ALIMENTAZIONE e APPARATO DIGERENTE 2. APPARATO DIGERENTE L’apparato digerente trasforma gli alimenti in nutrienti La nostra alimentazione comprende una grande varietà di alimenti, ma le sostanze presenti nel cibo non possono essere utilizzate dal nostro organismo così come sono. Compito dell’apparato digerente è proprio quello di trasformare gli alimenti in nutrienti • ha il compito di ingerire, elaborare e assorbire il cibo attraverso il processo della digestione • le sostanze complesse (formate da grandi molecole) degli alimenti vengono ridotte in frammenti più piccoli, adatti a essere assorbiti dal corpo Tre fasi: • DIGESTIONE del cibo (percorso dalla bocca allo stomaco) :insieme di azioni meccaniche e chimiche, che trasformano il cibo in molecole via via più piccole. • ASSORBIMENTO delle piccole molecole (nell’intestino) nel sangue • ESPULSIONE delle sostanze di scarto (attraverso l’ano) Digestione Assorbimento Espulsione L’apparato digerente è essenzialmente costituito da un tubo digerente (o canale digerente) lungo circa 7,5 m attraverso cui gradualmente transita il cibo. Lungo il tubo digerente troviamo: vari organi :bocca,faringe, esofago stomaco, intestino - una serie di ghiandole accessorie ( ghiandole salivari, fegato, pancreas, ghiandole gastriche e le ghiandole intestinali) La bocca e i denti Il cibo viene introdotto attraverso la bocca nel sistema digerente. - - La bocca è limitata dalle labbra, dal palato e dal pavimento boccale, al suo interno sono inserite la lingua e le due arcate dentarie e sboccano le ghiandole salivari. Nella bocca gli alimenti vengono triturati meccanicamente dai denti ed amalgamati con la saliva grazie ai movimenti della lingua (muscolo volontario che aiuta il mescolamento del cibo, sulla cui superficie si trovano le papille gustative) La bocca e i denti - Nella bocca le ghiandole salivari riversano il loro secreto, la saliva, che contribuisce alla prima fase della digestione e al rimescolamento del cibo. - La saliva, infatti, contiene un enzima, la ptialina, che attacca l’amido (presente nel pane e nella pasta) e lo divide in molecole di maltosio (uno zucchero formato dall’unione di due molecole di glucosio). - Nella bocca si trovano due arcate dentali formate dai denti , inserite nella mascella superiore in quella inferiore, o mandibola La bocca e i denti La dentatura permanente nell’adulto è formata da 32 denti, 16 per ogni arcata (mentre nella dentatura dei bambini, i cosiddetti «denti da latte» sono 20, cioè 10 per arcata). La forma dei denti è collegata alla loro funzione: •i 4 incisivi servono a tagliare; •i 2 canini servono a strappare; •i 4 premolari e i 6 molari hanno la superficie più larga e servono a schiacciare e triturare. Nella struttura di un dente possiamo distinguere diverse parti : Gli enzimi : cosa sono? Nessuna reazione chimica nel nostro organismo potrebbe avere luogo senza gli enzimi: si tratta di particolari proteine capaci di catalizzare (cioè «guidare» e «accelerare») le reazioni chimiche in cui sono specializzate: ogni enzima agisce su un certo materiale (definito substrato). Per esempio, per digerire l’amido è necessario l’enzima ptialina prodotto dalla saliva, o l’amilasi dello stomaco. Tutto il processo della digestione è reso possibile dagli enzimi che agiscono nei vari tratti del tubo digerente: ci sono quelli specializzati per i carboidrati, quelli per i lipidi, quelli per le proteine ecc. Gli enzimi non si consumano; una volta «lavorata» una molecola del substrato, passano immediatamente a un’altra: un enzima può trasformare fino a 1.000.000 di molecole di substrato in un minuto! La faringe e l’esofago Il cibo masticato e deglutito viene chiamato bolo alimentare e attraverso la faringe e l’esofago giunge nello stomaco. La faringe è un condotto che serve al passaggio sia dell’aria sia del cibo. Faringe L’aria va poi alla laringe, mentre il cibo entra nell’esofago. Il passaggio del cibo nella laringe è impedito dall’abbassamento