APPARATO DIGERENTE

APPARATO DIGERENTE

L'apparto digerente è suddiviso nei seguenti tratti specializzati:

cavità orale

faringe

esofago

stomaco

intestino tenue

intestino crasso

La digestione delle biomolecole avviene grazie all'azione consecutiva di tratti specializzati nel tubo digerente.

La digestione svolge una duplice funzione: meccanica e chimica. 

La prima riduce il materiale alimentare a particelle che, rispetto alle dimensioni molecolari, sono ancora molto grandi e non posso essere utilizzate come sono, in quanto il cibo deve essere trasformato in molecole organiche semplici.

DIGESTIONE CHIMICA A questo punto interviene dunque la digestione chimica allo scopo di ottenere piccole molecole solubili attraverso reazioni chimiche, tutto ciò è effettuato dagli enzimi digestivi.

Gli enzimi sono sostanze prodotte da ghiandole, come ad esempio le ghiandole salivari, il fegato e il pancreas poste esternamente al tubo digerente e vi restano mediante canicoli o liquidi elaborati chiamati dotti. Questi dotti sfociano in diverse zone del tubo digerente, là dove è richiesta l'azione specifica di un enzima invece di un altro.

Le ghiandole salivari producono la saliva, il fegato il succo biliare, il pancreas i succhi pancreatici.

DIGESTIONE MECCANICA   La digestione meccanica è dovuta all'azione:

dei denti;

della lingua;

delle contrazioni, peristalsi, del tubo digerente.

Il dente è costituito da tre parti: la corona, la parte, visibile; la radice, con la quale il dente si impianta negli alveoli ossei; il colletto, che funge da raccordo tra le due parti. I denti sono costituiti esternamente da un tessuto osseo detto cemento, che ricopre lo strato più interno chiamato dentina. La dentina circonda a sua volta un tessuto connettivale detto polpa. Nella corona la dentina è rivestita da uno strato epiteliale molto duro chiamato smalto che conferisce al dente la colorazione bianca.

La forma dei denti è funzionale al loro lavoro. Gli incisivi, posti anteriormente, hanno forma di scalpello e sono atti ad incidere e a strappare i lembi di cibo. I premolari e i molari hanno forma quadrangolare e sono adatti per la triturazione del cibo.

La digestione chimica è operata da enzimi idrolitici presenti nella bocca, nello stomaco e nell'intestino tenue.

Alcune sostanze assunte con il cibo non sono soggette al processo digestivo perché sono direttamente assorbibili: è il caso dell'acqua, dei sali minerali delle vitamine e del glucosio. Tutte le altre sostanze necessitano dell'intervento degli enzimi digestivi.

Essi sono enzimi idrolitici, cioè enzimi che promuovono la rottura delle macromolecole in piccoli monomeri mediante l'addizione di acqua. Ogni enzima ha un suo pH ottimale di funzionamento. Per questo motivo il pH varia lungo il tubo digerente:

nella bocca e nell'esofago il pH è prossimo alla neutralità;

nello stomaco è molto acido;

nell'intestino è debolmente basico.

La digestione chimica comincia nella cavità orale, continua nello stomaco e si completa nell'intestino tenue con modalità differenti per polisaccaridi, proteine e lipidi.

LA DIGESTIONE DEI

POLISACCARIDI    Questa digestione inizia nella cavità orale per opera della PTIALINA.

La ptialina è un enzima contenuto nella saliva che agisce sugli amidi cotti che idrolizza a polisaccaridi di lunghezza minore.

In quanto necessita di un pH neutro per la sua azione perdura finché il cibo rimane nella bocca e nell'esofago. Quando il cibo arriva nello stomaco l'attività della ptialina si blocca grazie all'acidità dei succhi gastrici, anche se questi non attaccano i polisaccaridi e quindi la loro digestione riprende nell'intestino tenue dove intervengono i succhi enterici e pancreatici. Questi contengono enzimi chiamati AMILASI che idrolizzano definitivamente i polisaccaridi e oligosaccaridi. I prodotti finali sono per la maggior parte monosaccaridi e disaccaridi.

LA DIGESTIONE DELLE

PROTEINE La digestione delle proteine avviene in due parti: stomaco e intestino tenue.

Nello stomaco viene mantenuto un ambiente molto acido per la secrezione di HCl (pH 1 2), agisce un enzima chiamato PEPSINA che idrolizza alcuni legami peptidici. Così facendo alcune catene proteiche sono scisse in catene costituite da pochi aminoacidi.

Nell'intestino tenue intervengono gli enzimi proteolitici (che agiscono in ambiente basico) contenuti nel succo pancreatico e in quello enterico, che idrolizzano definitivamente le catene peptidiche a singoli aminoacidi. Il cibo proveniente dallo stomaco viene reso basico grazie all'azione del succo pancreatico e della bile, che contengono sostanze capaci di innalzare il valore del pH.

LA DIGESTIONE DEI

GRASSI  La digestione a carico dei grassi si verifica solamente nell'intestino tenue. Al contrario di glicidi e proteine i lipidi sono insolubili in acqua e tendono a formare aggregati sotto forma di grosse gocce.

