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Apparato Digerente

 

Per sopravvivere bisogna assumere i nutrienti dal cibo che mangiamo. Questo avviene per mezzo della digestione, un processo complicato che si svolge nel nostro intestino e negli altri organi dell'apparato digerente. Anche se il cibo contiene tutti i nutrienti necessari per una buona salute, sono spesso inglobati in composti complessi. Per essere utilizzati dal corpo, devono essere prima divisi in parti più piccole dal processo della digestione.

In poche parole, la digestione prevede la "rottura" di grandi molecole alimentari in molecole più piccole solubili in acqua, che possono essere veicolate nel sangue e trasportate agli organi del corpo. Ad esempio, i carboidrati sono divisibili in glucosio, le proteine in aminoacidi ed i grassi negli acidi grassi e nel glicerolo.

L'apparato digerente coinvolge organi "vuoti" e organi "solidi"; il cibo attraversa gli organi vuoti, che sono bocca, esofago, stomaco, piccolo intestino, intestino, e ano. Gli organi solidi, che sono pancreas, fegato e cistifellea, aggiungono diverse sostanze alla miscela nutritiva. Oltre agli organi solidi e a quelli vuoti, anche il sistema nervoso e quello circolatorio sono importanti nella digestione, così come i batteri che vivono nell'intestino.

La digestione è spesso suddivisa in due tipi: La digestione meccanica: il cibo è fisicamente suddiviso in parti più piccole. Per esempio, masticando. La digestione chimica: il cibo è suddiviso da acidi ed enzimi nelle sue unità di base.

Nell'uomo, il tratto gastrointestinale (chiamato anche canale alimentare) è lungo circa 8 metri. Uno scrittore lo descrive come "la via d'acqua più importante e meno bella sulla Terra". Di seguito, descriviamo per sommi capi il viaggio di un boccone di cibo.
La digestione inizia anche prima che il cibo entri nella bocca. L'odore, o anche il pensiero del cibo, danno il via alla produzione di saliva da parte delle ghiandole salivari. Una volta che il cibo è dentro la bocca, viene inumidito dalla saliva e i denti e la lingua iniziano il processo di digestione meccanica. La saliva contiene un enzima chiamato amilasi della saliva o ptialina, che rompe l'amido. La saliva contiene anche un muco che aiuta a facilitare il passaggio del cibo attraverso il sistema digestivo.

Una volta che la masticazione e la digestione da parte dell'amilasi sono completi, il cibo sarà diventato un piccolo blocco rotondo, noto come bolo. Dopo la deglutizione, il bolo entra nell'esofago e viene spostato verso lo stomaco attraverso un processo chiamato peristalsi. La peristalsi è la contrazione lenta dei muscoli lisci attorno ai tubi del sistema digestivo. Onde lente di contrazione corrono lungo l'intestino, spingendo il bolo nella giusta direzione, ossia lontano dalla bocca e verso l'ano.

Il bolo entra nello stomaco attraverso una valvola muscolare in cima chiamata sfintere cardias. Questo sfintere controlla quanto cibo entra nello stomaco e quando. Lo stomaco contiene il succo gastrico, che a sua volta contiene principalmente: Acido cloridrico, un acido forte. Pepsina, un enzima che rompe le proteine. Entrambe queste sostanze chimiche potrebbero nuocere alla membrana interna dello stomaco; per questo motivo esiste un sottile strato protettivo. Nello stomaco continua la peristalsi, che aiuta a mescolare il cibo con i succhi gastrici. Non molti composti sono assorbiti nel sangue dallo stomaco; eccezioni a questo includono l'acqua, l'alcol e gli anti-infiammatori non steroidei o FANS. Dopo 1 o 2 ore nello stomaco, il cibo è una pasta spessa, chiamata chimo. Lascia lo stomaco attraverso lo sfintere piloro nella parte inferiore dello stomaco.

Il duodeno è la prima sezione dell'intestino tenue. Qui il chimo si mescola con gli enzimi del pancreas, della bile dal fegato e del succo intestinale. Bile: prodotta dal fegato, aiuta a rompere i grassi e viene immagazzinata nella cistifellea. Succo pancreatico: contiene un cocktail di enzimi, fra cui il tripsinogeno, l'elastasi e l'amilasi. Succo intestinale: questo liquido attiva alcuni degli enzimi del succo pancreatico. Inoltre contiene altri enzimi, muco e ormoni.

Il cibo continua il suo cammino attraverso le restanti parti del piccolo intestino: il jejunum e l'ileo, che digeriscono gradualmente il cibo. Una volta che le sostanze nutritive sono completamente suddivise nelle giuste parti, vengono assorbite nel sangue. Nell'uomo, la grande maggioranza dei nutrienti è assorbita nell'intestino tenue. Le piccole escrescenze simili a dita chiamate villi si estendono dalle pareti del duodeno in poi, ed aumentano la superficie dell'intestino. I villi massimizzano la quantità di sostanze nutritive che possono essere assorbite. La superficie è ulteriormente aumentata dai microvilli, che sono proiezioni ancora più piccole che provengono dalle cellule dell'epitelio dell'intestino. Chiamato anche colon o intestino grande, l'intestino di grandi dimensioni è di 1,5 metri di lunghezza. Anche se è più corto dell'intestino tenue, è più spesso di diametro. Nel grande intestino, l'acqua e i minerali vengono assorbiti nel sangue. Il cibo attraversa questa regione molto più lentamente per permettere la fermentazione da parte dei batteri intestinali.