dell’epiglottide che chiude la laringe (se l’epiglottide non si abbassa al momento opportuno, il cibo può «andare di traverso»). Epiglottide La faringe e l’esofago L’esofago è un canale lungo circa 20 cm. È dotato di muscolatura liscia che, attraverso contrazioni ritmiche e involontarie, i movimenti peristaltici, fa avanzare il bolo alimentare fino allo stomaco. La peristalsi è fondamentale per la digestione degli alimenti L’esofago termina con una valvola, il cardias, che aprendosi lo mette in comunicazione diretta con lo stomaco Lo stomaco Lo stomaco è una sorta di sacco formato da tre strati sovrapposti di muscolatura liscia; in ogni strato le fibre muscolari hanno diversi orientamenti: longitudinale, circolare, obliquo. Questi strati provocano, anche nello stomaco, i movimenti peristaltici che rendono possibile il continuo rimescola mento del cibo. La parete interna dello stomaco (mucosa gastrica) è rivestita da numerose ghiandole:le ghiandole gastriche, che producono un liquido digestivo chiamato succo gastrico, formato da : - acido cloridrico enzimi (in particolare pepsina) muco. Lo stomaco: il succo gastrico - - - acido cloridrico (HCl) ha una duplice azione: uccide buona parte dei microbi introdotti con il cibo e rende acido l’ambiente dello stomaco (che ha infatti un pH molto acido), favorendo l’azione della pepsina, un enzima prodotto dallo stomaco che demolisce le proteine, cioè le scinde in frammenti più piccoli e digeribili. muco, che serve a proteggere lo stomaco dall’azione dell’acido cloridrico e della pepsina che, altrimenti, finirebbero per digerire... lo stomaco stesso! Lo stomaco Lo stomaco ha anche una limitata funzione di assorbimento: attraverso le sue pareti, infatti, sono assorbite molecole di piccole dimensioni, come acqua, glucosio e alcol. Nello stomaco il bolo viene trasformato in un impasto denso e acido, chiamato chimo; il chimo attraversa una valvola, il piloro, e passa nell’intestino. Intestino L’intestino è un lungo tubo, ripiegato più volte, posto nella parte inferiore dell’addome e saldamente legato a esso tramite una struttura chiamata mesentere che, secondo recenti scoperte scientifiche, potrebbe avere funzioni importanti tanto da essere considerato un vero e proprio organo. Anche l’intestino è capace di movimenti peristaltici, grazie alla muscolatura liscia presente nelle sue pareti. L’intero intestino è avvolto da una particolare membrana protettiva, il peritoneo È diviso in intestino tenue e intestino crasso. Intestino tenue L’intestino tenue è lungo circa 6 m; è costituito da tre parti: •il duodeno, il primo tratto, nel quale si riversano sia la bile prodotta dal fegato sia il succo pancreatico; •il digiuno, ricco di villi intestinali; •l’ileo, il tratto più lungo Intestino crasso L’intestino crasso (cioè «grosso») è un canale lungo circa 2 m; è formato da tre parti: •il cieco (con l’appendice); •il colon(diviso in ascendente, trasverso, discendente); •il retto, che termina con l’apertura anale. Intestino tenue e digestione Nell’intestino tenue si completa la digestione. Il chimo, attraversato il piloro, passa nell’intestino tenue, dove viene ancora digerito ( nel duodeno) grazie all’azione degli enzimi contenuti nel succo enterico (prodotto dalle ghiandole intestinali) e nel succo pancreatico (prodotto dal pancreas), e della bile (prodotta dal fegato). A questo punto il chimo è diventato un liquido lattiginoso chiamato chilo, che contiene i prodotti della digestione: amminoacidi, glicerolo, acidi grassi, glucosio e altri zuccheri semplici, oltre a sali minerali e acqua. Succo enterico (prodotto da ghiandole situate sulle pareti del duodeno): contiene enzimi che completano la trasformazione di amidi in glucosio, di proteine in amminoacidi, di grassi in acidi grassi e glicerolo. Succo pancreatico continua l’azione iniziata dalla saliva sull’amido: contiene infatti gli enzimi per continuare la digestione degli amidi e iniziare quella dei grassi. Bile emulsiona