Formation du foie et des voies biliaires au cours de l'embryogenèse

Le foie, avec son système canalaire et sa vésicule biliaire, se développe à partir du diverticule hépatique de l'endoderme ventral de l'intestin moyen primaire. Le développement hépatique débute à la 4e semaine de la période intra-utérine. Les futures voies biliaires se forment à partir de la partie proximale du diverticule, et les faisceaux hépatiques à partir de la partie distale.

Les cellules endodermiques de la partie crânienne (pars hepatica) se multiplient rapidement et s'introduisent dans le mésenchyme du mésentère abdominal. À mesure que le diverticule hépatique se développe, les feuillets mésothermes du mésentère abdominal forment une capsule conjonctive hépatique, avec sa couverture mésothéliale et son tissu conjonctif interlobulaire, ainsi que les muscles lisses et la structure des canaux hépatiques. À la 6e semaine, les lumières des faisceaux hépatiques – les « capillaires biliaires » – deviennent visibles. À la confluence des canaux, la partie caudale de l'excroissance primaire se dilate (ductus cystica), formant l'embryon de vésicule biliaire, qui s'allonge rapidement pour prendre la forme d'un sac. À partir de la partie proximale étroite de cette branche du diverticule, se développe le canal vésical, dans lequel débouchent de nombreux canaux hépatiques.

Le canal cholédoque (canal cholédochus) se développe à partir de la zone du diverticule primaire, située entre le point d'entrée des canaux hépatiques et le duodénum. Les zones distales de l'endoderme, à multiplication rapide, se ramifient le long des veines biliaires-mésentériques des jeunes embryons. Les espaces entre les faisceaux hépatiques sont remplis d'un labyrinthe de capillaires larges et irréguliers (sinusoïdes), et la quantité de tissu conjonctif est faible.

Un réseau capillaire extrêmement développé entre les faisceaux de cellules hépatiques (poutres) détermine la structure du foie en développement. Les parties distales des cellules hépatiques ramifiées se transforment en sections sécrétoires, et les faisceaux axiaux de cellules servent de base au système de canaux par lesquels le liquide s'écoule de ce lobule vers la vésicule biliaire. Un double apport sanguin afférent au foie se développe, essentiel à la compréhension de ses fonctions physiologiques et des syndromes cliniques qui surviennent lorsque son apport sanguin est perturbé.

Le processus de développement intra-utérin du foie est grandement influencé par la formation du système circulatoire allantoïdien, qui est phylogénétiquement plus tardif que le système circulatoire du vitellus, dans l'embryon humain de 4 à 6 semaines.

Les veines allantoïdiennes, ou veines ombilicales, qui pénètrent dans le corps de l'embryon, sont traversées par le foie en croissance. Les veines ombilicales qui les traversent fusionnent avec le réseau vasculaire du foie, et le sang placentaire commence à circuler dans celui-ci. C'est pourquoi, pendant la période intra-utérine, le foie reçoit le sang le plus riche en oxygène et en nutriments.

Après la régression du sac vitellin, les veines vitellines et mésentériques appariées sont reliées entre elles par des ponts, et certaines parties se vident, ce qui conduit à la formation de la veine porte (zygos). Les canaux distaux commencent à collecter le sang des capillaires du tube digestif en développement et à le diriger vers le foie par la veine porte.

Une caractéristique de la circulation sanguine dans le foie est que le sang, après avoir traversé une fois les capillaires intestinaux, est collecté dans la veine porte, passe une deuxième fois à travers le réseau de capillaires sinusoïdaux et seulement ensuite à travers les veines hépatiques, situées à proximité des parties des veines vitellines-mésentériques où les faisceaux hépatiques se sont développés, va directement au cœur.

Il existe donc une étroite interdépendance et dépendance entre le tissu glandulaire hépatique et les vaisseaux sanguins. Parallèlement au système porte, le système artériel d'apport sanguin, issu du tronc de l'artère cœliaque, se développe également.

Chez les adultes comme chez les embryons (et les fœtus), les nutriments, après avoir été absorbés par les intestins, pénètrent d’abord dans le foie.

Le volume de sang dans la circulation porte et placentaire est significativement plus grand que le volume de sang provenant de l'artère hépatique.

