E2b - IL DIGERENTE - Incontro con le scienze integrate - Zanichelli
4. La digestione: della bocca allo stomaco
Per ricavare il nutrimento dal cibo ingerito, il nostro corpo deve innanzitutto digerire, cioè trasformare gli
zuccheri, le proteine e i grassi del cibo in molecole più piccole, come glucosio, aminoacidi, acidi grassi e
glicerolo, e quindi assorbire queste molecole, cioè introdurle nella circolazione sanguigna e, infine, nelle cellule.
La digestione e l'assorbimento sono compito dell'apparato digerente che è costituito dal tubo digerente e dalle
ghiandole annesse. Il tubo digerente è in comunicazione con l'ambiente esterno mediante la bocca e l'ano.
La digestione avviene mediante processi sia meccanici sia chimici. Con la digestione meccanica le grosse
particelle di cibo, attraverso l'azione di masticazione dei denti, vengono sminuzzate in frammenti più piccoli. La
digestione meccanica non provoca cambiamenti nella composizione molecolare del cibo, ma ha la funzione di
rendere più rapida ed efficiente la successiva digestione chimica, operata dai succhi digestivi prodotti dalle
ghiandole dislocate lungo il canale digerente.
L'azione chimica dei succhi digestivi è dovuta agli enzimi che agiscono sul cibo già sminuzzato, trasformandolo
in molecole adatte a entrare all'interno delle cellule.
Nonostante la presenza degli enzimi, non tutto ciò che viene ingerito è assimilabile. Ciò che non viene assimilato
è convogliato verso l'esterno, dove viene eliminato sotto forma di feci.
Il piano di costruzione del canale digerente è molto simile in tutti i vertebrati, compreso l'uomo. Nell'uomo, alla
bocca seguono l'esofago, lo stomaco, l'intestino. Tutto il canale digerente, lungo tra i 7 e i 9 metri, è rivestito
internamente dalla mucosa, un tessuto epiteliale costituito da cellule tra le quali si annidano alcune ghiandole.
Oltre alla mucosa, vi sono strati di muscolatura liscia con fibre disposte circolarmente o longitudinalmente le cui
contrazioni involontarie determinano i movimenti peristaltici che impastano e fanno progredire il cibo. Alcuni
muscoli circolari circondano delle aperture, dette sfinteri, che possono essere chiuse o aperte dalle loro
contrazioni. Gli organi dell'apparato digerente sono tenuti assieme da una membrana, il peritoneo, che li
accoglie e li contiene come un sacco.
Vediamo ora come procede la digestione nei vari tratti del tubo digerente.
La digestione nel primo tratto del canale digerente. Il cibo, introdotto in bocca e portato alla temperatura
ottimale per la digestione, è sminuzzato meccanicamente dai denti mentre è in parte demolito chimicamente
dalla saliva.
Ogni giorno le ghiandole salivari producono circa 1,5 L di saliva. La saliva è una soluzione acquosa che
contiene l'amilasi salivare, o ptialina, un enzima che inizia la demolizione degli amidi riducendoli in frammenti più
piccoli, come il maltosio, costituito da due molecole di glucosio.
Il cibo, impregnato di saliva e impastato coi movimenti della mascella e della lingua, forma il bolo, che viene
spinto nella faringe dove viene deglutito. La faringe fa parte anche dell'apparato respiratorio ed è la via
attraverso cui l'aria, entrata dalla bocca nella laringe, passa nella trachea. Durante la deglutizione, la
respirazione cessa e l'entrata della laringe è coperta da una lamina di cartilagine, l'epiglottide, in modo che il
bolo imbocchi la via giusta e si incanali nell'esofago.
L'esofago, un tubo lungo circa 25 cm, attraversa il diaframma e termina nello stomaco. Il diaframma è il
muscolo a forma di cupola che separa la cavità toracica da quella addominale.
Nell'esofago il cibo si muove spinto dai movimenti peristaltici che ci permettono di inghiottire e far avanzare il
cibo anche se ci troviamo distesi o a testa in giù!
5. La digestione nello stomaco e nell'intestino
Dall'esofago la digestione prosegue nello stomaco e nell'intestino in tempi diversi e sufficienti a consentire la
completa demolizione delle macromolecole che verranno poi assorbite.
La digestione nello stomaco. L'ingresso del bolo nello stomaco è controllato da un muscolo sfintere, il cardias.
