signifie aussi que le foie reçoit une grande part du débit cardiaque.
Métabolisme des nutriments
Le rôle métabolique du foie se résume ainsi : maintenir un sang adapté au reste de l’organisme. Il protège le cerveau, dépendant d’un apport régulier de glucose, en stockant le glucose sous forme de glycogène et en le libérant entre les repas, et en fabriquant du glucose nouveau quand les réserves baissent. Il gère les lipides en les empaquetant en lipoprotéines aptes à circuler dans le sang, en fabriquant du cholestérol pour les membranes et les hormones, et en transformant l’énergie excédentaire en graisse. Il gère l’azote en fabriquant les protéines plasmatiques à partir des acides aminés et en désaminant le reste, afin que l’azote soit excrété sous forme d’urée. Ces voies étant interconnectées, le foie peut faire passer les molécules de l’une à l’autre : l’excès de glucides peut devenir graisse, et les acides aminés du glucose. Cette souplesse explique que le foie soit central dans le métabolisme de tout l’organisme.
Fonctions de stockage
Le stockage est une fonction hépatique discrète mais essentielle. L’organisme ne peut stocker beaucoup de glucose sous forme de sucre libre sans perturber les cellules : il stocke donc du glycogène et libère le glucose selon les besoins. Il ne peut stocker les vitamines liposolubles dans l’eau : il les conserve dans le foie et les libère lentement. Le fer est stocké lié à la ferritine, ce qui maintient un métal potentiellement nocif sous forme sûre jusqu’à son utilisation pour la synthèse de l’hémoglobine. Ces réserves font qu’une courte période d’apports insuffisants ne provoque pas immédiatement de carence. Elles font aussi que le foie peut être lésé par l’excès : trop de graisses produit une stéatose, et les troubles du métabolisme du fer ou du cuivre causent des lésions hépatiques progressives : d’où des conséquences cliniques dans les deux sens.
Détoxification et défense
La détoxification est affaire de conversion chimique plutôt que de simple élimination. Le foie transforme les substances étrangères en formes que les reins peuvent excréter : la durée d’action de nombreux médicaments dépend donc de la fonction hépatique. La même chimie convertit l’ammoniac en urée et prépare la bilirubine à l’excrétion. Le rôle de défense du foie est complémentaire : les cellules de Kupffer éliminent bactéries et particules entrant dans le sang porte depuis l’intestin, réduisant la probabilité que des organismes intestinaux atteignent la circulation générale. Ensemble, biotransformation et phagocytose font du foie une barrière entre l’intestin et le reste de l’organisme : d’où les complications possibles des maladies hépatiques, tant par toxicité médicamenteuse que par infection.
Production de bile et conséquences cliniques
La bile est le produit d’exportation du foie, et elle transporte deux charges très différentes. Les sels biliaires sont des molécules fonctionnelles qui retournent dans l’intestin pour émulsionner les graisses, puis sont en grande partie réabsorbés dans l’iléon et réutilisés : c’est la circulation entérohépatique. La bilirubine est un déchet qui doit quitter l’organisme, et son trajet explique la séquence de l’ictère : produite dans la rate et ailleurs par dégradation des globules rouges, transformée par le foie, excrétée dans la bile et largement éliminée dans les fèces. Un problème à n’importe quelle étape élève la bilirubine sanguine. L’atteinte hépatique chronique obstruant aussi le flux sanguin, elle élève la pression dans la veine porte et le sang est détourné par des veines collatérales, qui peuvent se dilater et saigner. Ces conséquences rendent les nombreuses fonctions du foie cliniquement visibles.
Explorer le schéma
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Le trajet digestif
Suivez le trajet des aliments, puis distinguez les organes annexes apportant leurs sécrétions.
Autres commandes
01 / 7 Œsophage
Œsophage
Ce tube musculaire conduit les aliments avalés vers l’estomac.
Crédits des illustrations
- Mariana Ruiz Villarreal (LadyofHats), Jmarchn · Digestive system without labels.svg · Public domain.
Adaptations pédagogiques : suppression des textes, recadrage ou recoloration, ajout de repères interactifs. Les illustrations adaptées conservent leur licence d’origine.
Deux réseaux capillaires en série
Mouvement réduit · utilisez le curseur pour explorer chaque état.
Habituellement formée par les veines mésentérique supérieure et splénique.
Schéma pédagogique · principales voies sélectionnées, non à l’échelle. L’animation illustre un trajet ralenti ou une comparaison, pas la physiologie ni une évolution pathologique en temps réel.
Relier les illustrations aux idées clés
VASCULARISATION ET LOBULES · artère hépatique et veine porte ; hépatocytes et sinusoïdes
Le sang porte amène d’abord au foie tout ce qui est absorbé par l’intestin.
MÉTABOLISME ET STOCKAGE · glucose, lipides, protéines ; glycogène, vitamines, fer
Le foie tamponne la glycémie et fabrique albumine et facteurs de coagulation.
DÉTOXIFICATION ET BILE · biotransformation, ammoniac en urée, sels biliaires et bilirubine
Les sels biliaires émulsionnent les graisses ; la bilirubine accumulée cause l’ictère.