Masse du foie en fonction de la période de développement du fœtus humain (d'après VG Vlasova et KA Dret, 1970)

Âge, semaines	Nombre d'études	Poids du foie cru, g
5-6	11	0,058
7-8	16	0,156
11 septembre	15	0,37
12-14	17	1,52
15-16	15	5.10
17-18	15	11,90
19-20	8	18h30
21-23	10	23,90
24-25	10	30,40
26-28	10	39,60
29-31	16	48,80
31-32	16	72.10
40	4	262,00

L'augmentation de la masse hépatique est particulièrement intense durant la première moitié du développement prénatal. La masse hépatique fœtale double ou triple toutes les 2 à 3 semaines. Entre 5 et 18 semaines de développement intra-utérin, elle est multipliée par 205; durant la seconde moitié de cette période (18 à 40 semaines), elle n'est multipliée que par 22.

Durant la période de développement embryonnaire, la masse hépatique représente en moyenne environ 596 % de la masse corporelle. Au début (5-15 semaines), elle est de 5,1 %, au milieu du développement intra-utérin (17-25 semaines) de 4,9 % et dans la seconde moitié (25-33 semaines) de 4,7 %.

À la naissance, le foie est l'un des plus gros organes. Il occupe 1/3 à 1/2 du volume de la cavité abdominale et sa masse représente 4,4 % de la masse corporelle du nouveau-né. Le lobe gauche du foie est très massif à la naissance, ce qui s'explique par les particularités de son apport sanguin. À 18 mois de développement postnatal, le lobe gauche du foie diminue. Chez le nouveau-né, les lobes du foie ne sont pas clairement délimités. La capsule fibrineuse est fine, on y trouve de fines fibres de collagène et de fines fibres d'élastine. Au cours de l'ontogenèse, le taux d'augmentation de la masse hépatique est inférieur à celui de la masse corporelle. Ainsi, la masse hépatique double à 10-11 mois (la masse corporelle triple), triple à 2-3 ans, quintuple à 7-8 ans, décuple à 16-17 ans et 13 fois à 20-30 ans (la masse corporelle est multipliée par 20).

Poids du foie (g) en fonction de l'âge (pas de E. Boyd)

Âge	Garçons		Filles
	N	X	N	X
Nouveau-nés	122	134,3	93	136,5
0-3 mois	93	142,7	83	133,3
3-6 mois	101	184,7	102	178,2
6-9 mcc	106	237,8	87	238.1
9-12 mois	69	293,1	88	267,2
1 à 2 ans	186	342,5	164	322.1
2-3 ans	114	458,8	105	428,9
3-4 ans	78	530,6	68	490,7
4-5 ans	62	566,6	32	559,0
5-6 ans	36	591,8	36	59 U
6-7 ans	22	660,7	29	603,5
7-8 ans	29	691,3	20	682,5
8-9 ans	20	808,0	13	732,5
9-10 ans	21	804.2	16	862,5
10-11 ans	27	931,4	11	904,6
11-12 ans	17	901,8	8	840,4
12-13 ans	12	986,6	9	1048.1
13-14 ans	15	1103	15	997,7
14-15 ans	16	1L66	13	1209

La surface diaphragmatique du foie du nouveau-né est convexe; le lobe gauche est de taille égale ou supérieure à celui de droite. Le bord inférieur du foie est convexe, sous le lobe gauche se trouve le côlon descendant. Le bord supérieur du foie, le long de la ligne médio-claviculaire droite, se situe au niveau de la cinquième côte, et le long de la gauche, au niveau de la sixième côte. Le lobe gauche du foie croise l'arc costal le long de la ligne médio-claviculaire gauche. Chez un enfant de 3 à 4 mois, l'intersection de l'arc costal avec le lobe gauche du foie, en raison d'une diminution de sa taille, se situe déjà sur la ligne parasternale. Chez le nouveau-né, le bord inférieur du foie dépasse de 2,5 à 4 cm sous l'arc costal le long de la ligne médio-claviculaire droite, et de 3,5 à 4 cm sous l'apophyse xiphoïde le long de la ligne médiane antérieure. Parfois, le bord inférieur du foie atteint l'aile de l'ilion droit. Chez les enfants de 3 à 7 ans, le bord inférieur du foie se situe 1,5 à 2 cm sous l'arc costal (le long de la ligne médioclaviculaire). Après 7 ans, le bord inférieur du foie ne dépasse plus l'arc costal. Seul l'estomac est situé sous le foie: à partir de cet âge, son squelette est quasiment identique à celui d'un adulte. Chez l'enfant, le foie est très mobile et sa position change facilement en fonction de la position du corps.

