La bouche est fermée par des lèvres qui deviennent très extensibles quand elles servent à la préhension des aliments (Equidés, Ruminants), et peuvent même former avec les téguments et les muscles de la région nasale une véritable trompe (Tapir, Eléphant). La langue varie également beaucoup depuis la langue courte et presque immobile des Cétacés (Marsouin) jusqu'à la langue vermiforme et protactile des Edentés (Fourmilier). Beaucoup de Singes et de Rongeurs ont des abajoues ou poches buccales.

La mastication est à peu près spéciale aux Mammifères et s'effectue par des dents conformées d'après le régime alimentaire.

Il existe des glandes salivaires, au nombre de trois ou quatre paires, qui ne font défaut que chez les Mammifères marins, qui ont la faculté d'avaler autant d'eau qu'il leur en faut en même temps que leurs aliments solides. Ces glandes salivaires sont disposées comme chez l'Humain; les parotides qui servent principalement à humecter les aliments, sont très développées chez les granivores et les herbivores, beaucoup moins chez les Carnivores.

L'estomac a presque toujours la forme d'une poche renflée en cornemuse, servant à la fois à brasser et à digérer les aliments. Mais sa forme et ses dimension peuvent varier, suivant le régime alimentaire des animaux. Chez ceux qui se nourrissent de chair ou de sang (Carnivores, Chiroptères du genre Desmodus), cet organe forme une dilatation à peine sensible entre l'oeophage et l'intestin, chez les Herbivores et surtout chez les Ruminants, il forme au contraire un sac énorme et à loges multiples, dans l'une desquelles se concentre la sécrétion du suc gastrique. Ainsi le Rat et l'Hippopotame ont leur estomac étranglé en deux poches, une poche cardiaque et une poche pylorique, dont la première est à peu près seule à sécréter le suc digestif. Les Porcins, les Marsouins, quelques Singes et les Paresseux (Edentés) ont également un estomac à plusieurs poches. Enfin les Ruminants (mouton, boeuf, etc.) possèdent un estomac à quatre compartiments qui seront étudiés plus loin.
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Tube digestif du rat montrant l'estomac avec ses deux poches.
(Boutan, Zoologie).

Dans un même groupe, on trouve sous ce rapport des différences considérables : ainsi, dans la famille des Singes, les Semnopithèques qui se nourrissent de feuilles et de bourgeons, substances peu nutritives relativement à leur volume, ont un estomac presque aussi compliqué que celui des Ruminants, tandis que celui des autres Singes, qui se nourrissent de fruits et de racines, substances très nutritives pour un petit volume, diffère à peine de celui de l'Humain. 

Les glandes gastriques sont ordinairement dispersées sur toute la surface de l'estomac, mais elles sont quelquefois réunies plus particulièrement sur certains points (Castor, Koala), ou même constituent des poches distinctes avec une ouverture étroite rappelant les glandes salivaires (Lamantin, Lophiomys).

L'intestin des mammifères est toujours différencié en intestin grêle et en gros intestin, mais la longueur de l'intestin grêle est très variable et est en rapport avec le régime alimentaire : les substances végétales étant d'une digestion plus difficile que la chair, l'intestin mesure de vingt à trente fois la longueur du corps chez les Herbivores (mouton, boeuf, etc.), tandis que chez les Carnivores il n'a que de trois à cinq fois cette longueur. il existe souvent, chez les Mammifères phytophages, une vaste cavité en forme de cul-de-sac, appelée caecum, et qui est généralement en rapport inverse du développement de l'estomac qu'elle supplée en partie chez les Herbivores non ruminants (Cheval).

L'intestin grêle commence au pylore, et sa première partie reçoit le nom de duodénum. C'est là que la bile et le suc pancréatique sont versés plus ou moins mélangés. Ces deux sucs digestifs à réaction alcaline agissent principalement sur les matières grasses; sous leur influence, elles sont émulsionnées et deviennent propres à être absorbées. Elles se retrouvent, en effet, dans le chyle, que des vaisseaux absorbants, nommés chylifères, recueillent et portent dans les veines. Le suc pancréatique achève en même temps la digestion des matières amylacées qui ont échappé au travail préparatoire accompli dans la bouche.

