Apparato digerente Lalimentazione e la digestione 1.

Presentazione sul tema: "Apparato digerente Lalimentazione e la digestione 1."— Transcript della presentazione:

1 Apparato digerente Lalimentazione e la digestione 1

2 Alimentazione ed elaborazione del cibo Gli animali possono alimentarsi in vari modi Tutti gli animali si nutrono di altri organismi: gli animali che mangiano sia piante sia animali sono detti onnivori; gli animali che mangiano solo vegetali sono detti erbivori; gli animali che mangiano altri animali sono detti carnivori. 2

3 Gli animali che si nutrono per ingestione utilizzano numerose strategie per procurarsi il cibo. In base a queste, si distinguono organismi: filtratori, consumatori del substrato, succhiatori. 3 Figura A Bruco Feci Figura B Figura C Figura D

4 La trasformazione del cibo avviene in quattro fasi 4 Le molecole nutritive entrano nelle cellule Sostanze non digerite Digestione chimica (idrolisi enzimatica) Molecole piccole Pezzi di cibo Demolizione meccanica Cibo 1 Ingestione 2 Digestione 3 Assorbimento 4 Eliminazione

5 5 Enzimi per la digestione di grassi PolimeroMonomeri Enzimi per la digestione di proteine ProteinaAmminoacidi Polisaccaride Disaccaride Enzimi per la digestione di polisaccaridi Monosaccaridi Acido nucleicoNucleotidi Grasso Glicerolo Acidi grassi Enzimi per la digestione di acidi nucleici Nella digestione chimica i polimeri vengono scissi in monomeri.

6 La digestione avviene in compartimenti specializzati Il cibo è digerito allinterno di compartimenti chiamati vacuoli alimentari che si fondono con i lisosomi che contengono gli enzimi idrolitici. Questo avviene nei protozoi unicellulari, es. Amebe e Parameci. Le spugne, tra gli animali più semplici, compiono tutti i loro processi digestivi nei vacuoli alimentari. 6

7 7 Bocca Tentacolo Cibo (una dafnia) Cavità gastrovascolare I tessuti molli vengono digeriti 2 Enzimi digestivi secreti da una ghiandola 1 Le particelle di cibo vengono inglobate 3 Le particelle di cibo vengono digerite in un vacuolo alimentare 4 Gli cnidari e i vermi piatti (animali relativamente semplici) possiedono una cavità gastrovascolare, cioè un sistema digerente fornito di una sola apertura: la bocca.

8 8 Bocca Faringe Esofago Gozzo Ventriglio Intestino Ano Porzione interna dellintestino Parete dellintestino Gozzo Bocca Cavalletta Intestino Stomaco Ano Stomaco Ventriglio Intestino Ano Gozzo Esofago Bocca Ciechi gastrici Lombrico Esofago Uccello Molti animali sono invece dotati di un tubo digerente, costituto da un canale che si estende tra due aperture, la bocca e lano, dotato di regioni specializzate.

9 Il sistema digerente umano è costituito da un canale alimentare e da organi a esso associati Le parti principali del canale alimentare sono: la bocca, la faringe, lesofago, lo stomaco, lintestino tenue, lintestino crasso e lano. Dopo essere stato inghiottito, il cibo viene spinto lungo il canale alimentare grazie alla peristalsi, una sequenza di onde ritmiche di contrazione della muscolatura liscia e involontaria presente nella parete del tubo digerente. 9 Il sistema digerente umano

10 10 Intestino tenue Esofago Cardias Stomaco Sfintere pilorico Cistifellea Pancreas Intestino tenue Intestino crasso Retto Ano Cavità orale Lingua Bocca Ghiandole salivari Faringe Esofago Fegato Un anello muscolare, chiamato sfintere pilorico, regola il passaggio degli alimenti dallo stomaco allintestino tenue.

