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Synthèse de TPE S : Pourquoi les effets de l’alcool sont-ils atténués lorsqu’on a mangé?
Académie de Lyon – TPE 2001/2002 –
Exemple de synthèse SVT / SPC
Nous avons hésité plusieurs semaines avant de nous tenir à un sujet de TPE définitif,.changeant de sujet à chaque séance. Nous sommes partis d’une idée de modélisation mathématique de l’évolution d’une population de lapins en nous appuyant sur les travaux de Fibonnaci. Ce sujet, trop spécialisé et ambitieux a vite été abandonné et replacé par l’idée d’étudier les drogues et pourquoi pas leurs modalités d’action sur le système nerveux, persuadés de l’intérêt qu’il pourrait y avoir à sélectionner un sujet dans lequel le cours de terminale serait mis à profit. Cela nous a par la suite amené à nous demander ce qui est caractéristique d’une drogue d’où des questions telles que “le café est-il une drogue ?“ ou encore “l’alcool est-il une drogue?”. C’est de là que’ nous est venue l’idée de travailler sur l’alcool. Cette envie a été pour ma part renforcée par la proximité que nous ressentons vis à vis de l’alcool par rapport aux “autres” drogues de par notre culture. Le sujet était de plus d’actualité avec la publication toute proche d’une expertise à ce sujet de l’INSERM. C’est grâce à une vieille étude, “L’éthanol ou l’alcool éthylique, La documentation française. 1977”, découverte au laboratoire du lycée, que nous en sommes venus à nous pencher définitivement sur le trajet de l’alcool dans l’organisme ainsi que sur le déterminisme de l’alcoolémie. Nous voulions absolument ne pas tomber dans la “leçon de choses” trop vaste et superficielle c’est pourquoi nous avons trouvé nécessaire de suivre la démarche suivante: partir d’une idée reçue puis la démontrer ou la réfuter à l’issue d’une analyse des paramètres mis en jeu et d’un raisonnement rigoureux. C’est de là que vient notre problématique: pourquoi les effets de l’alcool sont-ils atténués lorsque l’on a mangé?
Nous nous sommes alors rendus compte de la pauvreté du CDI en ressources documentaires susceptibles de nous intéresser. Les unes sont trop vastes en ce qui concerne la digestion tandis que les autres traitent de l’alcool d’un point de vue social, ou purement chimique. Il a alors fallu faire appel à des supports documentaires extérieurs ce que nous avons fait durant toutes nos recherches. Nous avons ainsi eu accès à une synthèse de l’expertise de l’IINSERM sur l’alcool, puis j’ai eu le réflexe d’enregistrer l’émission “Savoir plus santé” consacrée à l’alcool. Nous avons rapidement appréhendé deux concepts essentiels. D’une part, se demander pourquoi les effets de l’alcool sont atténués lorsqu’on a mangé revient à se demander pourquoi l’éthanolémie est plus faible après ingestion de nourriture, car la distribution de l’éthanol dans l’organisme est vasculaire et donc une concentration sanguine plus élevée augmente les effets sur l’organisme. D’autre part, nous avons ainsi compris que les molécules d’éthanol, après avoir franchis l’épithélium intestinal, passent dans le sang puis dans le foie ou une fraction est dégradée, le reste rejoignant la circulation générale. Puis le sang repasse dans le foie est une nouvelle fraction de l’éthanol est dégradée. Le processus recommence alors et ainsi de suite. Le catabolisme de l.’éthanol dans le foie se fait à vitesse constante, au delà d’un seuil d’éthanolémie très rapidement atteint. L’éthanolémie, après ingestion de nourriture est donc moins élevée, non pas parce que la quantité d’éthanol dans l’organisme est plus faible, mais parce que le passage de l’éthanol dans le milieu intérieur est étalé dans le temps. Cela est dû au fonctionnement du pylore, un sphincter situé entre l’antre de l’estomac et le duodénum. Lorsque l’estomac est plein, celui-ci ne s’ouvre en effet que par intermittence, ne laissant passer que les aliment suffisamment mélangés avec le chyme et dont la consistance est fluide. Même si l’éthanol est une petite molécule simple (CH3CH2OH) qui n’a pas besoin d’être transformée pour diffuser, il reste bloqué dans l’estomac. N’étant qu’extrêmement peu absorbé par la paroi stomacale, il n’accède à l’intestin grêle que très lentement (avec le chyme) au fur et à mesure du passage pylorique.
