L'APPARATO DIGERENTE

Il carbonio è un elemento costitutivo fondamentale delle sostanze organiche. Alcuni organismi sono in grado di sfruttare quello contenuto nell'anidride carbonica (CO₂) presente nell'aria, e si tratta quasi esclusivamente di organismi autotrofi. Gli organismi eterotrofi invece devono rilevarlo dalle sostanze complesse fornite loro dagli autotrofi. Il motivo per cui gli animali devono assumere cibo è molteplice:

Per la produzione di energia (mediante l'ossidazione degli alimenti assunti)

Per ripristinare le cellule e i tessuti invecchiati

Per produrre nuove cellule e nuovi tessuti: questo in particolare durante l'accrescimento

Ma il cibo introdotto non può essere utilizzato direttamente, poiché le macromolecole che lo compongono devono essere divise (scisse) in parti più piccole (sostanze semplici) affinché queste possano attraversare le membrane cellulari. Questa funzione è svolta dall'apparato digerente, che demolisce le macromolecole ed assimila le sostanze semplici. Inoltre ha l'evidente funzione di permettere l'introduzione degli alimenti nell'organismo e di espellere le sostanze di rifiuto. L'apparato digerente si divide in:

Intestino cefalico:

Bocca

Esofago

Intestino addominale:

Stomaco

Intestino tenue

Intestino crasso

Quando il cibo viene introdotto in bocca, esso viene sminuzzato dai denti ed impastato dalla saliva; questa, che contiene l'enzima ptialina, ha la funzione di cominciare a demolire l'amido in zuccheri semplici, e viene prodotta dalle ghiandole salivari, che si trovano nella sottomucosa della cavità orale. Ogni giorno queste ghiandole sono in grado di produrre attorno al litro e mezzo di saliva. Il cibo sminuzzato ed impastato dalla saliva, che viene passato per la bocca, prende il nome di bolo alimentare. Questo viene spinto nella faringe per mezzo della lingua. La faringe presenta due aperture: una che comunica con le vie respiratorie e l'altra con l'esofago. Quando giunge il bolo alimentare, la prima apertura viene chiusa dalla glottide, indirizzando il cibo dunque verso l'esofago.

L'esofago è un tubo lungo circa 25 cm, che mette in comunicazione la faringe con lo stomaco. L'apertura che immette nello stomaco è il cardias, il cui diametro è regolato da un muscolo di forma circolare. L'esofago ha funzione esclusivamente di trasporto. L'esofago è formato da cinque strati; nei primi due vi è tessuto muscolare liscio. Nel primo questo tessuto ha le cellule disposte verticalmente, mentre nel secondo strato hanno una struttura circolare. Grazie alla contrazione di questi muscoli, il bolo viene fatto scendere verso il basso. Nell'esofago il bolo viene lubrificato da del muco secreto da apposite ghiandole. Entrato nello stomaco, grazie ai movimenti peristaltici, il bolo viene fatto passare verso gli strati inferiori. Lo stomaco è un organo cavo, che è posto immediatamente al di sotto del diaframma. Le pareti dello stomaco sono formate da tre strati: la mucosa gastrica, la sottomucosa e il tessuto muscolare; quest'ultimo ha le cellule disposte sia orizzontalmente che verticalmente che circolarmente, e la sua funzione è quella di dare luogo ai già sopracitati movimenti peristaltici, nonché di impastare il bolo con i succhi gastrici. Nello stomaco vi sono inoltre acido cloridrico (HCL) e pepsina. L'acido cloridrico ha la funzione di denaturare le proteine, che in tal modo vengono attaccate più facilmente dalla pepsina, un enzima digestivo. Le cellule della mucosa sono costrette poi a produrre del muco, che forma una sottile pellicola, per proteggere la mucosa stessa dall'acido cloridrico, che a contatto di quella potrebbe portare acidità di stomaco (che può essere combattuta con del bicarbonato di sodio Ca(CO₃)₂. Vi è infine un'altra sostanza che serve ad assorbire la vitamina B12. La funzione dello stomaco è dunque quella di denaturare le proteine e, inoltre, di svolgere un'azione antibatterica, grazie alla presenza dell'HCL.

Il bolo, che si presenta ora in forma semiliquida, prende il nome di chimo, ed entra nell'inestinto tenue, indi in quello crasso. Lo stomaco è dunque compreso tra il cardias e il piloro, che è una sorta di valvola all'inizio dell'intestino, che non permette il riflusso del chimo all'interno dello stomaco stesso. L'intestino tenue è compreso fra il piloro e la valvola ileocecale, che lo collega con l'intestino crasso. L'intestino tenue si divide in:

Duodeno

Digiuno

Ileo

Nel duodeno sboccano dei condotti che provengono dal pancreas e dal fegato e che portano bicarbonato di sodio ed enzimi digestivi. L'intestino tenue ha una mucosa provvista di villi (intestinali), che la ricoprono quasi interamente, che ne aumentano la superficie di quasi 400 volte, moltiplicando così la capacità di assorbimento delle sostanze, il che è poi la funzione dell'intestino stesso. Grazie agli enzimi digestivi, che provengono dal pancreas e dalle cellule intestinali, nell'intestino tenue viene terminata la digestione, e precisamente nell'ileo. In questa zona infatti tutti i polimeri sono ormai stati ridotti a monomeri. Il chimo, che nello stomaco aveva subìto delle trasformazioni in seguito all'azione acidificante dell'acido cloridrico, viene ora trasformato in basico mediante il bicarbonato di sodio. Se infatti il pH mantenesse valori inferiori al 7, ciò inibirebbe gli enzimi digestivi, ostacolando quindi il compimento della digestione. L'intestino crasso ha un diametro maggiore di quello dell'intestino tenue. Il crasso ha la funzione di riassorbire l'acqua presente nelle sostanze di rifiuto, che ormai non possiedono più elementi nutritivi, e che quindi vengono eliminate sotto forma di feci.

PANCREAS E FEGATO

Il pancreas è una ghiandola a secrezione sia endocrina che esocrina. Le sostanze prodotte dal pancreas esocrino sono il bicarbonato di sodio e gli enzimi digestivi. Questi ultimi sono l'amilasi, il ribasi e la tripsina. Le sostanze prodotte dal pancreas endocrino sono il glucagone e l'insulina. Questi hanno la funzione di controllare la glicemia, cioè la quantità di zuccheri presente nel sangue; in particolare il glucagone la diminuisce, l'insulina la aumenta. Per fare questo l'insulina favorisce la scissione delle molecole di glicogeno. Le disfunzioni del pancreas interno possono portare al diabete.

Il fegato produce la bile, che è una sostanza debolmente alcalina. La bile è formata dai sali e dai pigmenti biliari. Fra questi ultimi vi è la bilirubina, che è formata dai resti degli amminoacidi che non sono stati utilizzati. I sali hanno invece la funzione di rendere solubili le vitamine e le sostanze grasse. Un altro prodotto del fegato è poi l'urea, che risulta dalla trasformazione dell'ammoniaca.