Lo stomaco è come un sacco dalle robuste pareti muscolari, la cui capacità è più di un litro. La parete più interna
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dello stomaco, la mucosa, è provvista di numerose ghiandole che, a ogni pasto, producono circa 500 mL di
succo gastrico, composto da enzimi, muco e acido cloridrico. L'acido cloridrico dissolve il collagene, la sostanza
cementante posta tra le cellule del cibo, uccide i batteri e rende attivo un enzima secreto dalle ghiandole
gastriche, il pepsinogeno. A contatto con l'acido cloridrico, il pepsinogeno diventa pepsina. La pepsina agisce sui
legami peptidici che legano tra loro gli aminoacidi delle proteine formando frammenti di proteine, i peptidi,
composti da alcuni aminoacidi ancora legati tra loro. La mucosa dello stomaco è rivestita da una patina di muco,
che ha la funzione di proteggere le cellule dal succo gastrico. La protezione è indispensabile perché esso, così
come attacca e digerisce gli alimenti, potrebbe attaccare e digerire la stessa parete dello stomaco. Talvolta,
però, la mucosa può essere danneggiata da sostanze irritanti come l'alcol o l'acido acetilsalicilico; oppure il
muco può venire prodotto in quantità insufficiente. Quando ciò si verifica, il succo gastrico inizia a "digerire" lo
stomaco: si forma una lesione chiamata ulcera peptica. Il sintomo tipico è un dolore intenso nella parte superiore
dell'addome, avvertibile soprattutto a stomaco vuoto.
Recentemente si è scoperto che nello stomaco di molti individui sofferenti di ulcera è presente un batterio,
l'Helicobacter pylori, che potrebbe avere un ruolo importante nell'insorgenza del disturbo.
Lo stomaco, in genere, non ha funzione di assorbimento. Tuttavia, alcune sostanze come l'acqua, le vitamine,
l'acido acetilsalicilico, il glucosio e l'alcol possono essere direttamente assorbite nello stomaco senza arrivare
nell'intestino. Ciò avviene perché le loro molecole, di piccole dimensioni, passano direttamente nel sangue che
scorre nei vasi delle pareti dello stomaco. Per questo motivo l'alcol, anche se ingerito da poco, può avere effetti
quasi immediati.
Il contenuto dello stomaco, quando esce per entrare nell'intestino, è una poltiglia semi-solida, lattiginosa e acida
detta chimo. Un altro sfintere, piloro, regola l'entrata del cibo dallo stomaco all'intestino.
La digestione nell'intestino. L'intestino si distingue in intestino tenue, lungo e sottile, e intestino crasso.
Quest'ultimo, più corto, circonda come una cornice il tenue, ha un diametro maggiore e una superficie solcata da
profonde pieghe. Nell'intestino tenue si completa la digestione chimica e ha luogo l'assorbimento del materiale
digerito. Al fine di massimizzare l'area disponibile per queste funzioni, l'intestino tenue è estremamente lungo
(circa 6 m) ed è molto ripiegato. È diviso in tre sezioni: duodeno, digiuno e ileo. Il duodeno è la porzione
dell'intestino e dell'intero apparato digerente che sostiene la maggior parte della digestione chimica. Le
trasformazioni avvengono per opera del succo enterico, secreto da ghiandole situate nella mucosa del duodeno,
del succo pancreatico, prodotto dal pancreas e della bile, prodotta dal fegato.
Il pancreas è un organo di forma allungata situato vicino al punto in cui lo stomaco comunica con l'intestino. In
esso vi sono due tipi di cellule. Il primo tipo costituisce dei piccoli ammassi, detti isole di Langherans, in cui sono
prodotti ormoni, come l'insulina e il glucagone, che sono riversati nel sangue e ne regolano il contenuto di
glucosio. Il secondo tipo produce il succo pancreatico, che attraverso un condotto viene convogliato
nell'intestino.
Il succo enterico e quello pancreatico contengono numerosi enzimi, muco e sali, tra cui il bicarbonato, che ha la
funzione di neutralizzare il pH acido del chimo, riportandolo vicino alla neutralità. Gli enzimi del succo enterico e
pancreatico agiscono su zuccheri, proteine, grassi e acidi nucleici demolendoli in molecole piu piccole.
La digestione dei grassi è operata dagli enzimi, ma è resa possibile dalla bile. La bile è un liquido giallo-verde
che viene immagazzinato in un serbatoio situato subito sotto il fegato, la cistifellea, che circa 30 minuti dopo
pasto scarica, mediante un condotto, il coledoco, il suo contenuto nell'intestino.
I sali biliari contenuti nella bile hanno una struttura simile a quella dei detergenti, con una estremità solubile in
acqua e l'altra solubile nei grassi. Il loro ruolo è quello di emulsionare i grassi, ossia di suddividere le grosse
gocce di grasso in numerose goccioline più piccole che restano separate le une dalle altre. Questo processo ha
la funzione di aumentare la superficie su cui possono agire gli enzimi, che demoliscono i grassi in glicerolo e
acidi grassi.
Anche gli acidi nucleici, pur rappresentando una quota molto piccola degli alimenti, sono decomposti nei
nucleotidi che li costituiscono.
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6. L'assorbimento
Con l'ultima fase della digestione, l'assorbimento, il cibo "lascia" il tubo digerente e diventa parte integrante del
corpo. Gran parte dell'assorbimento ha luogo attraverso le pareti delle ultime parti del tenue, il digiuno e l'ileo.
L'assorbimento è il passaggio nel sangue, attraverso le pareti intestinali, delle sostanze ottenute dalla
digestione delle macromolecole contenute negli alimenti.