11 La digestione ha inizio allinterno della cavità orale Le ghiandole salivari sono sei: due parotidi; due sottomascellari; due sottolinguali. 11

12 La saliva dà inizio alla digestione chimica la saliva contiene molte sostanze importanti per la trasformazione del cibo: una glicoproteina che protegge la bocca e lubrifica il cibo; alcune sostanze tampone che neutralizzano lacidità del cibo; il lisozima (un antibatterico); lamilasi salivare - ptialina (un enzima digestivo ). 12

13 Denti Incisivi Canini Premolari Molari Lingua Apertura del dotto di una ghiandola salivare La masticazione dà inizio alla digestione meccanica Grazie allazione meccanica dei denti, il cibo viene frantumato ed esposto allazione degli enzimi. La lingua è un organo muscolare, ricoperto da papille gustative, che contengono i recettori del gusto. La lingua mescola il cibo con la saliva, formando il bolo alimentare. 13

14 Sia il cibo sia laria che respiriamo passano attraverso la faringe Un riflesso legato alla deglutizione fa passare il bolo alimentare dalla faringe allesofago, impedendogli di entrare nella trachea. 14 Lingua Faringe Laringe Trachea Esofago Sfintere esofageo Lepiglottide si alza Bolo di cibo Sfintere contratto Sfintere rilasciatoSfintere contratto Lepiglottide si abbassa La laringe si alza Esofago Lepiglottide si alza La laringe si abbassa

15 Lesofago convoglia il bolo alimentare verso lo stomaco Le onde peristaltiche nellesofago fanno passare il bolo alimentare nello stomaco. 15 Bolo alimentare I muscoli circolari si rilassano e il canale si apre. Stomaco I muscoli circolari si contraggono, restringendo il canale, e il bolo viene spinto giù. Muscoli circolari contratti Muscoli circolari rilassati Muscoli circolari contratti Muscoli circolari rilassati

16 La parete dellesofago è costituita da quattro strati (o tonache): la mucosa; la sottomucosa; la tonaca muscolare; la tonaca sierosa. 16

17 Lo stomaco immagazzina temporaneamente il cibo e lo demolisce per mezzo di acidi ed enzimi Lo stomaco e la produzione di succhi gastrici: 17 Cavità dello stomaco Superficie interna dello stomaco Particelle di cibo Rilascio di succhi gastrici Sfintere pilorico Stomaco Ghiandola gastrica Cellule parietali Cellule principali Rilascio dei succhi gastrici (muco, HCl e pepsinogeno) Epitelio Cellule mucose Fossette gastriche Pepsinogeno Pepsina (enzima attivo) HCl Colonizzata SEM 2500 2 1 3 1 Il pepsinogeno e lHCl sono secreti nel lume della ghiandola gastrica 2 LHCl acidifica il contenuto dellostomaco e converte il pepsinogeno in pepsina 3 La pepsina comincia la digestione chimica delle proteine

18 La regolazione dellattività gastrica Lattività delle ghiandole gastriche è regolata da un insieme di segnali nervosi e ormonali. Lodore del cibo genera un segnale nervoso che stimola le ghiandole a produrre i succhi gastrici. Quando le sostanze alimentari raggiungono lo stomaco inducono le cellule G a rilasciare lormone gastrina, che stimola ulteriormente la produzione di succhi gastrici. Quando il contenuto dello stomaco diventa troppo acido, un meccanismo a feedback negativo inibisce la secrezione dei succhi gastrici. 18

19 Dal bolo alimentare al chimo La contrazione dei muscoli della parete dello stomaco rimescola il cibo con i succhi gastrici, formando il chimo. Normalmente, il chimo non può risalire dallo stomaco allesofago (a cui è collegato attraverso il cardias). Quando ciò accade, si parla di riflusso gastrico, che provoca «acidità di stomaco». Un po per volta, il chimo passa dallo stomaco allintestino attraverso uno sfintere: il piloro. Lo stomaco impiega da due a sei ore a svuotarsi. 19

20 Nella prima parte dellintestino si riversano ormoni ed enzimi prodotti dal fegato e dal pancreas Il pancreas produce una soluzione basica ricca di enzimi digestivi e di bicarbonato (che neutralizza lacidità del chimo). Fegato Cistifellea Enzimi dellintestino Duodeno (parte dellintestino tenue) Bile Chimo acido Succhi pancreatici Stomaco Pancreas 20

21 Due ormoni (la secretina e la CCK, colecistochinina) aumentano nel fegato la produzione di bile, che si accumula nella cistifellea (un sacchetto a forma di pera situato alla base del fegato). La bile contiene sali biliari che emulsionano i grassi rendendoli più facilmente attaccabili da parte degli enzimi. 21

22 22 Nel duodeno termina la digestione chimica degli alimenti Nellintestino tenue avviene un processo di digestione enzimatica che termina la digestione delle macromolecole presenti nei cibi.

