La digestione (senza immagini)

Quale funzione svolge il digerente? Gli animali, in quanto eterotrofi, assumono sostanza organica dall’ambiente, mediante la predazione di organismi vegetali ed animali. L’assorbimento rappresenta la fase di passaggio delle sostanze dall’ambiente all’organismo, avviene quando le sostanze alimentari entrano nel sangue.

L’assorbimento è selettivo L’assorbimento avviene in modo specifico e selettivo: ogni specie chimica viene riconosciuta prima di essere introdotta attraverso le membrane degli epiteli di assorbimento (mucosa intestinale). Le molecole riconosciute sono esclusivamente i monomeri: monosaccaridi, amminoacidi, acidi grassi, ecc..

La scomposizione del cibo La digestione ha lo scopo di trasformare il cibo in sostanze riconoscibili dalle cellule deputate all’assorbimento: - amido e glicogeno devono essere suddivisi nelle singole unità di glucosio - le proteine devono essere suddivise nei singoli amminoacidi - i lipidi vengono scomposti nelle singole parti (es: glicerina + 3 acidi grassi)

La digestione comprende varie fasi La digestione meccanica : - masticazione - peristalsi (azione dei muscoli involontari presenti nelle pareti del digerente) La digestione chimica: - idrolisi enzimatica L’assorbimento: l’intestino riconosce ed assorbe i nutrienti i quali passano nel sangue. Questo rappresenta il passaggio dall’ambiente esterno all’interno dell’organismo. L’assimilazione: il fegato riceve i nutrienti, li trasforma e li distribuisce al resto del corpo. Riassorbimento: molti litri di acqua sono stati utilizzati per formare i vari succhi digestivi, l’acqua viene recuperata nell’ultima parte del percorso intestinale. L’escrezione: tutto il cibo non digerito (es: cellulosa) viene eliminato, assieme a sostanze di scarto espulse nell’intestino.

Digestione meccanica La fase meccanica: la masticazione serve a suddividere il cibo in piccole parti, soltanto così gli enzimi idrolitici possono demolire rapidamente le molecole complesse. Oltre alla masticazione la digestione meccanica comprende il meccanismo della peristalsi. I muscoli lisci dell’apparato digerente hanno il compito di: - far avanzare il contenuto del tubo digerente - rimescolare il contenuto del tubo digerente, in modo da consentire un’azione omogenea degli enzimi digestivi.

Digestione chimica Gli enzimi digestivi sono principalmente: - amilasi salivare (ptialina), inizia la scomposizione dell’amido in bocca - proteasi (e lipasi) prodotte dalla mucosa gastrica - amilasi, proteasi, lipasi, nucleasi pancreatiche: attraverso il dotto pancreatico vengono secrete nel duodeno

Il digerente è un “tubo” Tutto l’apparato digerente si può vedere come un lungo tubo, i cui tratti sono a volte molto specializzati, collegato con varie ghiandole accessorie. I segmenti di questo tubo sono delimitati da valvole formate da fibre muscolari circolari (ad anello), chiamate sfinteri: la contrazione di uno sfintere determina la chiusura del passaggio.

La saliva Il primo “succo digestivo” è la saliva. Essa contiene soprattutto muco, adatto a liquefare il bolo, consentendo la sua deglutizione. Contiene anche l’amilasi salivare: la digestione chimica, limitatamente all’amido, incomincia in bocca. Contiene sostanze antibatteriche, come il lisozima (enzima proteolitico).

L’esofago La secrezione dell’esofago è esclusivamente mucosa, con funzione lubrificante. Nella parte terminale, in corrispondenza del cardias (una valvola a sfintere), il muco ha la funzione di impedire i danni che possono derivare dal riflusso del contenuto acido dallo stomaco.

Il succo gastrico La mucosa dello stomaco contiene molte ghiandole esocrine, le quali producono: - acido cloridrico (HCl), che ha la funzione principale di denaturare le proteine (eliminare le strutture di ordine superiore), oltre a quella di eliminare per quanto possibile i batteri introdotti con il cibo - precursori degli enzimi idrolitici, soprattutto pepsinogeno.

