APPARATO DIGERENTE E DIGESTIONE

GENERALITÀ-1 L’apparato digerente ha la funzione di: assumere, scindere (digerire), assorbire, elaborare le sostanze nutritizie di cui abbisogna il nostro organismo ed eliminare le sostanze di rifiuto e tossiche Le principali sostanze assunte sono: carboidrati, proteine, lipidi, sali minerali, vitamine, acqua.

GENERALITÀ-2 L’apparato digerente è formato dal Tubo digerente vero e proprio dove avviene la assunzione, la digestione e l’assorbimento delle sostanze assunte (cibo), l’eliminazione delle sostanze di rifiuto Da alcuni organi annessi necessari per la elaborazione delle sostanze assunte: fegato, vie biliari e pancreas.

TUBO DIGERENTE È costituito da: Bocca Esofago Stomaco Duodeno Intestino tenue (digiuno e ileo) Colon

BOCCA triturare il cibo, umettarlo, attraverso la saliva e omogeneizzarlo La saliva è prodotta da tre coppie di ghiandole salivari: parotidi, sottomascellari, sottolinguali. La saliva è costituita da acqua (in quantità prevalente) e da sostanze attive quali: Ptialina (amilasi salivare): che inizia la digestione dei carboidrati Mucina: glicoproteina con effetto lubrificante Sostanze antibatteriche La produzione di saliva è un atto riflesso sotto controllo del sistema nervoso autonomo

FARINGE ESOFAGO Il riflesso della deglutizione è sotto il controllo del sistema nervoso autonomo. Il cibo preparato nella bocca, con atto riflesso viene “deglutito” e introdotto nel faringe originando, per via riflessa, un’onda di propulsione involontaria che spinge il materiale nell’esofago. Nello stesso tempo si blocca il respiro e si chiude la glottide per impedire l’ingresso del materiale nella trachea. Nell’esofago il materiale viene spinto nello stomaco attraverso un’onda peristaltica originata dalla muscolatura liscia dell’organo che si contrae a monte e si rilassa a valle. Tra esofago e stomaco si trova il cardias, sfintere che impedisce il reflusso del cibo digerito dallo stomaco

STOMACO assorbire molecole semplici quali alcol e glucosio Ha la funzione di: rimescolare il materiale che proviene dall’esofago, digerire le proteine e i carboidrati, scindere zuccheri semplici in glucosio, assorbire molecole semplici quali alcol e glucosio preparare alcuni sali minerali per l’assorbimento successivo (riduce il ferro trivalente a bivalente) Per merito dell’acidità, sterilizza i cibi

STOMACO HCl: Pepsinogeno: come pepsina digerisce le proteine attiva la pepsina scinde gli zuccheri scinde le fibre collagene scinde le nucleo proteine facilita l’assorbimento di ferro, calcio, fosforo sterilizza il cibo Pepsinogeno: come pepsina digerisce le proteine Gastrina: ormone che innesca la catena digestiva Muco: protegge la mucosa gastrica Cellule fondamentali PEPSINOGENO Cellule oxintiche ACIDO CLORIDRICO GASTRINA Mucosa gastrica Cellule mucipare MUCO Il pepsinogeno è un proenzima che viene attivato in pepsina dall’ HCl

FASI DELLA DIGESTIONE FASE CEFALICA: stimoli psichici producono secrezione di saliva e di acido cloridrico. L’acido cloridrico attiva il pepsinogeno in pepsina che inizia la digestione delle catene proteiche FASE GASTRICA: il cibo introdotto nello stomaco libera l’ormone gastrina che mantiene viva la produzione di HCl e quindi di pepsina esaltando la digestione proteica FASE INTESTINALE: il cibo digerito passa nel duodeno, il pH diventa più acido e limita la produzione di gastrina che a sua volta riduce la secrezione di acido cloridrico con ritorno a riposo delle cellule oxintiche

MOVIMENTI GASTRICI Lo stomaco presenta una muscolatura liscia, controllata dal sistema nervoso autonomo, che permette movimenti sia di avanzamento del materiale digerito (peristalsi) sia di rimescolamento del materiale, permettendo un contatto intimo tra prodotto ingerito e secrezioni gastriche necessarie alla digestione. La peristalsi è più accentuata nell’antro gastrico e “schizza” il materiale nel duodeno attraverso lo sfintere pilorico.