i grassi Intestino tenue e assorbimento I prodotti della digestione contenuti nel chilo sono pronti per l’assorbimento, cioè per il passaggio attraverso la parete dell’intestino: in questo modo i nutrienti entrano nel circolo sanguigno, che li trasporta in tutte le parti del corpo. L’assorbimento avviene per la maggior parte nel digiuno, attraverso milioni di villi intestinali, microscopiche espansioni a forma di dito che ne tappezzano la parete. .Questa struttura «a creste» fitte aumenta enormemente la superficie di assorbimento delle pareti intestinali. Le stesse cellule che compongono ciascun villo sono dotate, a loro volta, di microvilli, cioè piccolissime espansioni allungate che amplificano ulteriormente la superficie assorbente dell’intestino I VILLI I villi contengono ciascuno un vaso linfatico avvolto da un reticolo di capillari sanguigni e assorbono attivamente le molecole di piccole dimensioni presenti nel chilo. Queste sostanze seguono due percorsi diversi: •l’acqua, i sali minerali, il glucosio, il glicerolo e gli amminoacidi entrano nei capillari sanguigni dei villi, raggiungono il fegato e, attraverso la vena cava, il cuore, che li immette nella circolazione sanguigna; •gli acidi grassi penetrano nei vasi linfatici e attraverso il dotto toracico (il vaso linfatico più grosso) raggiungono la vena cava superiore e il cuore, che li immette nella circolazione sanguigna Espulsione L’espulsione delle feci conclude la digestione Il materiale non assorbito dai villi intestinali passa nell’intestino crasso. Nel crasso non si verifica alcun processo digestivo, ma solo l’assorbimento di sostanze residue utili come acqua, sali minerali e vitamine. Nell’intestino crasso vivono importantissime colonie di batteri che costituiscono la flora batterica intestinale: degradano il materiale rimasto e producono preziose vitamine, oltre a favorire il transito intestinale e a proteggerci da alcuni batteri patogeni. Le sostanze non assorbite costituiscono le feci, eliminate attraverso l’ultimo tratto dell’intestino crasso, il retto, che termina con l’apertura dell’ano. FEGATO E PANCREAS Alla digestione collaborano, attraverso i loro prodotti, anche le due grosse ghiandole accessorie dell’apparato digerente: il fegato e il pancreas FEGATO Il fegato è una grossa ghiandola posta nella parte superiore destra dell’addome; pesa mediamente 1,5 kg e secerne un liquido di colore giallognolo, la BILE, in grado di emulsionare (cioè ridurre in microscopiche particelle) le gocce di grassi, in modo che siano più facilmente attaccabili dagli enzimi. Ogni giorno il fegato produce in media 0,5-1 litro di bile, immagazzinata in un piccolo serbatoio, la cistifellea (o colecisti) e dopo ogni pasto viene riversata nel duodeno attraverso un condotto, il coledoco. Il fegato svolge svariate funzioni, tra cui le più importanti sono: • produrre le proteine del plasma sanguigno (per esempio il fibrinogeno necessario per la coagulazione del sangue); • libera il ferro contenuto nell’emoglobina e lo mette a disposizione per produrre i globuli rossi.( dai globuli rossi vecchi e recupera il ferro che contengono per nuovi globuli) • contribuire a mantenere costante la glicemia (la percentuale di glucosio nel sangue. Il fegato può accumulare e rilasciare glucosio); • funzionare come deposito di vitamine A e D; • svolgere un’azione di filtro disintossicante per l’organismo, eliminando le sostanze nocive introdotte dall’esterno (alcol, droghe, medicinali dopo che hanno terminato la loro azione...). PANCREAS Il pancreas è una ghiandola situata dietro lo stomaco nella cavità addominale. Ha un doppio ruolo, funziona • da ghiandola endocrina, che riversa nel sangue insulina e glucagone (due ormoni fondamentali per il metabolismo del glucosio), • da ghiandola esocrina producendo il succo pancreatico, che riversa nell’intestino (contribuisce alla digestione delle proteine, carboidrati e in parte dei lipidi) La digestione può richiedere anche cinque ore…