Le long tube de l'intestin grêle, qui s'enroule en une masse compliquée. de boyaux repliés les uns contre les autres, offre une première moitié environ où l'on trouve rarement de la matière alimentaire; aussi la nomme-t-on jéjunum (jejunus = à jeun). La seconde portion se nomme, iléon; elle va s'aboucher dans le gros intestin.

Le gros intestin est un autre tube plus large placé à la suite de l'intestin grêle et allant se terminer à l'anus. L'iléon s'insère dans ce nouveau tube latéralement et en laissant derrière son insertion un cul-de-sac, généralement court, excepté chez les herbivores  (qui se nourrissent de matière végétale) et surtout les rongeurs où il est long et volumineux; on l'appelle caecum. En s'y abouchant, il forme une espèce de repli intérieur, auquel on a donné le nom de valvule-iléo-caecale. Au delà de cette même insertion s'étend une première partie du gros intestin nommée côlon, boyau irrégulièrement dilaté, formant la majeure partie du gros intestin. Une dernière portion, courte, et droite, porte le nom de rectum (intestinum rectum = intestin droit) et précède immédiatement l'anus. 

Les Monotrèmes, intermédiaires entre les Mammifères et les Sauropsidés, sont pourvus d'un cloaque comme ces derniers.

L'estomac des Ruminants.
L'estomac atteint son maximum de complication chez les Ruminants, où il ne présente pas moins de quatre poches distinctes : la panse ou rumen, le bonnet, le feuillet et la caillette, cette dernière seule sécrétant le suc gastrique.

L'oesophage présente au point où il s'ouvre dans l'estomac une fente longitudinale, la gouttière oesophagienne qui reste normalement fermée, mais qui s'ouvre quand les parois de l'oesophage sont fortement distendues.

La panse sert de réservoir et se distend d'autant plus que le repas a été plus copieux. Elle ne sécrète aucun liquide digestif et sa surface interne est complètement hérissée de petites aspérités cornées. La face interne du bonnet est également couverte de semblables aspérités figurant des hexagones qui lui donnent l'aspect de certains polypiers.

Le feuillet est allongé et tire son nom de la présence à sa face interne de nombreux replis très rapprochés et très saillants, limitant une série de goussets profonds, dont la surface est également couverte de papilles cornées.

Enfin la caillette qui fait suite au feuillet, a comme lui une forme allongée; sa paroi interne présente également de nombreuses lames saillantes qui augmentent considérablement la surface de la muqueuse, mais qui sont molles et visqueuses; elles renferment en effet des glandes qui sécrétant un suc gastrique extrêmement abondant et particulièrement actif.

Fonctionnement de l'estomac.
Les Ruminants sont les seuls Mammifères qui ruminent. Voici comment s'opère cet acte.

Aux champs, l'animal broute l'herbe sans discontinuer et l'avale immédiatement sans la mâcher; la boulette en descendant distend fortement les parois de l'oesophage et fait écarter les lèvres de la gouttière oesophagienne dans laquelle elle s'engage naturellement pour tomber dans la panse.

Là, les aliments se superposent à peu près par ordre de densité : les solides, accumulent surtout dans le fond de la panse et les liquides dans le grand cul-de-sac droit de cette panse ainsi que dans le bonnet, s'échappant même en petite quantité dans le feuillet et la caillette. Les contractions répétées de la panse, et surtout celles du bonnet qui sont particulièrement intenses, opèrent un brassage de toute la masse.

Une fois l'animal au repos, il se couche et alors commence la rumination; le calme et la plénitude de la panse sont des conditions nécessaires, bien que les Boeufs ruminent quelquefois au labour. L'animal fait alors revenir dans la bouche une petite quantité de son contenu stomacal, la mastique longuement grâce à une salivation extrêmement abondante, puis l'avale de nouveau. 

La salive joue dans cet acte un rôle très important, car on arrête complètement la rumination en pratiquant une fistule sur les glandes parotidiennes; la panse et le bonnet se montrent alors remplis de foin desséché.

Au cours de la rumination, chaque mouvement de déglutition est immédiatement suivi du retour ou réjection d'un nouveau bol alimentaire renvoyé par l'estomac; ce double mouvement de descente et de montée se répète de 40 à 50 fois par heure; chaque réjection est toujours aussitôt suivie de deux ou trois déglutitions secondaires pour chasser l'excès de liquide qui est revenu en même temps que l'herbe.