23 Il pancreas e il fegato svolgono numerose funzioni legate più o meno strettamente alla digestione Il pancreas è una ghiandola situata appena al di sotto dello stomaco, nella parte sinistra della cavità addominale, e costituita da una parte endocrina e da una parte esocrina, secernente enzimi che intervengono nella digestione. Il fegato è spesso definito il «laboratorio chimico» dellorganismo, in quanto svolge numerose funzioni. 23

24 Funzioni metaboliche e di deposito del fegato Tutte le sostanze assorbite dallintestino passano per il fegato, prima di essere trasferite ad altre cellule. I monosaccardi possono essere trasformati in glucosio, che puòà essere trattenuto nel tessuto epatico sotto forma di glicogeno. Gli amminoacidi vengono trasformati in zuccheri, grassi o precursori dellATP. Gli acidi grassi possono essere demoliti nel fegato per formare ATP. Le vitamine liposolubili e alcuni minerali possono essere immagazzinate nel fegato. 24

25 Funzione protettiva del fegato Il fegato trasforma numerose sostanze, rendendole innocue e facilmente eliminabili. Le sostanze vengono demolite attraverso processi catabolici oppure coniugati con composti che ne inibiscono lattività. Le sostanze demolite possono essere: – endogene (ormoni come linsulina, gli estrogeni e il progesterone) – esogene (farmaci come antibiotici e sulfammidici) 25

26 La struttura del fegato: 26

27 27 Strati muscolari Pliche circolari Villi Assorbimento delle sostanze nutritive Vasi sanguigni con sangue diretto verso il fegato Lume Parete intestinale Lassorbimento delle sostanze nutritive avviene principalmente nella seconda parte dellintestino tenue La parete interna dellintestino tenue presenta molte piccole estroflessioni digitiformi, chiamate villi, che aumentano la superficie di assorbimento.

28 28 Lume dellintestino Assorbimento delle sostanze nutritive Cellule epiteliale Capillari sanguigni Vaso linfatico Villi Assorbimento delle sostanze nutritive nelle cellule epiteliali Microvilli Cellule epiteliali Amminoacidi e zuccheri Acidi grassi e glicerolo Sangue Grassi Linfa Le sostanze nutritive passano attraverso lepitelio intestinale (per diffusione o trasporto attivo) e poi attraverso le sottili pareti dei capillari o dei vasi linfatici e giungono così al fegato dove vengono trasformate e accumulate.

29 Nellintestino tenue vengono dunque assorbiti: i monoscaccaridi; gli amminoacidi; i lipidi (acidi grassi e alcoli che erano esterificati); le vitamine; lacqua e gli ioni. 29

30 La funzione principale dellintestino crasso consiste nel terminare il riassorbimento dellacqua e dei sali minerali La funzione principale dellintestino crasso (chiamato anche colon) è quella di terminare lassorbimento dellacqua e dei sali minerali. Le feci rappresentano i prodotti di scarto della digestione e vengono immagazzinate nella porzione terminale del colon, il retto. 30 Intestino crasso (colon) Sfintere Ultimo tratto dellintestino tenue Appendice Cieco Ano Retto Intestino tenue Flusso delle sostanze nutritive

31 Le principali patologie del sistema digerente e le loro cause Patologie gastriche Una delle patologie più diffuse dello stomaco e della prima parte del duodeno è lulcera. Lulcera è causata da batteri (Helicobacter pylori) che si trovano sugli strati mucosi dello stomaco. 31 Batteri Strati mucosi dello stomaco Colonizzato SEM 10 000

32 Patologie del fegato Le epatiti sono processi infiammatori acuti o cronici del fegatoche possono portare alla necrosi o favorire linsorgenza del cancro. Patologie pancreatiche La pancreatite acuta ha varie cause, tra le quali la presenza di un calcolo nelle vie biliari; la pancreatite cronica è un processo infiammatorio che si protrae nel tempo e che porta alla progressiva atrofia dellorgano. Patologie dellintestino Lappendicite è uninfiammazione acuta dellappendice cecale; il tumore al colon-retto è la forma di cancro che colpisce più spesso il sistema digerente. 32