Chez les enfants de 5 à 7 ans, le bord inférieur du foie dépasse toujours de l'hypochondre droit et est facilement palpable. Habituellement, il dépasse de 2 à 3 cm sous le bord de l'arc costal, le long de la ligne médioclaviculaire, chez un enfant de 3 ans. À partir de 7 ans, le bord inférieur n'est plus palpé et, le long de la ligne médiane, il ne doit pas dépasser le tiers supérieur de la distance entre le nombril et l'appendice xiphoïde.

La formation des lobules hépatiques se produit au cours du développement embryonnaire, mais leur différenciation finale est achevée à la fin du premier mois de vie. Chez les enfants à la naissance, environ 1,5 % des hépatocytes possèdent deux noyaux, contre 8 % chez les adultes.

Chez le nouveau-né, la vésicule biliaire est généralement cachée par le foie, ce qui la rend difficile à palper et rend son image radiographique floue. Elle a une forme cylindrique ou en forme de poire, plus rarement fusiforme ou en forme de S. Cette dernière est due à la localisation inhabituelle de l'artère hépatique. Avec l'âge, la taille de la vésicule biliaire augmente.

Chez les enfants de plus de 7 ans, la projection de la vésicule biliaire se situe à l'intersection du bord externe du muscle droit de l'abdomen avec l'arc costal, et latéralement (en décubitus dorsal). Parfois, pour déterminer la position de la vésicule biliaire, on utilise une ligne reliant le nombril à l'apex de la fosse axillaire droite. Le point d'intersection de cette ligne avec l'arc costal correspond à la position du fundus de la vésicule biliaire.

Le plan médian du corps du nouveau-né forme un angle aigu avec le plan de la vésicule biliaire, tandis que chez l'adulte, ils sont parallèles. La longueur du canal cystique est très variable chez le nouveau-né, et il est généralement plus long que celle du canal cholédoque. Le canal cystique, qui fusionne avec le canal hépatique commun au niveau du col de la vésicule biliaire, forme le canal cholédoque. La longueur du canal cholédoque est très variable, même chez le nouveau-né (5-18 mm). Elle augmente avec l'âge.

Tailles moyennes de la vésicule biliaire chez les enfants (Mazurin AV, Zaprudnov AM, 1981)

Âge	Longueur, cm	Largeur à la base, cm	Largeur du cou, cm	Volume, ml
Nouveau-né	3.40	1,08	0,68	-
1 à 5 mcc	4,00	1.02	0,85	3.20
6 à 12 mois	5.05	1.33	1,00	1
1 à 3 ans	5,00	1,60	1.07	8,50
4-6 ans	6,90	1,79	1.11	-
7-9 ans	7h40	1,90	1h30	33,60
10-12 ans	7,70	3,70	1,40
Adultes	-	-	-	1 à 2 ml pour 1 kg de poids corporel

La sécrétion biliaire commence dès le développement intra-utérin. En période postnatale, liée au passage à la nutrition entérale, la quantité et la composition de la bile subissent des modifications importantes.

Durant le premier semestre, l'enfant reçoit une alimentation principalement riche en graisses (environ 50 % de la valeur énergétique du lait maternel est couverte par les matières grasses). Une stéatorrhée est fréquemment observée. Cette stéatorrhée, associée à l'activité lipasique limitée du pancréas, s'explique en grande partie par le manque de sels biliaires produits par les hépatocytes. L'activité biliaire est particulièrement faible chez les prématurés. Elle représente environ 10 à 30 % de la production biliaire chez les enfants à la fin de la première année. Ce déficit est compensé dans une certaine mesure par une bonne émulsification des matières grasses du lait. L'élargissement de l'offre alimentaire après l'introduction d'aliments complémentaires, puis lors du passage à une alimentation normale, sollicite de plus en plus la fonction biliaire.