Les réjections sont provoquées par les contractions du diaphragme : chaque contraction diaphragmatique produit en effet une sorte de vide intrathoracique qui détermine à son tour une aspiration à l'entrée de l'oesophage. En excitant directement le nerf phrénique, on fait contracter le diaphragme et apparaître les réjections, surtout si en même temps on bouche le nez de l'animal : dans ce cas, le vide produit par l'aspiration thoracique est beaucoup plus considérable et les aliments peuvent être projetés à deux mètres.

Dans quels compartiments de l'estomac se rendent les aliments une fois mastiqués et avalés pour la seconde fois? On a cru pendant longtemps que la bouillie claire déglutie ne retournait pas dans la panse parce qu'elle était incapable d'écarter les lèvres de la gouttière oesophagienne, et qu'elle ne faisait que glisser tout simplement le long de cette gouttière pour tomber directement dans le feuillet, puis dans la caillette.

En réalité, les aliments déglutis la seconde fois tombent encore dans la panse, d'où ils peuvent même être renvoyés encore à diverses reprises dans la bouche, où ils subissent une division plus complète. De la panse, cette bouillie passe peu à peu et directement dans le feuillet, puis dans la caillette. Le feuillet parait jouer un rôle purement mécanique : il retient dans ses goussets toutes les parties, grossières dont il achève peu à peu la division, et ne laisse passer dans la caillette que des parties parfaitement molles.

La digestion chimique. 
Elle s'opère non seulement dans la caillette, mais aussi dans la panse et le bonnet.

1° La caillette sécrète, avons-nous dit, du suc gastrique en abondance et particulièrement actif : elle reçoit les aliments que le feuillet lui envoie par petites ondées successives; mélangés avec le suc gastrique, il deviennent une bouillie molle qui s'écoule lentement dans l'intestin grêle où se continue l'action chimique de ce suc gastrique.

Rappelons que la caillette des jeunes Mammifères sécrète, pendant toute la période de l'allaitement, un suc gastrique dépourvu de pepsine et renfermant un autre ferment spécial, la présure, qui coagule le lait.

2° Il se produit aussi des phénomènes chimiques dans le bonnet et la panse, mais sous des influences tout à fait différentes :

La panse renferme en effet, et d'une façon permanente, un nombre incalculable d'Infusoires et de Bactéries, dont le poids total atteint près d'un kilogramme chez le Boeuf.

Les Infusoires, qui sont surtout des Paramécies, des Vorticelles et des Stentors, attaquent les matières albuminoïdes à l'aide d'une pepsine qu'il sécrètent et les transforment en peptones; des morceaux de viande déposés expérimentalement dans la panse y sont peu à peu peptonisés.

Les Bactéries y sont extrêmement variées : ce sont les différents bacilles de la putréfaction; le bacille de la cellulose (bacillus amylobacter), qui décompose la cellulose en acide butyrique, glucose et CO2; le bacille lactique, qui dédouble la glucose en acide lactique; le bacille acétique (micrococcus aceii) qui transforme l'alcool en acide acétique, etc, Tous ces organismes s'attaquent aux matières végétales, qu'ils décomposent parfois profondément en donnant certains produits dont les uns sont déjà assimilables, tandis que d'autres sont tout au moins mieux aptes à subir ultérieurement l'influence chimique des liquides digestifs.

C'est ainsi que les matières albuminoïdes sont partiellement transformées en peptones, tandis que les matières hydrocarbonées (amidon et cellulose) sont transformées partiellement en sucre : le sucre de maltose se trouve en effet en abondance dans la panse. Mais la saccharification de l'amidon n'est pas le seul phénomène important ; la digestion des parois cellulosiques par le ferment butyrique (b. amyllobacter) y est surtout particulièrement intense.

Quant au bonnet, il reçoit, avons-nous dit, l'excédent des matières alimentaires qui déborde de la panse, et bien qu'il ne possède pas non plus de glandes digestives, les organismes microscopiques qui y pullulent déterminent des phénomènes chimiques identiques à ceux de la panse. (A. Pizon).