pepsinogeno (proenzima) pepsina (enzima) stimoli psichici cellule oxintiche cibo nello stomaco H+ Cl- gastrina blocca pepsinogeno (proenzima) pepsina (enzima) digestione proteica e passaggio nel duodeno aumenta l’acidità gastrica (+ H+)

Queste sostanze sono basiche e neutralizzano l’acidità gastrica. DUODENO Il materiale trattato nello stomaco, attraverso il piloro, passa nel duodeno, dove affluisce anche: la bile, prodotta dal fegato, enzimi digestivi, acqua e bicarbonato di sodio prodotti dal pancreas. Queste sostanze sono basiche e neutralizzano l’acidità gastrica. Nel duodeno viene completata la digestione delle proteine e dei carboidrati e iniziata la digestione dei grassi che sarà completa alla fine del duodeno stesso. Nel duodeno discendente compaiono alcune pliche e nel duodeno inferiore i primi villi e quindi si inizia l’assorbimento delle sostanze nutritizie che verrà completato nel digiuno. Nel duodeno, così come nel rimanente tubo digerente l’avanzamento del materiale è dovuto alla peristalsi.

PRODOTTI DELLA DIGESTIONE All’ingresso dell’intestino tenue, a digestione completata, troviamo: Acqua, Aminoacidi e polipeptidi a catena corta, Glucosio e fruttosio, Acidi grassi Glicerolo (proveniente dalla saponificazione dei grassi), Sali minerali Vitamine Sali biliari

INTESTINO TENUE Convenzionalmente diviso in digiuno e ileo. Inizia in modo virtuale alla fine del duodeno e termina, con la valvola ileo cecale, nel cieco, prima porzione dell’intestino crasso. L’intestino tenue è preposto all’assorbimento di tutte le sostanze nutritizie, parte dei sali minerali, parte delle vitamine, degradazione dei sali biliari. L’assorbimento viene effettuato attraverso la mucosa disposta a villi con cellule aventi sulla superficie microvilli. Il trasporto attraverso la membrana cellulare è sia attivo con consumo di energia, che passivo per osmosi e per diffusione.

All’interno dei villi, le sostanze digerite, esclusi i grassi, entrano nei vasi venosi, o vasi chiliferi che anastomizzandosi tra di loro all’esterno della parete intestinale, confluiscono nella vena porta che trasferisce il materiale proveniente dal tenue al fegato. I grassi entrano nei vasi linfatici dei villi e quindi prendono la via portale. Alla vena porta affluiscono vasi che provengono dal duodeno, stomaco, milza oltre che dall’intestino crasso. Acqua, sali minerali, e scorie attraverso la valvola ileocecale passano nel colon.

CIRCOLO PORTALE

COLON Il colon è l’ultima porzione del tubo digerente. La sua conformazione anatomica, con la presenza delle austre (lat.tasche ,affossamenti presenti fra due pliche mucose trasversali del colon), permette un ottimo assorbimento dell’acqua e di conseguenza dei sali minerali residui che, attraverso i villi presenti anche nel colon, entrano nel circolo portale e in parte nel circolo venoso. Il materiale residuo di consistenza pastosa, costituisce il materiale di scarto non utilizzabile dal nostro organismo che, attraverso l’ampolla rettale il retto e l’orifizio anale, viene espulso.

AMPOLLA RETTALE E RETTO L’ampolla rettale ha la funzione di serbatoio del materiale di scarto: le feci. Lo sfintere anale,invece, è un muscolo volontario e quindi, entro certi limiti, la nostra volontà impedisce la defecazione involontaria. La distensione gastrica esercitata dal cibo provoca una contrazione riflessa del retto con bisogno di defecare: riflesso gastro- colico.

