DIGESTIONE E ASSORBIMENTO 1 I carboidrati Sono la maggiore fonte calorica assunta con la dieta (300g/die). Circa 2/3 dei carboidrati assunti sono costituiti dal polisaccaride vegetale AMIDO, il restante è costituito dal saccarosio e lattosio. Piccole quantità di monosaccaridi sono presenti nella dieta. La digestione dell’ amido comincia nella bocca da parte dell’ amilasi salivare, continua molto brevemente nello stomaco e avviene al 95% nell’intestino tenue, con l’ amilasi pancreatica. I prodotti delle amilasi sono il maltosio e catene di glucosio. Tali prodotti sono digeriti in monosaccaridi da enzimi sulle cellule 2 epiteliali dell’ intestino tenue. Assorbimento dei carboidrati I monosaccaridi glucosio, il galattosio e il fruttosio sono trasportati nel sangue: il fruttosio con diffusione facilitata, il glucosio e galattosio con trasporto attivo secondario. Lasciano le cellule epiteliali ed entrano nell’interstizio tramite diffusione facilitata. La maggior parte dei carboidrati viene ingerita ed assorbita nel primo 20% dell’intestino tenue. 3 Carenza dell’enzima lattasi (intolleranza al lattosio) Mancanza di lattasi Produzione di acido lattico da parte della microflora (produzione di gas) Accumulo di lattosio nel lume del colon Maggiore osmolarità intestinale Accumulo di liquido nel lume Diarrea acida Distensione luminale Aumento della peristalsi in gran parte di origine genetica • colpisce quasi il 70-90% delle popolazioni orientali (soprattutto in età adulta) • la presenza di lattosio nella dieta induce alti livelli di lattasi 4 • Digestione delle proteine Fabbisogno giornaliero per bilanciare il normale catabolismo 0.5-0.7 gr/die per kg distretto substrato enzima prodotto pepsinogeno stomaco proteine (15%) HCl pepsina oligopeptidi a.a. Non essenziale tripsina (a.a. gruppi basici) pancreas (massima attività nel duodeno) proteine oligopeptidi chimotripsina (a.a. g. aromatici) elastasi (a.a. g. alifatici) oligopeptidi a.a. carbossipeptidasi (esopeptidasi) intestino tenue (digiuno prossimale) oligopeptidi aminopeptidasi dipeptidilaminopeptidasi dipeptidi di-tri-peptidi a.a. dipeptidasi 5 Attivazione della pepsina Attivazione enterica degli enzimi pancreatici 6 Assorbimento di a.a., di(tri)-peptidi e oligopeptidi nel digiuno e nell’ileo 7 Digestione dei lipidi Lipidi introdotti con la dieta: trigliceridi, fosfolipidi, steroidi. Insolubili in H2O, difficili da digerire. L’emulsione con la bile aumenta la superficie esposta agli enzimi idrosolubili. I prodotti di digestione formano nanomicelle assorbite dai microvilli dell’ orletto a spazzola. distretto stomac o substrato lipidi in ambiente acido formano fase oleosa separata trigliceridi pancreas (massima attività nel duodeno) tutti i lipidi fosfolipidi fegato intestino tenue (digiuno prossimale) enzima lipasi gastriche lipasi pancreatiche colesterolo esterasi fosfolipasi A2 ac. biliari + lecitina lipidi in emulsione con ac. biliari lipasi pancreatiche prodotto idrolisi dei trigliceridi: monogliceridi, a. grassi monoglideridi a. grassi liberi colesterolo lisolecitina goccie di emulsione (1micron) nanomicelle (5nm) (ac. grassi; monogliceridi; colesterolo; ac. biliari) assorbimento colon (enterocita) riesterificazione e rivestimento chilomicroni con b(100nm) lipoproteine 8 esocitosi nei vasi chiliferi Enzimi lipolitici trigliceridi monogliceridi Acidi grassi LIPASI COLIPASI Colesterolo esterificato COLESTEROLO ESTERASI Colesterolo Acido grasso Lecitina FOSFOLIPASI A2 LIPASI PANCREATICA Altamente specifica per i trigliceridi, più attiva se sono in emulsione. E’ normalmente inattivata dagli acidi biliari: attivata dal legame con una colipasi COLESTEROLO ESTERASI E’ una lipasi non specifica: agisce su acidi grassi, esteri del colesterolo, fosfolipidi, trigliceridi, monogliceridi, esteri delle vitamine. In presenza di acidi biliari forma dimeri che la proteggono dalla digestione proteolitica. FOSFOLIPASI A2 Attiva sui fosfolipidi emulsionati da acidi biliari, richiede Ca2+ per funzionare. E’ secreta come proenzima attivata da tripsina. 9 Assorbimento dei lipidi Azione delle lipasi: liberazione di acidi grassi e monogliceridi i prodotti della digestione dei lipidi (per azione della lipasi pancreatica e colipasi) formano nanomicelle con i composti della bile e diffondono tra i microvilli dell’intestino tenue massimo riassorbimento nel duodeno e nel digiuno 10 Assorbimento dei lipidi I chilomicroni chilomicrone 11 ASSORBIMENTO DI ACQUA E ELETTROLITI 12 Controllo dell’assorbimento di H2O ed elettroliti Controllo ormonale: aldosterone stimola l’assorbimento di H2O e Na+ (con secrez. di K+) nel colon per aumento delle sintesi di canali del Na+ nella m. luminale e aumento Na+/K+ ATPasi nel m. basolaterale. adrenalina, somatostatina e oppioidi stimolano assorbimento di H2O e sali Controllo neuronale: SN enterico in particolare i neuroni localizzati nei gangli sottomucosi, liberano ACh e/o VIP, stimolando la secrezione. I gangli sono riccamente innervati da SNA parasimpatico che diminuisce l’assorbimento di acqua e sali e aumenta l’attività secretoria la stimolazione simpatica dell’assorbimento di H2O e sali provoca aumento 13 Assorbimento di H2O ed elettroliti • Nell’ i. tenue avviene un forte riassorbimento di H2O ed elettroliti • Il maggior assorbimento avviene nel digiuno • Nel colon minor assorbimento a causa dell’alto gradiente osmotico DIGIUNO: • assorbimeto del Na+ con simporti (a.a. e zuccheri), antiporto Na+/H+ e pompa Na+/K+ATPasi sulla m. basolaterale. • il Cl- è assorbito per l’elettronegatività del lume generata dall’assorb. del Na+. • formazione di CO2 nel lume che diffonde sul l. sierosale. 14 Così si recupera la maggior parte del HCO3- riversato nel duodeno con la bile e i succhi pancreatici. • le giunzioni sono sempre più serrate dal duodeno verso il colon. • t. paracellulare e t. transcellulare per H2O e ioni. • l’ H2O segue passivamente il movimento di sali. ILEO: • assorb. di Na+, Cl-, K+ come nel digiuno • secrezione di HCO3- (antiporto HCO3-/Cl- e simporto Na+/ HCO3-) •sia nell’ileo che nel digiuno il K+ è concentrato per effetto dell’assorbimento di H2O che segue il riassorbimento di Na+ 15 e Cl-; questo provoca assorbimento netto di K+ attraverso le tight-junctions. Assorbimento di Na+, Cl- e H2O Secrezione di HCO3- e K+ (colon) secrezione passiva di K+ COLON: • assorb. di Na+ e Cl- e secrezione netta di HCO3- con meccanismi simili a quelli dell’ileo. • l’assorbimento del Na+ avviene tramite un canale elettrogenico. • le g. sono sempre più serrate e permettono la generazione di una DV di –30 mV nel lume responsabile della secrezione di K+ per via paracellulare (passiva). I cationi sono più permeabili degli anioni. secrezione attiva di K+ •Il K+ è secreto anche attivamente grazie alla presenza di un simporto Na+/K+/2Cl-, la Na+/K+-ATPasi, e due canali del K+ (uno apicale e uno sierosale). 16 Secrezione di Cl–, Na+ e H2O: la tossina del colera Le cellule epiteliali di Lieberkuhn (cripte) dell’intestino tenue secernono Cl– attraverso i canali del Cl– (CFTR) All’uscita di Cl– segue Na+ e H2O. La tossina colerica: 1) attiva permanentemente una Gs 2) aumenta l’attività dell’adenilato ciclasi (AC) e i livelli di cAMP 3) il canale CTFR (cAMP-dipendente) rimane sempre aperto 4) aumenta il Cl– nel lume e i livelli di H2O secreti (diarrea) 5) vengono prodotte fino a 20 litri di feci liquide al giorno 17