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Apparato digerente
L’alimentazione e la digestione - 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 .
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 .
La trasformazione del cibo avviene in quattro fasi: ingestione, digestione, assorbimento ed eliminazione
Nella digestione chimica i polimeri vengono scissi in monomeri.
La digestione a livello cellulare avviene in compartimenti specializzati
Il cibo è digerito all’interno 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.
Gli cnidari e i vermi piatti (animali relativamente semplici) possiedono una cavità gastrovascolare, cioè un sistema digerente fornito di
una sola apertura: la bocca.
Molti animali sono invece dotati di un tubo digerente, costituto da un canale che si estende tra due aperture, la bocca e l’ano, dotato di
regioni specializzate.
L'origine embriologia dell'apparato digerente è l'endoderma, foglietto interno dell'embrione stesso, dopo la gastrulazione. Il blastoporo
(prima apertura) si forma all'inizio della gastrulazione, creando:
l'ano nei deuterostomi, (echinodermi e vertebrati)
la bocca nei protostomi. (organismi meno evoluti dei precedenti)
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, l’esofago, lo stomaco, l’intestino tenue, l’intestino crasso e
l’ano.
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.
Un anello muscolare, chiamato sfintere pilorico, regola il passaggio degli alimenti dallo stomaco all’intestino tenue. La digestione ha
inizio all’interno della cavità orale
Le ghiandole salivari sono sei: due parotidi; due sottomascellari; due sottolinguali.
Sia il cibo sia l’aria che respiriamo passano attraverso la faringe
Un riflesso legato alla deglutizione fa passare il bolo alimentare dalla faringe all’esofago, impedendogli di entrare nella trachea.
L’esofago convoglia il bolo alimentare verso lo stomaco
Le onde peristaltiche nell’esofago fanno passare il bolo alimentare nello stomaco.
La parete dell’esofago è costituita da quattro strati (o tonache):
la mucosa; la sottomucosa; la tonaca muscolare; la tonaca sierosa.
Lo stomaco immagazzina temporaneamente il cibo e lo demolisce per mezzo di acidi ed enzimi, in particolare vengono digerite le
proteine.
Lo stomaco e la produzione di succhi gastrici:
La regolazione dell’attività gastrica
L’attività delle ghiandole gastriche è regolata da un insieme di segnali nervosi e ormonali.
L’odore 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 l’ormone 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.
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 all’esofago (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 all’intestino attraverso uno sfintere: il piloro.
Lo stomaco impiega da due a sei ore a svuotarsi.
Nella prima parte dell’intestino 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 l’acidità del chimo).
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.
Nel duodeno termina la digestione chimica degli alimenti
Nell’intestino tenue avviene un processo di digestione enzimatica che termina la digestione delle macromolecole presenti nei cibi.
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 » dell’organismo, in quanto svolge numerose funzioni.
Funzioni metaboliche e di deposito del fegato
Tutte le sostanze assorbite dall’intestino passano per il fegato, prima di essere trasferite ad altre cellule.
I monosaccardi possono essere trasformati in glucosio, che può essere trattenuto nel tessuto epatico sotto forma di glicogeno.
Gli amminoacidi vengono trasformati in zuccheri, grassi o precursori dell’ATP.
Gli acidi grassi possono essere demoliti nel fegato per formare ATP.
Le vitamine liposolubili e alcuni minerali possono essere immagazzinate nel fegato.
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 l’attività. Le sostanze
demolite possono essere:
endogene (ormoni come l’insulina, gli estrogeni e il progesterone)
esogene (farmaci come antibiotici e sulfammidici)
L’assorbimento delle sostanze nutritive avviene principalmente nella seconda parte dell’intestino tenue
Le sostanze nutritive passano attraverso l’epitelio 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.
Nell’intestino tenue vengono dunque assorbiti:
i monoscaccaridi; gli amminoacidi; i lipidi (acidi grassi e alcoli che erano esterificati);
le vitamine; l’acqua e gli ioni.
La funzione principale dell’intestino crasso consiste nel terminare il riassorbimento dell’acqua e dei sali minerali
La funzione principale dell’intestino crasso (chiamato anche colon) è quella di terminare l’assorbimento dell’acqua e dei sali minerali.
Le feci rappresentano i prodotti di scarto della digestione e vengono immagazzinate nella porzione terminale del colon, il retto.
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 l’ulcera. L’ulcera è causata da batteri (Helicobacter
pylori) che si trovano sugli strati mucosi dello stomaco.
Patologie del fegato
Le epatiti sono processi infiammatori acuti o cronici del fegato che possono portare alla necrosi o favorire l’insorgenza 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 dell’organo.
Patologie dell’intestino
L’appendicite è un’infiammazione acuta dell’appendice cecale; il tumore al colon-retto è la forma di cancro che colpisce più spesso il
sistema digerente.
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. Di solito Il tubo digerente degli erbivori è più lungo di quello dei carnivori.
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.
Alimentazione bilanciata e salute
L’alimentazione fornisce energia per la crescita e per lo svolgimento di tutte le attività dell’organismo
Un’alimentazione bilanciata fornisce:
l’energia necessaria per le attività dell’organismo;
le sostanze di base per fabbricare le proprie molecole complesse;
le molecole essenziali (che gli animali non sono in grado di fabbricare).
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.
Una corretta alimentazione deve contenere gli amminoacidi essenziali, vitamine e minerali
Gli otto amminoacidi essenziali che l’uomo 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)
Le vitamine sono sostanze nutritive organiche essenziali ma necessarie in quantità molto inferiore rispetto agli amminoacidi.
La maggior parte delle vitamine sono coenzimi o parti di coenzimi, hanno funzioni catalitiche e vengono usate più volte nelle
reazioni metaboliche.
Il funzionamento dell’organismo richiede anche diverse sostanze inorganiche: i minerali .
Nel campo della nutrizione vengo detti minerali gli elementi chimici diversi dal carbonio, dall’idrogeno, dall’ossigeno e dall’azoto
(i quattro componenti principali dei composti organici - CONH - S - P).
I minerali svolgono molte funzioni diverse legate a tutti gli aspetti del metabolismo.
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.
L’alimentazione può influire sul rischio di contrarre malattie cardiovascolari e alcuni tipi di cancro
Un’alimentazione bilanciata può aiutare a ridurre il rischio di malattie cardiovascolari e cancro.