33 Il sistema digerente degli erbivori è più lungo e complesso di quello dei carnivori A seconda del tipo di alimentazione, negli animali esistono molte varianti allo schema generale del sistema digerente umano. I mammiferi erbivori, che non sono in grado di digerire la cellulosa delle piante di cui si cibano, hanno un caratteristico tubo digerente molto lungo, dotato di speciali sacche che ospitano una grande quantità di batteri e protozoi che trasformano la cellulosa in zuccheri semplici e altre sostanze nutritive. 33

34 34 Intestino tenue Cieco Stomaco Intestino crasso (colon) Intestino tenue Carnivoro Erbivoro Di solito Il tubo digerente degli erbivori è più lungo di quello dei carnivori.

35 Omaso Rumine Intestino Rumine Abomaso Reticolo Esofago 35 31 4 2 I mammiferi ruminanti (bovini, ovini, caprini e cervidi) hanno un sistema elaborato per digerire la cellulosa: il loro stomaco è dotato di quattro camere dove sono presenti batteri produttori di enzimi cellulosolitici in grado di demolire la cellulosa.

36 Lalimentazione fornisce energia per la crescita e per lo svolgimento di tutte le attività dellorganismo Unalimentazione bilanciata fornisce: lenergia necessaria per le attività dellorganismo; le sostanze di base per fabbricare le proprie molecole complesse; le molecole essenziali (che gli animali non sono in grado di fabbricare). 36 Alimentazione bilanciata e salute

37 COLLEGAMENTI Il grasso corporeo e la mania delle diete Nella cultura occidentale il grasso corporeo in eccesso è considerato antiestetico, mentre altre culture considerano il grasso in modo diverso. Le diete dimagranti possono aiutare le persone a perdere perso ma possono essere rischiose per la loro salute. 37

38 Una corretta alimentazione deve contenere gli amminoacidi essenziali, vitamine e minerali Gli otto amminoacidi essenziali che luomo adulto non è in grado di fabbricare possono essere ottenuti dalle proteine animali o da una giusta combinazione di alimenti di origine vegetale (cereali-legumi). 38 Amminoacidi essenziali Granoturco e altri cereali Metionina Valina (Istidina) Treonina Fenilalanina Isoleucina Lisina Fagioli e altri legumi Leucina Triptofano

39 Le vitamine sono sostanze nutritive organiche essenziali ma necessarie in quantità molto inferiore rispetto agli amminoacidi. Le vitamine indispensabili alluomo sono 13. La maggior parte delle vitamine sono coenzimi o parti di coenzimi, hanno funzioni catalitiche e vengono usate più volte nelle reazioni metaboliche. 39

40 40 Vitamine necessarie allorganismo umano:

41 Il funzionamento dellorganismo richiede anche diverse sostanze inorganiche: i minerali. Nel campo della nutrizione vengo detti minerali gli elementi chimici diversi dal carbonio, dallidrogeno, dallossigeno e dallazoto (i quattro componenti principali dei composti organici - CONH - S - P). I minerali svolgono molte funzioni diverse legate a tutti gli aspetti del metabolismo. 41

42 Ancora oggi più di 2 miliardi di persone sono denutrite e soffrono di fame Circa 200 milioni di bambini al di sotto dei cinque anni soffrono di malnutrizione proteico-energetica. Tra le carenze vitaminiche (ipovitaminosi) più diffuse vi sono quelle delle vitamine A e D. Anche un insufficiente apporto minerale può provocare malattie gravi. 42 COLLEGAMENTI

43 Lalimentazione può influire sul rischio di contrarre malattie cardiovascolari e alcuni tipi di cancro Unalimentazione bilanciata può aiutare a ridurre il rischio di malattie cardiovascolari e cancro. 43 Fattori di rischio comportamentali Tasso di colesterolo elevato e pressione alta Fattori di rischio inevitabili Dieta ricca di grassi Inattività fisica Fumo Malattia cardiovascolare Invecchiamento Storia familiare Essere maschi

44 44 Linee guida per unalimentazione che riduce il rischio di cancro: