FUNZIONE GASTROINTESTINALE

FUNZIONE GASTROINTESTINALE
cellula
ANATOMIA DEL SISTEMA DIGERENTE E DEL SISTEMA CIRCOLATORIO
(da Tashrih al-badan, Anatomia del corpo, manoscritto del XV secolo)
ORGANIZZAZIONE DEL SISTEMA GASTROINTESTINALE
REGOLAZIONE IPOTALAMICA DELL’APPETITO
(dipende principalmente da due aree)
nuclei dell’ipotalamo laterale
o
centro della fame
INIBISCE
nuclei ventromediali
o
centro della sazietà
ESEMPI DI COMPOSIZIONE DEGLI ALIMENTI
RIS0
componenti
Proteine
SALMONE
[g/100 g]
7
Lipidi
0,4
componenti
Glucidi
80,4
Proteine
Fibra
1
Lipidi
fresco
affumicato
[g/100 g]
[g/100 g]
18,4
25,4
12
4,5
Ca
6·10-3
Colesterolo
35·10-3
50·10-3
P
94·10-3
Na
98·10-3
1880·10-3
Na
6·10-3
K
310·10-3
420·10-3
K
92·10-3
P
280·10-3
250·10-3
Vitamina PP
1,3·10-3
182 kcal/100g
142 kcal/100g
358 kcal/100g
DIGESTIONE E ASSORBIMENTO
principalmente nel tenue
1. sostanze nutritive,
2. vitamine,
3. minerali,
4. acqua.
enzimi
digestivi
scissione
in unità assorbibili
(digestione)
(assorbimento)
• linfa
• sangue
mucosa
stomaco e
intestino
1. prodotti della digestione,
2. vitamine,
3. minerali,
4. acqua.
MECCANISMI DI ASSORBIMENTO
lume del tubo gastrointestinale
• diffusione
• trasporto attivo
• trasporto facilitato
• pinocitosi
sangue
ARCHITETTURA DEL CANALE ALIMENTARE
4 strati principali o tuniche
VILLI INTESTINALI
SUPERFICIE DI ASSORBIMENTO
microvilli umani
sezione longitudinale
sezione trasversale
1700 microvilli/cellula
⇓
superficie x 15 ÷ 40
…………………………………………………………..
pliche della mucosa + villi + microvilli
⇓
superficie assorbimento ≅ 600 sup. cilindro equivalente (2.000.000 cm2)
PLESSO MIENTERICO E PLESSO SOTTOMUCOSO
COLLEGAMENTI FRA SNE E SNC
COLLEGAMENTI FRA SNC E SNE
ATTIVITÀ MOTORIE DELL’APPARATO DIGERENTE
1. propulsione alimenti (direzione aborale),
2. masticazione e azione di rimescolamento (contatto succhi digerenti
e materiale ingerito),
3. rinnovo contatto fra prodotti della digestione e superficie intestino
tenue (assorbimento).
⇓
motilità al servizio di:
1. digestione,
2. assorbimento,
3. espulsione (materiali non assorbiti).
Bocca
Deglutizione
saliva
1-2 L·die-1
pH 7
frammentazione,
rimescolamento,
lubrificazione
masticazione
raccolta volontaria di materiale sulla lingua
↓ propulsione
faringe → esofago
azione pressione peristaltica ↓ 4 cm·s
-1
Stomaco
mescolamento con acido, muco, pepsina
arrivo cibo → rilassamento recettivo della mucosa gastrica
↓
1- contrazioni toniche (muovono e impastano il cibo)
2- onde peristaltiche (spostamento contenuto → duodeno)
⇓
duodeno
Intestino tenue digiuno
ileo
25-30 cm
intestino mesenterico, 5-6 m
permanenza di 250-500
cm3
di cibo ingerito
(tempi minimi determinati con pappa al bario)
3-4 h
stomaco
6-8 h
intestino tenue
12 h
colon
1- movimenti di segmentazione e rimescolamento
azioni:
■ rimescolamento (secreto cellule mucosali, succo pancreatico, bile)
■ assorbimento
2- movimenti peristaltici o propulsivi
Intestino
stomaco
onde peristaltiche di esofago
intestino
→ tutto il viscere
→ spazialmente delimitate
3- movimenti della mucosa e dei villi (contr. muscolaris mucosae)
Intestino crasso (cieco, colon, retto) – 1,5 m
1- movimenti di segmentazione e rimescolamento
2- movimenti peristaltici o propulsivi
3- movimenti della mucosa e dei villi (contr. muscolaris mucosae)
4- movimenti di massa
(contrazione di ampie zone – raccolta feci nel colon sigmoide)
STOMACO
3 strati
SEGMENTAZIONE E PERISTALSI
Alternanza contrazione-rilasciamento strati musculatora liscia
⇓
mescolamento
(a favore di digestione e assorbimento)
progressione
contrazione musculatura