Nous avons décidé de mieux comprendre le déterminisme du fonctionnement du pylore et pour cela nous noussommes rendus régulièrement à la bibliothèque universitaire de la faculté de médecine de Laennec. avons alors été confrontés à de volumineux traités de physiologie relativement complexes mais qui ont le mérite d’être très précis. L’ouverture du pylore est conditionnée par la propagation d’ondes péristaltiques dans les parois stomacales qui augmentent progressivement en intensité. De plus, la vidange gastrique est inhibée par plusieurs hormones sécrétés lors du franchissement par des lipides de l’épithélium intestinal. Cela explique que les lipides restent très longtemps dans l’estomac lors de la digestion.
C’est alors qu’un paradoxe inquiétant est apparu. D’après un graphique montrant les ~courbes représentatives de l’éthanolémie en fonction du temps après prise d’alcool suivant le type d’aliment ingéré, on onstate que l’éthanolémie est la plus élevée après ingestion de lipides. Or, d’après notre solution à la problématique, plus un aliment reste longtemps dans l’estomac, plus l’éthanolémie devrait être faible ce qui n’est pas le cas pour les lipides.
Cela nous a amené à nous interroger sur la digestion des lipides dans l’estomac. Ils ne sont pas transformés mais simplement émulsionnés. Dans ce cas, peut-être la présence d’éthanol accélère-elle l’émulsion Les lipides. Une expérience faite au lycée en laboratoire avec deux éprouvettes contenant toutes deux de l’huile .avec de l’eau pour l’une et de l’alcool à 70° pour l’autre nous a apporté une réponse Lorsqu’on les secoue, on observe aucune différence significative entre les deux. Nous avons donc réfuté cette hypothèse.
Nous avons alors appris l’existence d’un site intemet animé par des normaliens et destiné à aider les lycéens dans leurs TPE, http://www.enstimac.fr/forum.TPE: auxquels nous avons soumis notre paradoxe. Leur réponse à été réconfortante. Notre réponse à la problématique est, d’après eux, en grande partie exacte. Néanmoins ils nous ont suggéré de nous interroger de façon plus approfondie sur les modalités de l’absorption le l’éthanol dans l’intestin grêle.
Nous avions auparavant négligé ce phénomène. Sachant que l’éthanol est absorbé par “simple diffusion”(sic), en quoi l’ingestion de nourriture pourrait-elle ralentir ce phénomène? Après quelques séances le TPE consacrées à ce sujet, nous avons réalisé qu’approfondir nos recherches serait trop complexe et surtout nécessiterait plus de temps qu’il ne nous en est impartit. En outre nous ne savons pas si la “simple diffusion” est en fait une diffusion simple ou une diffusion facilitée (avec intervention de protéines de transport), ce qui dans e dernier cas ouvrirait la porte à de nouvelles hypothèses expliquant, par exemple, comment la présence de lipides diminuerait la quantité de protéines de transport éventuellement nécessaires aux molécules d’éthanol pour franchir l’épithélium intestinal (par un phénomène de compétition). Etant dans l’incapacité de conclure, nous avons arrêté là nos recherches pour nous consacrer à la réalisation de la production définitive.
L’éthanolémie est donc moins élevée après ingestion de nourriture car l’éthanol ne passe dans le milieu intérieur que très lentement, ce qui laisse beaucoup de temps au foie pour le dégrader. Après l’ingestion de nourriture, le pylore ne laisse passer que des particules de faible diamètre et s’ouvre pour ce faire par intermittence, ce qui prolonge le temps de séjour de l’éthanol dans l’estomac et diminue donc la concentration d’éthanol dans le sang ce qui réduit les effets dus à l’alcool.
D’un point de vue plus personnel, je ne regrette pas de m’être lancé en début d’année dans l’aventure des TPE. En dépit du peu de points à la clé par rapport à leur caractère “chronophage” (pour citer l’un de mes professeurs), l’acquis sur le plan personnel est indiscutable. En effet, ils m’auront apporté une certaine méthode de travail, de recherche documentaire, de raisonnement pratique et de rigueur. En outre, cette première véritable approche de la logique de travail en groupe, inhérente à la nature même des TPE, me sera à mon avis très profitable.
Source : Académie de Lyon