Il grande intestino assorbe tutti i prodotti prodotti dall'attività batterica, come la vitamina K, la vitamina B12, la tiamina e la riboflavina. Il grande intestino è suddiviso in sezioni: Il colon ascendente, che include include il cieco (un sacchetto che si unisce all'ileo) e l'appendice (un'altra piccola sacca, la cui funzione è poco chiara, ma può svolgere un ruolo nel mantenimento dei batteri intestinali). Il colon trasversale: questa sezione incrocia l'addome. Il colon discendente: questa sezione ha una densa popolazione di batteri intestinali e viene utilizzata per trattenere le feci. Il sigmoide (a forma di S) del colon ha pareti muscolari che aiutano a spingere le feci nel retto.

Qualsiasi residuo lasciato che il corpo non può utilizzare viene spostato nel retto ed escreto attraverso l'ano durante la defecazione. Questo può verificarsi più volte in un solo giorno o una volta ogni pochi giorni. I recettori stretti nella parete del retto rivelano quando la camera è piena e stimolano il desiderio di defecare. Se la defecazione è ritardata, le feci possono essere spostate indietro nel colon dove l'acqua viene assorbita nel corpo. Se la defecazione viene posticipata per un periodo prolungato, si rimuove più acqua, le feci diventano dure e l'individuo può diventare stitico.

I diversi componenti della dieta sono suddivisi in vari modi: Proteine: digerite da tre enzimi chiamati pepsina (nello stomaco), tripsina e chimotripsina (nel duodeno, secreto dal pancreas). La lipasi fisiologica inizia la digestione del grasso in bocca. Tuttavia, la maggior parte dei grassi è suddivisa nel piccolo intestino dalla lipasi pancreatica. La bile aiuta anche nel processo di suddivisione dei grassi. Carboidrati: l'amilasi salivare e quella pancreatica rompono gli amidi in singole unità di glucosio. La lattasi rompe il lattosio, lo zucchero presente nel latte. La sucrasi rompe il saccarosio (zucchero da tavola o zucchero di canna). DNA e RNA sono suddivisi dalla deoxiribonucleasi (DNase) e dalla ribonucleasi (RNase) prodotte dal pancreas.

Non tutta la digestione comporta la rottura dei prodotti. Alcune molecole essenziali e complesse sarebbero rovinate se si mescolassero con i succhi digestivi nello stomaco. Per esempio, la vitamina B12 è molto sensibile all'acido e, se venisse suddivisa nelle sue parti, non potrebbe assolvere il suo ruolo nel corpo. In questi casi avviene la digestione non distruttiva. Per la vitamina B12, una sostanza chimica in saliva chiamata aptocorrina si lega e protegge la molecola. Nel duodeno, il legame è suddiviso e la vitamina B12 si attacca al fattore intrinseco. Poi, una volta nell'ileo, dei recettori speciali portano le due molecole legate nel sangue.

La digestione è un processo complesso che richiede diversi organi per fare le mosse al momento giusto. Ad esempio, i giusti enzimi devono essere escreti nel posto giusto al momento giusto e nelle giuste quantità. Per contribuire ad organizzare questo sistema, sono coinvolti una serie di ormoni, fra cui: Gastrina: rilasciato nello stomaco, questo ormone stimola la produzione di acido cloridrico e pepsinogeno (una forma inattiva di pepsina). La gastrina è prodotta in risposta all'arrivo di cibo nello stomaco. Secretina: stimola la secrezione di bicarbonato per neutralizzare l'acido nel duodeno. Colecistochinina: presente anche nel duodeno, questo ormone stimola il pancreas per rilasciare gli enzimi e la cistifellea per liberare la bile. Peptide inibitore gastrico: diminuisce la rottura di sostanze nello stomaco e riduce la velocità con cui il cibo si svuota dallo stomaco. Innesca anche la secrezione dell'insulina. Motilina: stimola la produzione di pepsina e accelera la peristalsi.

A seconda dell'individuo e del tipo di cibo mangiato, la digestione, dalla bocca al bagno, dura dalle 24 alle 72 ore. Le feci sono i resti di cibo che non potevano essere assorbiti dall'intestino tenue, che è stato elaborato dai batteri nel grande intestino. Contiene batteri e alcune piccole quantità di prodotti metabolici, come la bile e la bilirubina (dalla rottura del sangue). Le feci possono variare in colore e possono avere consistenze diverse, da acquose a solide.

La digestione è complessa quanto è importante. La trasformazione del cibo in componenti utili coinvolge organi e sistemi multipli, una gamma di sostanze chimiche e un coordinamento impressionante. La strada di un hamburger messo in bocca è lunga e tortuosa.

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