circolare dietro il bolo
contrazione musculatura
longitudinale
ONDE LENTE E CONTRAZIONE MUSCOLARE
PRINCIPALI SOSTANZE SECRETE NEL CANALE ALIMENTARE
(funzioni e strutture che le producono)
SECREZIONE SALIVARE
SCHEMA DI STRUTTURA DI UN MONOMERO DI MUCINA
ATTIVITÀ SECRETORIA GASTRICA
aktiviteti sekretues gastrik
PRODUZIONE DI HCl
(cellule parietali gastriche)
agonisti
STRUTTURA E FUNZIONE DEL PANCREAS ESOCRINO
ATTIVAZIONE DI TRIPSINOGENO E CHIMOTRIPSINOGENO
NELL’INTESTINO TENUE
CONCENTRAZIONI ELETTROLITICHE NEL SUCCO PANCREATICO
përqëndrimi i elektrolitëve në lëngun pankreatik
(in funzione del flusso di secrezione)
(në funksion të fluksit sekretues)
MECCANISMO DI SECREZIONE DEL LIQUIDO RICCO DI NaCl
(cellule acinose pancreatiche)
MECCANISMO DI SECREZIONE DEGLI IONI BICARBONATO
(nel lume dei dotti extralobulari)
ORMONI GASTROINTESTINALI E REGOLAZIONE DEL SUCCO PANCREATICO
ormonet gastrointestinal dhe rregullimi i lëngut pankreatik
esofagu
tëmthi
nervi vag
stomaku
pankreasi
duodeni
FUNZIONI DEGLI EPATOCITI
Esclusive
Prevalenti
Chetogenesi
Gluconeogenesi
Detossificazione
Ureogenesi
Biosintesi di proteine e lipoproteine ematiche
Uricogenesi
Sintesi dei sali biliari
Sintesi dei pigmenti biliari
LA CIRCOLAZIONE EPATICA
qarkullimi i mëlçis
2
1
I SINUSOIDI EPATICI
2
1
ORGANIZZAZIONE DEI LOBULI EPATICI
1
2
COMPOSIZIONE E CARATTERISTICHE DELLA BILE (EPATICA E COLECISTICA)
BILE EPATICA
mmol⋅⋅L-1
%
Acqua
BILE COLECISTICA
mmol⋅⋅L-1
%
96,3-98,5
80,7-90,3
0,3-0,5
0,5-1,5
Soluti organici
Acidi biliari
Sali biliari
20-40
1,0-1,2
200-300
Bilirubina
1-3
5-30
Colesterolo
2-4
10-25
Fosfolipidi
3-7
18-40
Na+
140-160
230-240
K+
4-5
6-14
1-2,5
2,5-16
Cl-
62-112
1-10
HCO3-
20-50
8-10
1,8-6,2
Elettroliti
Ca2+
pH
5,7-8,6
6,1-8,6
1
2
3
bile
15 ÷ 20% Voriginale
4
MOVIMENTO DI ACQUA NELL’APPARATO GASTROINTESTINALE
[mL⋅die-1]
Acqua ingerita
2000
Acqua secreta
7000
salivare
1500
gastrica
2500
biliare
500
pancreatica
1500
intestinale
1000
Acqua assorbita
Acqua eliminata
8800
digiuno
5500
ileo
2000
colon
1300
200
ASSORBIMENTO DI ACQUA
TRASPORTO DEL Na+
(in assenza di non elettroliti)
cellula
soluzione mucosale
[Na] = 140
soluzione serosale
3
µM·cm-2·h-1
[Na] = 140
[Na] = 50 mM
+5 mV
0
-10
ASSORBIMENTO DEL CALCIO
ASSORBIMENTO DEL FERRO
MECCANISMI E DIREZIONE DEL TRASPORTO DI ALCUNI IONI NEI
VARI TRATTI INTESTINALI
mEq·L-1
COLON
500 ÷ 600
mL·die-1
mEq·L-1
FECI
K+
40 – 70
Cl-
20 – 40
HCO3-
30 – 36
100 ÷ 150
mL·die-1
Na+
3
K+
8
Cl-
2
HCO3-
4
capacità di assorbimento del colon: → 2,5 L·die-1
CARBOIDRATI
50% calorie nella dieta
(USA, Europa occidentale)
%
calorie carboidrati
amidi
60
saccarosio
30
lattosio
10
glicogeno: poliglucosio
inulina: polifruttosio
IDROLISI AMIDI
1
bocca
2
duodeno α-amilasi pancreatica
ptialin-α-amilasi
attivo pH 4 – 11 (pHottimale 6,9)
IDROLISI OLIGOSACCARIDI (varie oligosaccaridasi)
duodeno
digiuno
ileo
scarsa
massima
diminuisce
DIGESTIONE DEI GLUCIDI E PRODOTTI
α−destrine
α-amilasi
amido
maltosio
maltotriosio
α−destrinasi
maltasi
glucosio
G
maltasi
50%
saccarosio
saccarasi
glucosio
G
50%
fruttosio
F
50%
glucosio
lattosio
lattasi
G
50%
galattosio Ga
LUME INTESTINALE
ORLETTO A SPAZZOLA
PRINCIPALI PRODOTTI DELLA DIGESTIONE DEI GLUCIDI
NEL LUME INTESTINALE
G
G
G
G
G
maltosio
G
G
glucosio
G
Ga
destrina α-limite
(mediamente 8 G)
Ga
G
galattosio
lattosio
F
G
G
G
F
G
fruttosio
maltotriosio
saccarosio
C6H12O6 – PM 180,16
MONOSACCARIDI E DISACCARIDI NEL CANALE ALIMENTARE
maltotriosio
Trasporto di:
Inibito da:
glucosio
galattosio
dinitrofenolo
assenza O2
DEFICIENZA LATTASICA IN ALCUNE POPOLAZIONI.
Popolazione
Ipolattasia [%]
Cinesi
86-92
Danesi
3-6
Eschimesi
82
Nigeriani
Yoruba (agricoltori)
Fulani (pastori)
90-99
22
Afro-americani
70-80
Nord americani bianchi
6-19
Tailandesi
97-100
PROTEINE
necessarie
→
giovane (crescita)
→
adulto (mantenimento della salute)
dieta americana media: 75 g·die-1 → > 30-40 g·die-1 persi
costituzione: 20 diversi aminoacidi (solo 10 sintetizzati)
60 – 120 g·die-1
dieta
enzimi
→ idrolisi → assorbimento
proteine da muco
50 g·die-1
cellule squamate
proteine plasmatiche
IDROLISI PROTEINE
stomaco
pH 1-4
pepsina
tripsina
chimotripsina
duodeno enzimi proteolitici del pancreas
carbossipeptidasi
elastasi
ecc.
AMINOACIDI ESSENZIALI
AMINOACIDI
NON ESSENZIALI
DIGESTIONE E ASSORBIMENTO DELLE PROTEINE
AMINOACIDI - TRASPORTATORI NELLA MEMBRANA
DELL’ORLETTO A SPAZZOLA E NELLA MEMBRANA BASOLATERALE
DEGLI ENTEROCITI.
Membrana dell’orletto a spazzola
Trasportatori
Substrati preferiti
Na+-dipendenti
Membrana basolaterale
Trasportatori
Substrati preferiti
Na+-dipendenti
B
Aminoacidi neutri
A
Aminoacidi neutri, iminoacidi
BĀĞ
Aminoacidi acidici
ASC
Piccoli aminoacidi neutri
(alanina, serina cisteina)
IMINO
Iminoacidi (prolina,
idrossiprolina)
Na+-indipendenti
Na+-indipendenti
b0, +
Aminoacidi neutri, basici e
cisteina
asc
Piccoli aminoacidi neutri
(alanina, serina cisteina)
y+
Aminoacidi basici
y+
Aminoacidi basici
L
Aminoacidi neutri di maggiori
dimensioni e idrofobici
LIPIDI
%
95
grassi assorbiti
5
grassi nelle feci
in condizioni normali
nel duodeno (lipasi pancreatica)
⇓
trigliceridi → monogliceridi
azione sui grassi emulsionati
nel tenue
⇓
sali biliari + monogliceridi + acidi grassi
↓
aggregati polimolecolari (micelle, 30-100 Å ø)
↓
solubilizzazione monogliceridi e acidi grassi
↓
contatto diretto con cellule della mucosa
on
m
o
ic
gl
id
er
a
i
i
cid
g
i
ss
a
r
sali biliari
40-50% trigliceridi
idrolisi
→
monogliceridi
ILEO
assorbimento passivo
→
cellula
cellula
a. grassi < 10-12 C
↓
a. grassi > 10-12 C
lipoproteine
colesterolo
fosfolipidi
esterificati
e avvolti con
↓
chilomicroni ↓
sangue
linfa
DIGESTIONE DEI LIPIDI
(vena porta)
VITAMINE LIPOSOLUBILI
(assorbite con i lipidi)
→ micelle, diffusione → ambiente intracellulare, → chilomicroni, → linfa
VITAMINE IDROSOLUBILI
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
**
ATTIVITÀ MICROBICA NEL CANALE ALIMENTARE