Concepts clés définis
- Hépatocyte
- La principale cellule fonctionnelle du foie, assurant son travail métabolique, de stockage et de détoxification.
- Lobule hépatique
- Une unité de tissu hépatique grossièrement hexagonale construite autour d’une veine centrale.
- Veine porte hépatique
- La veine transportant au foie le sang riche en nutriments venu des intestins.
- Artère hépatique
- L’artère apportant au foie du sang oxygéné.
- Sinusoïde
- Un capillaire large à flux lent du foie, où le sang rencontre les hépatocytes.
- Cellule de Kupffer
- Un macrophage hépatique engloutissant bactéries et particules du sang porte.
- Canalicule biliaire
- Un minuscule canal entre les hépatocytes qui recueille la bile.
- Glycogénogenèse
- La conversion du glucose en glycogène pour le stockage.
- Glycogénolyse
- La dégradation du glycogène stocké en glucose.
- Néoglucogenèse
- La synthèse de glucose à partir de sources non glucidiques comme les acides aminés et le glycérol.
- Désamination
- Le retrait du groupement azoté d’un acide aminé pour qu’il puisse servir de source d’énergie.
- Urée
- Le déchet azoté moins toxique formé à partir de l’ammoniac dans le foie et excrété par les reins.
- Albumine
- Une protéine plasmatique fabriquée par le foie qui aide à retenir le liquide dans les vaisseaux.
- Facteur de coagulation
- Une protéine fabriquée par le foie, nécessaire à la coagulation.
- Biotransformation
- La modification chimique des médicaments et autres substances étrangères, les rendant généralement plus hydrosolubles.
- Effet de premier passage
- La transformation hépatique d’une substance prise par voie orale avant son arrivée dans la circulation générale.
- Bilirubine
- Un déchet jaune issu de la dégradation des globules rouges, excrété dans la bile.
- Ictère
- Coloration jaune de la peau et des yeux due à l’accumulation de bilirubine.
- Cirrhose
- Maladie hépatique chronique où le tissu cicatriciel remplace les hépatocytes fonctionnels.
- Hypertension portale
- Pression élevée dans la veine porte due à un flux obstrué dans le foie.
- Ferritine
- La protéine qui stocke le fer dans les cellules, dont les hépatocytes.
Approfondir · exemple guidé
Ce qui se passe quand le foie défaille
- Le métabolisme change. La fonction réduite des hépatocytes altère le stockage du glycogène et la libération de glucose : la glycémie varie et, dans les cas graves, chute dangereusement.
- La synthèse protéique baisse. Moins d’albumine est fabriquée : l’attraction osmotique du sang diminue, du liquide fuit dans les tissus et un gonflement apparaît ; moins de facteurs de coagulation signifie ecchymoses et saignements plus faciles.
- Le traitement des déchets échoue. Le foie ne convertit plus efficacement l’ammoniac en urée : l’ammoniac s’accumule et peut affecter le cerveau, état appelé encéphalopathie hépatique.
- La gestion de la bile est altérée. Si la bilirubine ne peut être transformée ni excrétée, elle s’accumule dans le sang et les tissus et provoque un ictère ; un flux biliaire insuffisant altère aussi la digestion des graisses et l’absorption des vitamines liposolubles.
- Structure et flux changent. Une atteinte chronique remplace les hépatocytes par du tissu cicatriciel, causant une cirrhose ; le flux dans le foie est obstrué, la pression monte dans la veine porte et le sang est détourné vers des vaisseaux collatéraux.
Expliquez avec vos mots · Expliquez pourquoi une personne atteinte d’une maladie hépatique avancée peut saigner facilement, gonfler de liquide et devenir confuse.
Révéler un exemple de réponse
Les trois problèmes découlent des fonctions hépatiques perdues. Le foie fabrique les facteurs de coagulation : moins de production signifie une coagulation moins facile et des saignements plus faciles. Il fabrique l’albumine, protéine plasmatique qui retient le liquide dans les vaisseaux ; avec moins d’albumine, l’attraction osmotique du sang diminue, le liquide passe dans les tissus et un gonflement ou une ascite apparaît. Et il convertit l’ammoniac, produit par la dégradation des acides aminés, en urée que les reins peuvent excréter. Quand cette conversion échoue, l’ammoniac s’accumule dans le sang et atteint le cerveau, où il perturbe le fonctionnement cérébral et cause une confusion, état appelé encéphalopathie hépatique. Les trois symptômes ont donc une explication commune : le foie n’assure plus son travail de synthèse et de détoxification.
Vérifier
Répondez à trois questions de cette section : une facile, une intermédiaire et une difficile. Si vous en manquez une, une nouvelle série vous est proposée avec les explications de l’essai précédent.
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OpenStax, Anatomy and Physiology 2e, 23.6 Accessory Organs in Digestion: The Liver, Pancreas and Gallbladder; Tortora & Derrickson, Principles of Anatomy and Physiology, 12e, ch. 24. Author review only; medical and French-language expert review pending.
Schémas pédagogiques originaux. Les textes anglais et français sont relus par l’auteur pour l’étude ; la révision par des spécialistes d’anatomie et de langue française reste à faire. Les questions sont des exercices, pas un examen noté.
La progression d’entraînement est enregistrée sur cet appareil pour l’apprenant actuel.