Gli enzimi dello stomaco Quando il pepsinogeno arriva nell’ambiente acido (pH 2-3) del lume gastrico, viene convertito in pepsina, un potente enzima proteolitico. Oltre alla pepsina, nello stomaco lavorano anche piccole quantità di lipasi ed amilasi. Il contenuto dello stomaco si chiama chimo.

Il fegato È la ghiandola più grande del corpo, ma la funzione del fegato è molto più complessa, perché va molto al di là della funzione secretiva. Il fegato è la nostra centrale metabolica, è qui che arrivano, attraverso la vena porta, tutte le sostanze assorbite dall’intestino. Il fegato è in grado di regolare la concentrazione dei vari metaboliti nel sangue, mettendoli a disposizione di tutti gli altri organi. Le cellule del fegato possiedono vie metaboliche particolari, che consentono la sintesi dei metaboliti presenti in scarsa quantità, a partire da precursori presenti in eccesso (anabolismo). Il fegato è l’organo deputato al riconoscimento ed eliminazione di varie sostanze, come ad esempio molecole tossiche (alcol!), ormoni circolanti.

La bile emulsiona i grassi La funzione esocrina del fegato consiste nella produzione della bile. Essendo i grassi insolubili nell’acqua, e quindi anche nei succhi digestivi, essi vengono “saponificati” dai sali biliari: la bile, prodotta dal fegato, passa dalla cistifellea al duodeno attraverso il coledoco. La saponificazione dei grassi consente una rapida azione delle lipasi pancreatiche. La bile, oltre a svolgere la funzione descritta, è un mezzo di escrezione di cataboliti.

Il pancreas È una ghiandola sia esocrina, sia endocrina. Il succo pancreatico passa attraverso il dotto pancreatico e si riversa nel duodeno, la prima parte dell’intestino tenue. Esso contiene i precursori di enzimi idrolitici per tutte le categorie di molecole alimentari, inoltre contiene una sostanza che neutralizza l’acidità del chimo: il bicarbonato di sodio. NaHCO3 → Na+ + HCO3- HCO3- + H+ → H2CO3

L’intestino L’intestino si compone di: - intestino tenue: duodeno, digiuno, ileo. - intestino crasso: cieco, colon (ascendente, trasverso, discendente), sigma, retto. “enterico” è l’attributo che si usa per riferirsi all’intestino.

Il duodeno La prima parte dell’intestino riceve il chimo gastrico, la cui acidità deve essere neutralizzata. Nel duodeno si versano i secreti del pancreas (succo pancreatico) e del fegato (bile). In questo tratto si completa la digestione di tutte le molecole complesse: - i carboidrati vengono ridotti tutti a mono o disaccaridi (maltosio) - le proteine a singoli amminoacidi - i lipidi ad acidi grassi ed altri componenti

Digiuno ed ileo Il rimanente tratto dell’intestino tenue ha una debole funzione enzimatica ma soprattutto è deputato all’assorbimento delle molecole nutrienti. A questo scopo la mucosa è fortemente strutturata su tre livelli, al fine di aumentare la superficie di assorbimento: - pliche: pieghe della mucosa - villi: estroflessioni digitiformi - microvilli: estroflessioni della membrana cellulare

L’intestino crasso A questo punto tutti i succhi digestivi ed il muco secreti dalle ghiandole del digerente hanno impiegato parecchi litri di acqua, la quale deve essere recuperata con il riassorbimento. Il riassorbimento dell’acqua e di molti elementi minerali avviene progressivamente nel colon, il segmento più lungo dell’intestino crasso. Questa parte dell’intestino è molto ricca di batteri (Escherichia coli), i quali vivono in simbiosi. Essi producono alcune vitamine, poi assorbite dalla mucosa intestinale. In particolare è importante l’apporto batterico di vitamina K. La massa che procede lungo il colon si compatta diventando via via più solida fino a formare le feci, eliminate attraverso lo sfintere anale.