Les contractions des muscles circulaires et longitudinaux sont régulées par des impulsions électriques qui commencent par le passage des ions calcium dans la cellule musculaire. Le stimulateur cardiaque duodénal envoie des impulsions électriques dans l’intestin grêle à raison de 11 cycles par minute dans le duodénum, diminuant progressivement jusqu’à 8 cycles par minute dans l’iléon. Ces changements électriques se propagent dans la couche musculaire longitudinale de la paroi de l’intestin grêle. Se produisant simultanément avec l’activité électrique à ondes lentes peut être des charges électriques rapides, ressemblant à des pointes. Ce type d’activité électrique provient de la couche musculaire circulaire de la paroi intestinale et se produit lorsque la couche circulaire se contracte pour former une contraction segmentaire. La dépolarisation des membranes des cellules musculaires, ou un excès de charges positives à l’intérieur de la cellule, provoque la contraction des myofibrilles (les composants contractants des myofilaments qui constituent les tissus musculaires). Le taux de ces contractions est régi par le taux de dépolarisation de la membrane cellulaire musculaire. Les deux couches musculaires spirales se contractent alors, provoquant l’activité motrice qui permet le mélange et le transport de la nourriture dans l’intestin grêle.
Les principaux objectifs des mouvements de l’intestin grêle sont d’assurer le mélange et le transport du contenu intraluminal. Une caractéristique de la motilité de l’intestin grêle est la capacité inhérente du muscle lisse constituant la paroi de l’intestin à se contracter spontanément et rythmiquement. Ce phénomène est indépendant de tout apport nerveux extrinsèque à l’intestin grêle. Dans le plexus myentérique (un réseau de fibres nerveuses dans la paroi de l’intestin), il existe plusieurs autres substances messagères et récepteurs capables de moduler l’activité musculaire lisse, notamment la somatostatine, la sérotonine (5-hydroxytryptamine) et les enképhalines. Avec au moins sept substances de ce type dans et autour du muscle lisse, il y a une certaine confusion quant à leurs rôles respectifs. Les contractions de l’intestin grêle créent des gradients de pression d’un segment adjacent de l’organe à un autre. Les gradients de pression, à leur tour, sont principalement responsables du transport dans l’intestin grêle. Deux types d’activité motrice ont été reconnus: les contractions segmentantes et les contractions péristaltiques.
L’action motrice prédominante de l’intestin grêle est la contraction segmentaire, qui est une contraction circonférentielle localisée, principalement du muscle circulaire de la paroi intestinale. Les contractions segmentantes mélangent, séparent et barattent le chyme intestinal. La contraction ne concerne qu’un court segment de la paroi intestinale, inférieur à 1 à 2 cm (environ 1 pouce), et resserre la lumière, tendant à diviser son contenu. Au fur et à mesure que le chyme se déplace du duodénum à l’iléon, il y a une diminution progressive du nombre de contractions segmentantes. Cela a été décrit comme le « gradient » de la motilité de l’intestin grêle. Bien que les contractions de segmentation se produisent généralement de manière irrégulière, elles peuvent se produire selon un schéma régulier ou rythmique et à une vitesse maximale pour ce site particulier de l’intestin grêle (segmentation rythmique). La segmentation rythmique peut se produire uniquement dans un segment localisé de l’intestin grêle, ou elle peut se produire de manière progressive, chaque contraction segmentaire subséquente se produisant légèrement en dessous de la précédente (segmentation progressive).
Une contraction péristaltique peut être définie comme un anneau avancé, ou une onde, de contraction qui passe le long d’un segment du tractus gastro-intestinal. Il ne se produit normalement que sur un segment court (environ tous les 6 cm) et se déplace à une vitesse d’environ 1 ou 2 cm par minute. Ce type d’activité motrice dans l’intestin grêle entraîne le transport du contenu intraluminal vers le bas, généralement un segment à la fois.
Lorsqu’une affection inflammatoire de l’intestin grêle existe, ou lorsque des substances irritantes sont présentes dans le contenu intraluminal, une contraction péristaltique peut se déplacer sur une distance considérable de l’intestin grêle; c’est ce qu’on appelle la ruée péristaltique. La diarrhée due à des infections courantes est fréquemment associée à des poussées péristaltiques. La plupart des cathartiques produisent leur effet diarrhéique en irritant la muqueuse intestinale ou en augmentant le contenu, notamment avec du liquide.