Le système digestif est constitué d'une suite d'organes creux, reliés entre eux pour former un tube qui va de la bouche jusqu'à l'anus. À l'intérieur, ce tube est tapissé d'une muqueuse. Dans la bouche, l'estomac et l'intestin grêle, cette muqueuse renferme des petites glandes qui produisent des sucs favorisant la digestion.
Deux autres organes, le foie et le pancréas, sécrètent des sucs digestifs qui sont déversés dans l'intestin grêle. Bien d'autres facteurs (ex.: nerfs et sang) jouent également un rôle important dans le processus de digestion des aliments.
Pour être absorbée par l'organisme, la nourriture doit être traitée, c'est-à-dire brisée en petites molécules capables de passer dans la circulation sanguine pour ensuite être distribuée à toutes les cellules du corps. La digestion est ce processus de fractionnement et d'absorption des aliments qui serviront par la suite de nutriments et de source d'énergie à l'organisme.
La digestion implique le brassage des aliments, leur progression à travers le système digestif et le fractionnement des grosses molécules en plus petites. Elle débute dans la bouche, avec la mastication et la déglutition et se termine dans l'intestin. Le procédé chimique en cause est quelque peu différent selon le type de nourriture ingérée. Les bactéries normalement présentes dans le système digestif sont responsables de plusieurs transformations chimiques utiles à la digestion.
Les organes creux du système digestif sont pourvus de muscles qui permettent aux parois de faire des mouvements qui poussent la nourriture ou la brassent. Le mouvement typique de l'œsophage, de l'estomac et de l'intestin est le péristaltisme. L'action du péristaltisme ressemble à une vague traversant le muscle, ayant pour effet de diminuer le diamètre du tube digestif. Ces rétrécissements se déplacent lentement d'un bout à l'autre de l'organe, toujours dans le même sens, avec pour effet d'en pousser le contenu à travers tout le canal alimentaire.
Les premiers mouvements de ces muscles surviennent lorsque la nourriture ou un liquide est ingurgité. Bien que le fait d'avaler soit au départ un geste volontaire, une fois commencé, il devient involontaire et se poursuit sous le contrôle des nerfs
L'œsophage est l'organe dans lequel la nourriture (bol alimentaire) est poussée une fois déglutie. Il connecte la gorge avec l'estomac. À sa jonction avec l'estomac, se trouve le sphincter du cardia qui ferme le passage entre les deux organes. Toutefois, à l'approche du bol alimentaire, le sphincter se relâche et permet à la nourriture de passer.
La nourriture pénètre dans l'estomac qui a alors trois tâches mécaniques à effectuer. Premièrement, il doit contenir tous les aliments et liquides avalés, ce qui requiert que le sphincter supérieur (cardia) reste relâché et accepte une grande quantité de matière. Deuxièmement, il doit malaxer la nourriture avec les sucs gastriques qu'il produit (HCl, enzymes,...). Ceci est fait par l'action des muscles de la base de l'estomac. Finalement, il doit vider son contenu en direction de l'intestin grêle.
Différents facteurs affectent l'évacuation du contenu de l'estomac, incluant la nature des aliments (en particulier leur teneur en gras et protéines), ainsi que le degré d'action musculaire nécessaire pour vider l'estomac et au niveau de l'intestin, d'en recevoir le contenu. À mesure que la nourriture est digérée dans l'intestin et dissoute par les sucs pancréatiques, hépatiques et intestinaux, elle est brassée et toujours poussée plus loin le long de l'intestin.
Finalement, tous les nutriments déjà digérés sont absorbés par les parois intestinales. Les déchets de ce procédé sont constitués de fibres ou de cellules mortes. Ils sont propulsés vers le côlon (caecum, colon ascendant, colon transverse, colon descendant, colon sigmoïde), où le bol alimentaire sera dépourvue de son eau.Le bol alimentaire, maintenant transformée en féces, sera stocké dans le rectum et sera éliminé par l'anus (sphinchter anal).
Les premières glandes qui entrent en action sont les glandes salivaires. La salive qu'elles produisent contient une enzyme, l'amylase, qui entame la digestion de l'amidon.
Ensuite, les cellules tapissant la paroi interne de l'estomac sécrètent les sucs gastriques composés d'acide chlorhydrique et d'enzymes peptidiques qui digèrent les protéines. Curieusement, l'acide produit par l'estomac ne le détruit pas lui-même. Le mucus qu'il produit réussi à le protéger et l'action de l'acide se concentre uniquement sur les aliments.
Après que l'estomac se soit vidé de son contenu dans l'intestin grêle (duodénum), en passant par le sphincter du pylore, les sucs digestifs du pancréas et du foie sont ajoutés aux aliments afin de poursuivre la digestion. Le pancréas produit de nombreuses enzymes capables de dégrader les glucides, les lipides et les protéines. D'autres enzymes sont sécrétées également par les parois de l'intestin.
Le foie produit la bile. Celle-ci est mise en réserve dans la vésicule biliaire. Au moment de la prise d'aliments, la vésicule se contracte pour libérer la bile dans l'intestin via le cholédoque. La bile dissout les lipides, un peu comme les détergents agissent sur la graisse d'une poêle à frire. Les molécules ainsi obtenues sont digérées par les enzymes du pancréas et de l'intestin.
La nourriture (comme la viande, les noix et les œufs) contient des molécules géantes appelées protéines. Ces molécules doivent tout d'abord être digérées par les enzymes pour ensuite être absorbées par le sang. Ces molécules sont utilisées pour réparer les tissus cellulaires. La plus grosse part de la digestion est située dans l'intestin grêle.
Les molécules de gras constituent une importante source d'énergie pour le corps. La première étape de la digestion d'un corps gras comme le beurre par exemple, est de le dissoudre dans le milieu aqueux de la cavité intestinale. Les acides de la bile réduisent ces grosses molécules en de plus petites comme les acides gras et le cholestérol. Ces molécules peuvent ensuite être absorbées par les cellules de la paroi intestinale où elles sont transformées en molécules plus grosses qui sont déversées dans les vaisseaux lymphatiques. De là elles passent ensuite dans le sang qui les dirige vers les réserves de graisse de l'organisme.
D'autres éléments très importants puisés dans la nourriture sont les vitamines. Elles sont classées en deux grands groupes selon leurs solubilité: dans l'eau (toutes les vitamines B et la vitamine C) ou dans les lipides (vitamines A, D, E, K).
La plupart du matériel absorbé par les parois de l'intestin est composé d'eau dans laquelle des sels sont dissous. Cette eau et ces sels proviennent de la nourriture et liquides absorbés, mais aussi des sucs gastriques sécrétés par l'organisme.
Le système digestif produit ses propres régulateurs :
La digestion est en grande partie régulée par le système nerveux autonome, le système sympathique l'inhibant, le système parasympathique la favorisant. En effet, une stimulation sympathique (adrénaline) entraîne : une diminution de la motricité, une contraction des sphincters, une inhibition des sécrétions digestives, notamment pancréatiques. A l'inverse, une stimulation parasympathique (acétylcholine) entraine : une augmentation de la motricité, un relâchement des sphincters, une stimulation des sécrétions digestives.