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APPARATO DIGERENTE. Il tubo digerente è lungo circa 12 m composto da: bocca, faringe, esofago, stomaco, intestino tenue e intestino crasso. Le ghiandole.

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1 APPARATO DIGERENTE

2 Il tubo digerente è lungo circa 12 m composto da: bocca, faringe, esofago, stomaco, intestino tenue e intestino crasso. Le ghiandole sono : le ghiandole salivari, il fegato, e il pancreas; le ghiandole gastriche e ghiandole intestinali. Lapparato digerente: comprende il tratto gastrointestinale e le ghiandole accessorie

3 FUNZIONE Estrarre i nutrienti dal cibo, riversarli nel flusso sanguigno e distribuirli alle cellule dellorganismo M: MOTILITA D: DIGESTIONE A: ASSORBIMENTO S: SECREZIONE

4 CAVITA ORALE ED ESOFAGO M: Masticazione- deglutizione S: saliva D: amido cotto A: nullo STOMACO M: Mescolamento peristaltico S: HCl, pepsinogeno, muco, gastrina D: proteine A: alcol, aspirina INTESTINO TENUE M: mescolamento per segmentazione, propulsione per peristalsi S: enzimi, HCO 3 -, bile enzimi pancr., ormoni, muco D: carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici A: carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici, H 2 O, Na + vitamine INTESTINO CRASSO M: mescolamento segmentale e mov. di massa per propulsione S: muco D: nessuna A: H 2 O, Na +, minerali vitamine

5 Sfinteri Composti da muscoli circolari in anelli posto attorno ad un orifizio Mediante la loro contrazione,chiude o restringe lorifizio e il cibo è separato in diversi comparti

6 Peristalsi Spingere in avanti il bolo alimentare Contrazione alternata di muscoli circolari e longitudinali Contrazioni segmentali Mescolamento Contrazione e rilasciamento alternato di segmenti dellintestino Nessun movimento netto in avanti

7 Parete del tratto digerente

8 Il sistema nervoso autonomo controlla il tratto gastrointestinale mediante una componente estrinseca simpatica e parasimpatica come anche mediante una componente intrinseca il sistema nervoso enterico CONTROLLO NERVOSO CONTROLLO ORMONALE Gastrina - (cell. G antro gastrico) Colecistochinina (CCK) o pancreozimina- (cell. endocrine dellint. tenue) Secretina - ( cell. endocrine dellint. tenue) Peptide intestinale vasoattivo (VIP) - (cell. dellint. tenue) Enteroglucagone - (cell. endocrine dellint. tenue) Somatostatina - (cell. D gastricheo, intestino, pancreas endocrino) Peptide insulinotropico glucosio-dipendente - (cell. endocrine dellint. tenue)

9 La componente intrinseca posta all'interno della parete ed è formato da due parti. Il plesso sottomucoso e il plesso mioenterico. Controlla tutte le funzioni del tratto gastrointestinale persino in assenza dellinnervazione simpatica- parasimpatica. Detta componente rilascia peptidi neurocrini con numerosi effetti gastrointestinali La componente estrinseca linnervazione parasimpatica afferente ed effernete (nervo vago e nervo pelvico) rileva linformazione sensitiva dei meccanorecettori e chemorecettori e aumenta la motilità gastrointestinale e lattività enzimatica- digestiva. Linnervazione simpatica (gangli celiaco, mesenterico superiore, mesenterico inferiore e ipogastrico) ha fibre sensitive nel lume gastrintestinale (50%) e fibre efferenti che riducono la motilità gastrointestinale e lattività enzimatica-digestiva

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11 BOCCA La lingua è un muscolo molto mobile, che serve per raccogliere il cibo ed aiutare a spingerlo nell'esofago attraverso la faringe. Sulla lingua si trovano le papille gustative, che ci permettono di sentire il gusto del cibo. La saliva è un liquido prodotto dalle ghiandole salivari I denti sono gli organi della masticazione, essi infatti triturano il cibo, e con l'aiuto della lingua e della saliva lo si riduce in piccolissimi frammenti. I denti da latte sono 20 e compaiono i primi mesi dopo la nascita. I "denti definitivi" si completano intorno all'eta di 20 anni e sono 32.

12 SALIVA 1-1,5 l al giorno pH 6,8 -Bicarbonato (neutralizzare gli acidi) -Muco (lubrificare il cibo) -Enzini- ptialina, amilasi salivare (iniziare la demolizione degli amidi) -Lisozima (antibatterico)

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15 Lo stomaco presenta 4 regioni, distinguibili anche istologicamente: Cardias, che circonda lorifizio esofageo; Fondo, è lestremità superiore, arrotondata e ampia; Corpo, la parte media più estesa in cui si riconoscono faccia anteriore e Posteriore Piloro, segmento inferiore, munito di uno sfintere, che immette nel tenue

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18 Lo stomaco presenta 4 tonache: T.mucosa, alquanto spessa per la presenza di ghiandole gastriche (GG) comprese nella lamina propria, che sboccano in depressioni della tonaca chiamate fossette gastriche (FG); lepitelio è prevalentemente composto da cellule che producono muco; T.sottomucosa, formata da connettivo lasso che interconnette la mucosa con la muscolare; T. muscolare, consta di tre strati di tess. muscolare liscio, dallesterno allinterno: longitudinale, circolare, obliquo; T. sierosa data dal peritoneo viscerale che avvolge lo stomaco.

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21 SUCCO GASTRICO pH: 1.9 3l/die Miscela delle secrezioni delle c. MUCOSE, c OSSINTICHE o PARIETALI; c, GASTRICHE: pepsinogeno, mucina, elettroliti, fattore intrinseco antipernicioso, HCl FUNZIONI: Digestiva HCl, pepsina Germicida pH acido Diluente H 2 O e muco Antianemica fattore intrinseco antipernicioso (B 12- ileo)

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23 Lintestino tenue: - digestione di amidi, grassi e proteine e lassorbimento dei nutrienti, acqua, minerali, vitamine e ioni. La digestione e favorita dal mescolamento del chimo con i succhi pancreatici, e la bile epatica, La mucosa intestinale: villi,lorletto a spazzola costituito dai microvilli nelle cellule epiteliali di in ogni villo. Nelle cripte di Lieberkhun vi sono le cellule che producono un fluido ricco di bicarbonato. Ogni villo possiede unarteriola e una venula e un vaso linfatico chilifero

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25 Il prodotto delle ghiandole intestinali costituisce il succo enterico, contenente muco oltre ad importanti enzimi che sono: aminopeptidasi, carbossipeptidasi, dipeptidasi che agiscono sugli AA; maltasi e lattasi e saccarasi che agiscono su zuccheri, amido; nucleasi, che scindono gli acidi nucleici enterochinasi che attiva la tripsina prodotta dal pancreas.

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27 PANCREAS ESOCRINO- SUCCO PANCREATICO ENDOCRINO- INSULINA e GLUCAGONE SUCCO PANCREATICO: pH H 2 O - enzimi - elettroliti

28 Succo pancreatico: - B icarbonato per neutralizzare gli acidi - Muco per lubrificare il cibo - Enzimi: amilasi pancreatica (amidi), lipasi pancreatiche (lipidi), proteasi (proteine)e nucleasi (acidi nucleici)

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31 ENZIMI -PROTEINE -AGISCONO COME CATALIZZATORI BIOLOGICI- abbassano lenergia di attivazione necessaria per far avvenire una reazione -LAVORANO A pH SPECIFICI ED A TEMPERATURE OTTIMALI

32 OrigineEnzimaAttivatoreSubstratoProdotti Gh. salivari A- amilasiamidoDestrine- maltosio- maltotrioso Stomaco PepsineHClproteineScinde legami pep. adiacenti ad AA aromatici Pancreas Tripsina Chimotripsina Carbossipeptidasi Elastasi Ribonucleasi Lipasi Fosfolipasi a- amilasi Enterochinasi Tripsina Emulsionanti Tripsina Proteine Elastina RNA Trigliceridi Lecitina amido aa basici aa aromatici Estr.carbossili. Aa neutri Nucleotidi Di-monogl. Ac.grassi Destrine- maltosio- maltotrioso Mucosa intestinale Enterochinasi Aminopeptidasi oligossacaridasi Tripsinogeno Peptidi Lattosio Saccarosio destrine Tripsina Estr. aminica Galatt e glucosio Frutt. E glucosio glucosio

33 Intestino tenue - circa Alcalino Bocca - pH Lievemente acido Stomaco - pH fra 1.6 – Fortemente Acido

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38 Digestione ed assorbimento dei carboidrati Il processo inizia in bocca ad opera dellamilasi salivare che funziona per valori di pH tra 6.6 e 6.8. A livello gastrico pertanto la sua azione termina. La digestione dei carboidrati prosegue a livello intestinale ad opera dellα-amilasi pancreatica: questi enzimi scindono i legami α,1-4 α,1-6 formando maltosio, maltotriosi, α-destrine e tracce di glucosio. La digestione enzimatica finale che libera monosaccaridi è dovuta ad enzimi che sono legati alla membrana plasmatica degli enterociti

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40 Glucosio e galattosio sono trasportati attraverso meccanismi di trasporto attivo e competono luno con laltro per lutilizzo del trasportatore. Il fruttosio viene assorbito per diffusione facilitata. Il glucosio derivato dalla digestione di amido e lattosio è assorbito nell intestino solo per co-trasporto con Na+.

41 Inizia a livello gastrico ad opera della pepsina, che è attiva in range di pH fra 2 e 3 e si inattiva per pH superiori a 5. La pepsina è in grado di digerire il collagene, costituente principale del tessuto connettivo intercellulare della carne. C ontinua a livello intestinale grazie al succo pancreatico. Alluscita dello stomaco si trovano peptoni e grossi polipeptidi. Allingresso del duodeno gli enzimi tripsina, chimotripsina, carbossipeptidasi e proelastasi attaccano subito questi composti. Tripsina e chimotripsina rompono i polipeptidi in piccoli peptidi La carbossipeptidasi estrae da questi peptidi aa singoli dal terminale -COOH.

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43 ASSORBIMENTO DELLE PROTEINE Il trasporto di singoli aa e di di- e tri- peptidi attraverso la membrana dellenterocita avviene soprattutto nellintestino tenue, grazie a meccanismi di co-trasporto con il Na+ Si sfrutta il gradiente per il sodio diretto verso linterno della cellula. Si parla di co- trasporto o trasporto attivo secondario di aa o peptidi.

44 Il fegato è il più grande tra gli organi interni (1,2- 1,5 Kg); è suddiviso in due lobi principali, il destro e il sinistro. Il fegato riceve un duplice apporto di sangue: il 75 per cento proviene dalla vena porta, nella quale circola sangue proveniente dal sistema portale (drena il sangue dal tratto gastrointestinale e dalla milza); sangue scarsamente ossigenato ma ricco di sostanze nutritive. Il 25 per cento deriva dallarteria epatica, che fornisce invece sangue ossigenato proveniente dalla circolazione sistemica.

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46 Gli epatociti sono disposti in unità esagonali detti lobuli Ogni Lobulo è disposto attorno ad una vena centrale che drena il sangue nella vena epatica Allinterno del fegato sia la vena porta sia larteria epatica si ramificano internamente ai lobi, per convergere infine in vasi minuscoli, capillari sinusoidi, piccoli condotti delimitati da endotelio che decorrono in stretto contatto con gli epatociti I sinusoidi permettono il passaggio (diffusione) di numerose sostanze dal sangue alle cellule del fegato. In seguito confluiscono a formare le vene centrali, che drenano sangue dal fegato e lo immettono nella vena epatica.

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50 La BILE è una soluzione composta principalmente da: -acqua ed elettroliti ( valore medio: 82%) - sali biliari (v.m. 12%) - fosfolipidi (v.m. 4%) - colesterolo (< 1%) - bilirubina coniugata - molecole endogene (o loro metaboliti) escrete dal fegato - farmaci e altre molecole esogene (o loro metaboliti) escrete dal fegato FUNZIONI - permette, attraverso lazione dei sali biliari, lassorbimento intestinale di lipidi e vitamine liposolubili - elimina numerose sostanze endogene ed esogene (ormoni, farmaci...) o i loro cataboliti - contribuisce a regolare la quantità di colesterolo presente nellorganismo attraverso la sintesi dei sali biliari e attraverso la sua escrezione diretta nella bile.

51 Metabolismo dei sali biliari colesterolo ac. colico ac. chenodesossicolico ac. biliari primari ac. desossicolico ac. litocolico ac. chetolitocolico ac. biliari secondari ac. solfolitocolico ac.ursodesossicolico ac. biliari terziari

52 I sali biliari vengono sintetizzati negli epatociti, a partire del colesterolo attraverso - idrossilazione del colesterolo e carbossilazione Si ha così la formazione degli acidi biliari primari: - acido colico - acido chenodesossicolico) coniugazione con glicina o con taurina dà luogo a molecole più idrosolubili, che nella bile sono sotto forma di anioni: è infatti più corretto parlare di sali biliari, Nel lume intestinale i sali biliari sono metabolizzati dalla flora batterica: - deconiugazione da glicina o da taurina - deidrossilazione a formare acidi biliari secondari: ac. Desossicolico – litocolico - chetolitocolico

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54 Lentrata dei lipidi nel duodeno stimola la produzione di CCK che determina lentrata di bile nel duodeno tramite la contrazione della cistifellea e lapertura dello sfintere di Oddi REGOLAZIONE DELLA SECREZIONE BILIARE

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61 Quando gli acidi grassi e i monogliceridi sono portati a contatto con la membrana plasmatica degli enterociti, questi si sciolgono nella membrana uscendo dalle micelle e liberando i sali biliari che tornano nel chimo ad inglobare nuovo materiale.

62 Allinterno dellenterocita nel reticolo endoplasmatico liscio si formano nuovi trigliceridi che si aggregano. Successivamente nellapparato del Golgi questi aggregati inglobano anche colesterolo e fosfolipidi. I fosfolipidi tendono a formare micelle in cui i trigliceridi restano inglobati: queste strutture sono liberate dal Golgi ed escono della cellula per esocitosi dalla parte basolaterale passando nel vaso linfatico sotto forma di chilomicroni.

63 I chilomicroni si riversano quindi nel torrente linfatico fino al dotto toracico per finire nella vena succlavia sx del collo e da qui al sangue. Circa l80-90% dei grassi sono assorbiti in questo modo.

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65 FISIOLOGIA DELLA NUTRIZIONE

66 Gli organismi vegetali che catturano lenergia solare Le rimanenti forme viventi che dipendono direttamente o indirettamente dagli organismi vegetali AUTOTROFI ETEROTROFI

67 ALIMENTO = sostanza che lorganismo introduce per svolgere i propri processi vitali Glicidi – lipidi - protidi - acqua – sali minerali ALIMENTI SEMPLICI ALIMENTI COMPLESSI Carne- pasta- frutta- formaggi ….

68 FUNZIONI FUNZIONI: Plastica: accrescimento corporeo, rigenerazione e ricambio tissutale- PROTEINE- ACQUA- SALI MINERALI Energetica: sfruttamento dei legami chimici come fonte energetica- GLICIDI- LIPIDI Protettiva: adeguato svolgimento dei processi biochimici- VITAMINE- MINERALI

69 METABOLISMO Linsieme delle reazioni che si svolgono nelle cellule; i vari substrati vengono continuamente trasformati con concomitante trasferimento di energia Processi anabolici: sintesi di macromolecole con immagazzinamento di energia (plasticità) Processi catabolici: demolizione e liberazione di energia (funzione energetica)

70 I LEGGE DELLA TERMODINAMICA: PRINCIPIO DI CONSERVAZIONE DELLENERGIA ALIMENTI: Glucidi Lipidi Proteine ossidazione ATP Manifest. Elettriche Potenziale di membrana Potenziale dazione Lavoro interno App. circolatorio App. respiratorio App. digerente Attività muscolare Funzioni cellulari Trasporti di membrana Sintesi proteica calore Energia meccanica 45-65% 35% 0-20%

71 12kcal per mole di ATP quantità di energia liberata Kcal= quantità di calore in grado di elevare di un grado (14,5 a 15,5 °C) la temperatura di 1 Kg di acqua BILANCIO ENERGETICO = ENERGIA DISSIPATA - ENERGIA CHIMICA ASSUNTA CON GLI ALIMENTI

72 RISERVA ENERGETICA TRIGLICERIDI 75% (15-30%del peso corporeo) PROTEINE 25% GLUCIDI < 1% ( Glicogeno) Quantità di energia che è immagazzinata allinterno dellorganismo

73 FABBISOGNO ENERGETICO CARATTERISTICHE METABOLICHE TEMPERATURA AMBIENTALE, ABITUDINI ALIMENTARI ATTIVITA CONTENUTO ENERGETICO DEGLI ALIMENTI FABBISOGNO ENERGETICO GIORNALIERO

74 CONTENUTO ENERGETICO DEGLI ALIMENTI Bomba calorimetrica di Berthelot Q = m x c x T Q = calore prodotto m = massa dacqua presente nella bomba c = calore specifico dellacqua T = incremento della temperatura VALORI CALORICI FISICI DEGLI ALIMENTI

75 SubstratoValore calorico fisico (kcal/g) Valore calorico fisiologico (kcal/g) Coeff. di assorbimento Valore calorico netto Glicidi4,1 0,984 Lipidi9,3 0,979 Proteine5,64,40,914

76 CALORIMETRIA CALORIMETRIA DIRETTA CALORIMETRO AD ACQUA CALORIMETRO A GHIACCIO Il calore che si sviluppa durante i processi ossidativi dellorganismo viene misurato con la calorimetria Tutti i processi metabolici portano alla produzione di calore

77 CALORIMETRIA INDIRETTA TERMODINAMICA ALIMENTARE TERMODINAMICA RESPIRATORIA Si risale alla quantità di calore liberato tramite, ad esempio, la quantità di OSSIGENO consumato o la quantità di ANIDRIDE CARBONICA prodotta

78 TERMODINAMICA RESPIRATORIA GLICIDI C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6 CO 2 +6H 2 O+ 673 kcal 1 mole di O 2 = 22,4 l 134 l di O 2 Dividendo il n° di calorie totali prodotte x litri di ossigeno impiegati = VALORE CALORICO PER LITRO DI OSSIGENO e per i glicidi: 673/134= 5,047

79 QUOZIENTE RESPIRATORIO = RAPPORTO TRA CO 2 PRODOTTO E O 2 CONSUMATO NEI PROCESSI OSSIDATIVI GLICIDI=1 PROTEINE=0,8 LIPIDI=0,7

80 Substrato (1g) Ossigeno consumato (l) CO 2 prodotta (l) Quoziente respiratorio Valore calorico per litri di O 2 Glicidi0,828 15,047 Lipidi2,0191,4270,74,686 ProteineO,9660,7810,84,480

81 METABOLISMO BASALE QUANTITA MINIMA DI ENERGIA NECESSARIA PER IL MANTENIMENTO DELLE FUNZIONI VITALI Soggetto sveglio-a riposo- temp tra 20° 25°C- a digiuno da almeno 14h Varia x età, sesso, razza, clima, regime alimentare, stile di vita

82 Fabbisogno energetico 1° periodo: appena sveglio - la Richiesta energetica = MB 2° periodo:lavoro - la Richiesta energetica > MB 3° periodo: attività non lavorative - la Richiesta energetica > MB

83 Richieste nutrizione umana Aminoacidi – Essenziali / Non Essenziali Vitamine – Idrosolubili / Liposolubili Minerali – Principali / in Traccia Acidi Grassi Carboidrati

84 Aminoacidi Essenziali – Necessari per la normale crescita e per il mantenimento e devono essere introdotti con la dieta. Non possono essere sintetizzati nel corpo. Non essenziali – Tutti gli aminoacidi che possono essere sintetizzati nel corpo.

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86 Vitamine Idrosolubili – Esempi: complesso B e vitamina C – Le quantità in eccesso vengono eliminate con le urine. Liposolubili – Esempi: Vitamina A, D, E, e K – Le quantità in eccesso sono potenzialmente dannose perché possono accumularsi nel tessuto adiposo.

87 Minerali Principali Minerali – Esempi: Calcio, Fosforo, Zolfo, Potassio, Cloro, Sodio, Magnesio Minerali in traccia – Esempi: Ferro, Iodio, Fluoro, Zinco, Rame, Silicio, ecc.

88 Acidi Grassi e Carboidrati Carboidrati e grassi forniscono energia. Almeno 3 acidi grassi sono essenziali per luomo: – Arachidonico – Linoleico – Linolenico


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