FEGATO VIE BILIARI PANCREAS

Fegato organo parenchimatoso, si trova nell’ipocondrio di destra e svolge complesse funzioni: Formazione e secrezione della bile Regolazione del metabolismo dei carboidrati Regolazione del metabolismo proteico Regolazione del metabolismo lipidico Funzione detossicante Catabolismo degli ormoni steroidei Azione immunitaria I prodotti della sua secrezione vengono inviati al duodeno attraverso le vie biliari

CIRCOLO PORTALE I prodotti dell’assorbimento vengono elaborati dagli epatociti, cellule specifiche del fegato di origine epiteliale e quindi inviati, tramite le vene epatiche, al grande circolo. Le sostanze di rifiuto, sono immesse nelle vie biliari. Le vie biliari iniziano come canalicoli biliari a ridosso degli epatociti. Riunendosi progressivamente formano i dotti biliari intraepatici i quali confluiscono nel dotto epatico di destra e di sinistra drenando rispettivamente la bile dal lobo destro e sinistro del fegato. Si uniscono poi nel dotto epatico comune dal quale si diparte il dotto cistico che porta alla colecisti o cistifellea.

VIE BILIARI Dalla diramazione del dotto cistico in continuazione con il dotto epatico comune si origina il coledoco che, unendosi al dotto pancreatico di Wirsung, sfocia nella “C” duodenale attraverso lo sfintere dell’Oddi della papilla del Vater

VIE BILIARI E CISTIFELLEA aiuta la digestione immagazzinando la bile prodotta dal fegato.

BILE La bile è una soluzione colloidale costituita da: Acqua per il 95-97% Sali biliari (Sali degli acidi colico, desossicolico, chinodesossicolico, litocolico derivati dal colesterolo) Pigmenti biliari (derivati della bilirubina) Colesterolo Sali inorganici (sodio potassio calcio magnesio…) Acidi grassi Grassi esterificati Composti detossificati dal fegato La bile presenta un pH leggermente basico e le sostanze insolubili in questo ambiente sono disperse come colloidi.

I sali biliari primari (colico e chenodesossicolico) vengono sintetizzati dalle cellule epatiche a partire dal colesterolo endogeno, coniugati con glicina e taurina, ed in parte vengono riassorbiti con la circolazione enteroepatica. Gli acidi biliari primari sono metabolizzati nel colon ad opera di batteri e vengono trasformati negli acidi biliari secondari. Nell'intestino i sali biliari esplicano la loro funzione emulsionante o detergente sulle particelle di grasso alimentare, frammentandole in particelle più piccole e rendendole idrosolubili. La secrezione giornaliera di bile è di circa 500-600 ml e gli acidi biliari ricircolano mediamente dalle 5 alle 10 volte al giorno nel circolo entero-epatico.

FUNZIONE DELLA BILE La bile, attraverso i sali biliari, ha la funzione di emulsionare i lipidi in micelle, facilitando il loro assorbimento nell’intestino. Il pH basico, in concomitanza con i prodotti della secrezione pancreatica, facilitano l’idrolisi dei trigliceridi in glicerolo e acidi grassi

DESTINO DELLA BILE La bile viene secreta dal fegato in modo continuo, ma è richiesta nel duodeno solo in presenza di un “pasto”, per cui, durante il digiuno, si accumula nella colecisti in quanto lo sfintere dell’ Oddi, parte terminale della papilla del Vater, è contratto. La bile nella colecisti viene concentrata. Quando nel duodeno entra un “pasto”, viene prodotto un ormone, la colecistochininpancreozimina (CCK), che fa contrarre la colecisti, rilassare la plica spirale del dotto cistico e lo sfintere dell’Oddi, per cui la bile viene spinta nel coledoco e da qui nel duodeno. La CCK stimola anche le cellule del pancreas a produrre enzimi digestivi.

PANCREAS Il pancreas è una ghiandola a secrezione esocrina ed endocrina. Il pancreas esocrino produce proenzimi digestivi, acqua e bicarbonato di sodio che invia, attraverso un dotto comune (il dotto di Wirsung) nel duodeno, attraverso la papilla del Vater. Il pancreas endocrino produce insulina (nelle isole del Langherans) e glucagone, ormoni indispensabile per il metabolismo degli zuccheri.