La bile du nouveau-né (jusqu'à 8 semaines) contient 75 à 80 % d'eau (65 à 70 % chez l'adulte); elle est plus riche en protéines, lipides et glycogène que chez l'adulte. Ce n'est qu'avec l'âge que la teneur en substances denses augmente. La sécrétion des hépatocytes est un liquide doré, isotonique au plasma sanguin (pH 7,3-8). Elle contient des acides biliaires (principalement choliques, moins chénodésoxycholiques), des pigments biliaires, du cholestérol, des sels minéraux, des savons, des acides gras, des graisses neutres, de la lécithine, de l'urée, des vitamines A et B, ainsi que quelques enzymes en petites quantités (amylase, phosphatase, protéase, catalase, oxydase). Le pH de la bile vésiculaire diminue généralement à 6,5, contre 7,3-8 pour la bile hépatique. La formation finale de la composition biliaire est achevée dans les voies biliaires, où une quantité particulièrement importante (jusqu'à 90 %) d'eau est réabsorbée à partir de la bile primaire, et les ions Mg, Cl et HCO3 sont également réabsorbés, mais en quantités relativement plus petites, ce qui conduit à une augmentation de la concentration de nombreux composants organiques de la bile.

La concentration d'acides biliaires dans la bile hépatique est élevée chez les enfants au cours de leur première année de vie, puis diminue vers l'âge de 10 ans et augmente à nouveau chez les adultes. Cette modification de la concentration explique le développement d'une cholestase sous-hépatique (syndrome d'épaississement de la bile) chez les enfants en période néonatale.

De plus, le rapport glycine/taurine est altéré chez les nouveau-nés par rapport aux enfants d'âge scolaire et aux adultes, chez lesquels l'acide glycocholique prédomine. L'acide désoxycholique n'est pas toujours détectable dans la bile chez les jeunes enfants.

La teneur élevée en acide taurocholique, qui possède une propriété bactéricide prononcée, explique le développement relativement rare d'une inflammation bactérienne des voies biliaires chez les enfants au cours de la première année de vie.

Bien que le foie soit relativement volumineux à la naissance, il est fonctionnellement immature. La sécrétion d'acides biliaires, qui jouent un rôle important dans le processus digestif, est faible, ce qui est probablement souvent à l'origine de la stéatorrhée (une grande quantité d'acides gras, de savon et de graisses neutres est détectée dans le coprogramme) en raison d'une activation insuffisante de la lipase pancréatique. Avec l'âge, la formation d'acides biliaires augmente, le rapport glycine/taurine étant dû à cette dernière. Parallèlement, le foie d'un enfant au cours des premiers mois de sa vie (surtout jusqu'à 3 mois) présente une « capacité glycogénique » supérieure à celle d'un adulte.

Teneur en acides biliaires du contenu duodénal chez les enfants (Mazurin AV, Zaprudnov AM, 1981)

Âge	Teneur en acides biliaires, mg-eq/l		Rapport glycine/taurine		Rapport acide cholique/chénodésoxycholique/désoxycholique
	Moyenne	Limites des oscillations	Moyenne	Limites des fluctuations
Bile du foie
1 à 4 jours	10.7	4,6-26,7	0,47	0,21-0,86	2.5:1:-
5 à 7 jours	11.3	2,0-29,2	0,95	0,34-2,30	2.5:1:-
7 à 12 mois	8.8	2.2-19.7	2.4	1.4-3.1	1.1:1:-
4 à 10 ans	3.4	2.4-5.2	1.7	1.3-2.4	2,0-1:0,9
20 ans	8.1	2,8-20,0	3.1	1,9-5,0	1,2:1:0,6
Bile de la vésicule biliaire
20 ans	121	31.5-222	3.0	1,0-6,6	1:1:0,5

Les réserves fonctionnelles du foie subissent également des modifications marquées liées à l'âge. Durant la période prénatale, les principaux systèmes enzymatiques se forment. Ils assurent le métabolisme adéquat de diverses substances. Cependant, à la naissance, tous les systèmes enzymatiques ne sont pas suffisamment matures. Ce n'est qu'en période postnatale qu'ils mûrissent, et l'on observe une hétérogénéité marquée de leur activité. Le moment de leur maturation varie particulièrement. Parallèlement, il existe une dépendance évidente à la nature de l'alimentation. Le mécanisme de maturation des systèmes enzymatiques, programmé héréditairement, assure le déroulement optimal des processus métaboliques lors de l'alimentation naturelle. L'alimentation artificielle stimule leur développement précoce, ce qui entraîne des disproportions plus prononcées de ces derniers.

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