Per aumentare la superficie di assorbimento, le pareti dell'intestino tenue sono tutte sollevate in pieghe, o
pliche, a loro volta ricoperte da migliaia di sottili estroflessioni a forma di dito, i villi. Le cellule che rivestono ogni
villo hanno la loro stessa membrana sollevata in migliaia di microvilli. Attraverso la membrana dei microvilli
passano le molecole ottenute dalla digestione degli alimenti. Ogni villo è percorso all'interno da una rete di
capillari in cui scorre il sangue e qui, nel sangue, si riversano il glucosio, gli aminoacidi, i sali e le vitamine. I
capillari intestinali convergono, infine, in un vaso sanguigno (la vena porta) che entra nel fegato. I grassi
seguono un'altra via. Dopo aver superato la membrana dei microvilli, il glicerolo e gli acidi grassi si riuniscono e
formano di nuovo i trigliceridi, che vanno a finire in un piccolo condotto, un vaso linfatico in cui scorre la linfa.
La linfa è un liquido che ha una composizione simile al sangue, ma senza globuli rossi. Essa scorre in un
sistema di tubicini, i vasi linfatici. Dopo un certo percorso, i vasi linfatici confluiscono in un unico condotto che
termina nel torrente circolatorio. La linfa si unisce quindi al sangue. Nel sangue, direttamente o indirettamente,
arrivano tutte le molecole provenienti dalla digestione del cibo.
Dopo l'assorbimento nell'intestino tenue, il contenuto intestinale prosegue lentamente il suo cammino
nell'intestino crasso che è lungo 1,5-2 m. Il primo tratto, detto cieco, è a forma di sacca e porta
un'estroflessione vermiforme, l'appendice, che nell'uomo ha un ruolo secondario in quanto contribuisce in
piccola parte alle difese immunitarie. La sua infezione è detta appendicite. Al cieco segue il colon, che circonda
come una cornice l'intestino tenue. Il colon è percorso trasversalmente da solchi ed è dotato di una forte
muscolatura. Il colon termina con il retto, che sbocca all'esterno con un muscolo sfintere, l'ano.
Nell'intestino crasso le ghiandole della mucosa producono solo muco e non enzimi. Nel crasso avviene il
riassorbimento dell'acqua e dei sali minerali e l'eliminazione con le feci del cibo non digerito. Il tempo di transito
dei materiali intestinali è piuttosto lungo, dalle 12 alle 36 ore.
Se il materiale digerito si muove troppo velocemente lungo il colon, si ha un riassorbimento insufficiente di
acqua che provoca diarrea e disidratazione; al contrario, se il movimento è troppo lento, l'acqua viene riassorbita
in quantità eccessiva, causando stitichezza.
Nell'intestino crasso, inoltre, vivono e si riproducono batteri che con il loro metabolismo forniscono all'organismo
importanti vitamine come le vitamine B12 e K.
7. II fegato, un Iaboratorio chimico
Le molecole giunte nel sangue attraverso i villi intestinali, prima di raggiungere le cellule, devono passare
attraverso la più complessa macchina biochimica del corpo, che deve svolgere oltre 500 funzioni, il fegato.
Il fegato ha una massa di 1,5 kg ed è la più grande ghiandola del corpo. È l'unico organo capace di ricrescere se
viene danneggiato.
Per la sua grande attività e per l'elevato bisogno di ossigeno, vi arriva, proveniente dal cuore, l'arteria epatica
ricca di sangue ossigenato. Vi giunge inoltre, dall'intestino, la vena porta, il cui sangue porta, come indica il
nome, prodotti della digestione che sono stati assorbiti. Quando la vena porta, giunta nel fegato, si ramifica in
minuti capillari, le molecole provenienti dalla digestione escono dalle sottili pareti dei capillari e si disperdono nel
labirinto delle cellule epatiche dove subiscono delle trasformazioni. I prodotti di queste trasformazioni chimiche
vanno a finire in una rete di capillari che confluiscono nella vena epatica, che esce dal fegato e sbocca nella
vena cava inferiore, il grosso condotto diretto al cuore che tramite il circolo sanguigno li distribuirà a tutte le
cellule del corpo.
Oltre alla produzione della bile, il fegato svolge un ruolo fondamentale:
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nei processi di disintossicazione e quindi nel rendere inoffensive sostanze dannose come alcol e droghe;
se però l'alcol è in quantità troppo elevata può insorgere una malattia devastante per il fegato: la cirrosi
epatica;
nell'immagazzinamento delle vitamine solubili nei grassi, come le vitamine A, D e K;
nella distruzione dell'emoglobina dei globuli rossi e successivo recupero e immagazzinamento degli
atomi di ferro da essa provenienti;
nel metabolismo degli zuccheri e delle proteine.
Il fegato contribuisce alla regolazione del metabolismo degli zuccheri fungendo da magazzino di glicogeno.
Produce, inoltre, nuovo glucosio da grassi e proteine.
Il fegato controlla anche il metabolismo delle proteine. Se quelle introdotte con gli alimenti sono in eccesso
rispetto al fabbisogno, gli aminoacidi che le compongono sono qui demoliti. Il gruppo amminico (-NH2)
dell'aminoacido, combinato con la CO2, forma urea, che è eliminata dai reni con l'urina.
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