L'azione degli enzimi lipolitici anche se contenuta nei succhi pancreatici è fortemente rallentata a causa delle loro grosse dimensioni. A questo punto interviene la bile, un liquido prodotto dal fegato e accumulato nella cistifellea. Dalla cistifellea la bile è riversata nell'intestino tenue. La bile non è un enzima, ma provoca la suddivisione delle grandi gocce di grasso in molte goccioline di piccole dimensioni, favorendo l'azione degli enzimi lipolitici.

L'idrolisi dei lipidi porta alla formazione

L'apparato digerente richiede dispositivi di protezione per non digerire anche se stesso

Durante l'intero processo di digestione il cibo rimane esterno all'organismo dal quale viene assimilato solo dopo essere stato ridotto in molecole semplici. Le pareti del tubo digerente sono a contatto con le sostanze alimentari e con gli enzimi che le idrolizzano tuttavia, anche se le sue cellule sono costituite di biomolecole della stessa natura del cibo l'organismo evita di digerire se stesso. Infatti intervengono alcuni sistemi autoprotettivi dell'apparato digerente, soprattutto dove l'azione chimica è molto intensa.

LA STRUTTURA DELLA

PARETE Un primo meccanismo è legato alla stessa composizione del tubo digerente.

La parete è costituita da tre strati sovrapposti; quello rivolto verso la cavità del tubo digerente è chiamato mucosa. Le cellule della mucosa producono una sostanza viscosa chiamata muco, una miscela di acqua e polisaccaridi, esso forma un velo che ricopre la mucosa e la protesse dall'azione aggressiva dei succhi digestivi. Il muco è continuamente consumato e prodotto, come le cellule della mucosa. Questo tipo di protezione è particolarmente importante nello stomaco, caratterizzato da un ambiente acido.

GLI ENZIMI IDROLITICI  Gli enzimi idrolitici sono pericolosi anche per la cellula che li produce, la quale rischia di vedere idrolizzati i suoi stessi componenti.

Ciò non accade perché gli enzimi sono inizialmente sintetizzati in forma inattiva, solamente nell'ambiente chimico del tubo digerente la forma diventa attiva, generalmente per la perdita di una sorta di "cappuccio protettivo" costituito da un certo numero di aminoacidi. Quando l'enzima inattivo raggiunge l'ambiente adatto perde la protezione ed è pronto ad esercitare la propria azione.

La pepsina viene sintetizzata in forma inattiva chiamata pepsinogeno. La forte acidità dello stomaco provoca la rimozione di una catena polipeptidica di 42 aminoacidi, con conseguente trasformazione in pepsina.

COORDINARE LA

SECREZIONE DEI

SUCCHI DIGERENTI Il terzo meccanismo consiste nel coordinare la secrezione dei succhi digerenti con l'effettiva presenza nel tubo digerente del cibo.

L'arrivo del cibo nello stomaco porta l'immissione nel sangue di un ormone, la gastrina. Quando il cibo passa nella prima parte del tubo digerente (duodeno) nel sangue si libera un altro ormone, la secretina. Quando con la circolazione i due ormoni arrivano alle cellule dell'apparato digerente le stimolano a produrre i diversi enzimi. Succhi gastrici ed enterici prodotti entrano in azione solo quando i materiali da digerire cono effettivamente presenti.

Nei casi in cui questi meccanismi di autoprotezione non funzionino correttamente, l'apparato digerente digerisce se stesso. Questo può comportare infiammazioni, ulcerazioni delle pareti del canale alimentare e, in casi estremi, la loro perforazione.

Al termine dei processi digestivi le molecole semplici che sono state ottenute vengono trasferite nell'organismo mediante il processo di assorbimento.

LE SOSTANZE

ASSORBITE Le sostanze che derivano dall'idrolisi sono assorbite dall'intestino tenue, mediante una superficie specializzata costituita da piccole estroflessioni chiamate villi intestinali. All'interno di questi scorrono capillari sanguigni e un piccolo vaso del sistema linfatico: in questo passano gli acidi grassi e i monogliceridi, che verranno riversati solo in seguito nel sistema circolatorio. Tutte le altre molecole passano direttamente nel flusso sanguigno attraverso i capillari del villo.

LE SOSTANZE NON

ASSORBITE  Non tutto il cibo ingerito è completamente assorbito o demolito durante il passaggio attraverso lo stomaco, il duodeno e l'intestino tenue.

Le fibre derivanti da un pasto sono costituite da cellulosa e lignina, due composti non idrolizzabili dall'apparato digerente umano. Pur non fornendo nessun apporto energetico, esse sono molto importanti poiché nell'intestino tenue assorbono molta acqua, aumentano di volume e stimolano la peristalsi intestinale.

I materiali non digeriti si accumulano nell'intestino crasso, dove avviene gran parte del riassorbimento dell'acqua ancora presente.

Tutta la digestione richiede molta acqua che non solo rende più fluido e omogeneo il prodotto della digestione, ma partecipa alle reazioni chimiche d'idrolisi che intervengono nei processi digestivi di tutte le biomolecole.

L'uomo ha necessità di risparmiare acqua, che deve perciò essere riassorbita in gran quantità. Le sostanze di rifiuto, da cui è prelevata quasi tutta l'acqua, costituiscono le feci.

Le feci sono espulse all'esterno in seguito al rilasciamento dello sfintere anale.