ENZIMI PANCREATICI Proteasi per la digestione delle proteine a polipeptidi, peptoni fino ad aminoacidi semplici, completando la digestione gastrica Amilasi per la digestione dei carboidrati (amidi e zuccheri) Lipasi per la digestione dei trigliceridi Inoltre produce enzimi per la scissione dei nucleotidi RNA (ribonucleasi) e DNA (deossiribonucleasi) Inoltre il pancreas produce. acqua per diluire il “pasto” e portare la pressione osmotica all’interno del tubo digerente a valori vicini alla pressione osmotica del sangue. Ione bicarbonato (come bicarbonato di sodio) per neutralizzare l’acidità del pasto gastrico e portare l’ambiente a pH basico. Gli enzimi vengono secreti come proenzimi su stimolazione della colecistochininpancreozimina e attivati da un enzima duodenoenterale, la enterochinasi, ambedue prodotti dallo stimolo provocato dal “pasto” duodenale.

Pancreas endocrino dotto pancreatico dotto biliare comune tessuto endocrino costituito da piccole formazioni isolate, isole del Langerhans, distribuite in tutta la ghiandola (1-2 milioni) ma con una densità maggiore nella coda rispetto al corpo e alla testa Costituisce circa 1-3% del volume di tutta la ghiandola. Sono riccamente vascolarizzate da una rete di capillari, il cui endotelio è costituito da cellule ampiamente fenestrate. Il sangue refluo passa nelle vene pancreatiche e poi nel circolo portale epatico e poi nel circolo sistemico cellule α (glucagone) cellule β (insulina) cellule δ (somatostatina) cellule φ (polipeptide pancreatico)

Insulina e glucagone tutti i tessuti iperglicemia secrezione di ormoni gastroenterici secrezione del GIP isole di Langerhans cellule α (glucagone) cellule β (insulina) insulina bassa glicemia glucagone tutti i tessuti Regolatore del metabolismo: partecipa, in modo fondamentale, al mantenimento della omeostasi metabolica dell’organismo interessando il metabolismo glucidico, lipidico e protidico

METABOLISMO Il glucosio ottenuto viene assorbito attraverso i villi e, con la corrente ematica portale, arriva al fegato. Una aliquota entra nella circolazione sistemica attraverso le vene epatiche e la parte rimanente viene elaborata dal fegato come deposito. Durante la digestione le proteine introdotte con la dieta, vengono scisse nei vari aminoacidi e quindi assorbiti nel tenue. Con il sistema portale arrivano al fegato e, attraverso la grande circolazione, inviati a tutte le cellule dove vengono utilizzati per la sintesi proteica, oltre che essere utilizzati direttamente dagli epatociti per produrre sieroproteine ed enzimi. La digestione avviene del duodeno per opera della lipasi pancreatica e trasforma i trigliceridi in monogliceridi e acidi grassi liberi che, finemente emulsionati dai sali biliari, vengono assorbiti dalla mucosa intestinale.

FUNZIONE DETOSSICANTE Il fegato trasforma sostanze tossiche non polari in sostanze polari (idrosolubili) più facilmente eliminabili con la bile o attraverso i reni, attraverso reazioni quali: La coniugazione con: - Acido glicuronico (glicuronazione), - Ione solfato (solfonazione o solfatazione) - Glutatione Ossidazione Riduzione Idrolisi Acetilazione Metilazione

CATABOLISMO ORMONI STEROIDEI Gli ormoni steroidei, derivati del colesterolo, sono prodotti prevalentemente dalle ghiandole surrenali, dai testicoli e dalle ovaie. Per via ematica sistemica arrivano al fegato dove vengono trasformati in colesterolo e come tale eliminato con la bile. Il colesterolo appartiene al gruppo dei lipidi e nella bile aiuta l’emulsione dei trigliceridi per il loro assorbimento

AZIONE IMMUNITARIA Il fegato rappresenta una importante barriera contro microrganismi patogeni gli pervengono dal tubo digerente perchè è percorso da una rete linfatica assai sviluppata, ricca di linfociti, cellule della serie bianca che hanno funzione immunitaria. Tale funzione si esplica nella capacità di riconoscere ed eliminare microrganismi e prodotti dannosi al nostro organismo (ad esempio proteine a basso peso molecolare che non appartengono al nostro codice genetico).