diggestione e assorbimento dei nutrienti, Dispense di Scienze degli Alimenti e della Nutrizione

Scarica diggestione e assorbimento dei nutrienti e più Dispense in PDF di Scienze degli Alimenti e della Nutrizione solo su Docsity! Digestione e assorbimento dei nutrienti Il canale digerente è un tubo che si diparte dalla bocca e termina con l’ano a cui sono associate ghiandole esocrine e che quindi riversano il loro contenuto all’esterno nel tubo. Le proprietà dell’apparato digerente sono 4: • Digestione: rendere gli alimenti ingeriti in molecole potenzialmente assorbibili (le proteine in amminoacidi, gli zuccheri in monosaccaridi e i lipidi in acidi grassi). • Motilità: il tubo digerente non è statico ma si muove per permettere il trasporto degli alimenti. La sua parete è simile in quasi tutti i suoi tratti: da ciò che si affaccia sul lume troviamo la mucosa composta da epitelio, lamina propria e muscolaris mucosae, poi la sotto-mucosa, la tonaca muscolare (composta da uno strato circolare più interno e uno longitudinale più esterno) e poi la sierosa. In questi strati si trovano inoltre due strisce nervose: una si trova dopo la tonaca sotto- mucosa chiamata plesso sottomucoso di meissner; invece, l’altro si trova invece tra i due strati di tonaca muscolare prendendo il nome di plesso mio-enterico di Auer Bach. Essi sono importanti perché costituiscono il sistema nervoso enterico come se fosse un “cervello proprio dell’intestino”. Il sistema nervoso enterico è responsabile della regolazione della motilità di esofago, stomaco intestino attraverso dei circuiti (neuroni sensoriali) che percepiscono stimoli quali acidità, o l’arrivo di alimento, la presenza maggiore di proteine o grassi. I neuroni sensoriali fanno poi sinapsi con degli inter-neuroni che comunicano a sua volta con i neuroni motori della muscolatura liscia e le pareti si muovono perché rispondono al contenuto. Le pareti si muovo anche quando non c’è contenuto ad esempio anche quando si è a stomaco vuoto. L’emozioni avvolte possono anche regolare l’attività intestinali. • Assorbimento: trasporto delle molecole semplificate nel sangue dove vengono assorbite. • Secrezione: ad opera delle ghiandole esocrine ma anche della parete del tubo digerente. Segmentazione: contemporaneamente alla peristalsi si verifica questo movimento che è un restringimento del tubo che serve a triturare e rimescolare il cibo per aumentare la superficie attaccabile da enzimi. Entrambi i movimenti sono sotto il controllo nervoso. Anatomicamente parlando sappiamo che nel canale digerente sono anche presenti delle valvole (cardias, piloro, ileo-cecale) controllate a livello nervoso vegetativo ma non solo: sono anche controllate dal passaggio di cibo stesso che provoca la loro apertura. La valvola definita “attiva” è chiusa perché eccitata e il muscolo è contratto, mentre la valvola definita “inattiva” è aperta perché è inibito il muscolo che si rilassa e si apre. Partendo dalla bocca… 1. Masticazione: evento meccanico, volontario, automatico e ritmico come camminare e respirare. Nella masticazione sono coinvolti muscoli striati scheletrici quali il muscolo temporale, il muscolo massetere (guancia), e muscolo pterigoideo (esterno e interno). Questi muscoli contraendosi permettono l’azione della mandibola sulla mascella facendo si che il cibo venga triturato dai denti. Nella bocca abbiamo le prime ghiandole associate al tubo digerente: le ghiandole salivari, che sono soprattutto tre coppie (parotide, sotto-mandibolare e sotto-linguare), responsabili della produzione di muco per la protezione della bocca e della produzione di saliva (1/2 L al giorno) che è composta: • Da una parte idro-elettrolitica di sale e acqua (soprattutto bicarbonato) che serve a lubrificare la bocca • Da una parte proteica contenente ptialina (o α amilasi) per una prima digestione/ degradazione nella bocca degli zuccheri, lipasi linguare (presente anche nello stomaco e nel pancreas) e lisozima (che attacca la parete batterica) Nella bocca sono anche prodotti anticorpi, fattori di crescita epidermica (che serviranno a livello dello stomaco e che va a favorire la funzionalità dello stomaco), latto-Ferrina che sequestra il ferro proveniente dai batteri. 2. Deglutizione: atto volontario, ma anche riflesso involontario che spinge il bolo di cibo o di liquido nell’esofago; Lo stimolo per la deglutizione è la pressione generata quando la lingua spinge il bolo contro il palato molle e nella parte posteriore della bocca. La faringe è rivestita da muscolatura striata scheletrica fino a metà esofago dove poi c’è invece muscolatura liscia. Innanzitutto l’epiglottide si piega all’indietro sopra l’apertura della laringe per impedire l’ingresso di liquidi e cibo alle vie aeree. Allo stesso tempo la respirazione è inibita e il bolo entra nell’esofago. Onde di contrazione peristaltiche spingono poi il bolo verso lo stomaco. Peristalsi: è un movimento che serve per spingere il direzione ab-orale il contenuto dell’alimento. Chiudendo punto per punto il canale digerente il bolo che poi nell’intestino sarà chimo potrà così avanzare. Allo stomaco… AMILASI: la sua funzione è quella di scindere l’amido e il glicogeno, poi a sua volta la maltasi ad esempio scinderà il maltosio, la saccarasi scinderà il saccarosio e così via ottenendo i monomeri degli zuccheri. Nel lume intestinale avviene quindi l’assorbimento del glucosio accoppiato al Na (simporto). L'assorbimento del glucosio a livello intestinale richiede l'intervento di diversi trasportatori del glucosio che mediano il passaggio delle molecole del monosaccaride da una parte all'altra dell'epitelio. Il modello che descrive questo processo prende in considerazione tre trasportatori detti SGLUT1, Na+/K+ ATPasi (pompa sodio- potassio) e GLUT2. Il sodio entra nelle cellule dell'epitelio tramite un simporto Sodio-Glucosio, SGLUT1, grazie a un gradiente di concentrazione favorevole trascinando con sé il glucosio. La differenza di concentrazione è mantenuta grazie alla pompa sodio/potassio che espelle costantemente ioni Na+ fuori dalla cellula. Il glucosio poi può raggiungere la circolazione sanguigna attraverso GLUT2 senza bisogno di ulteriore energia perché si muove secondo gradiente. Il glucosio in circolo poi, tramite la vena porta giungerà così al fegato. L’ASSORBIMENTO DELLE PROTEINE AVVIENE GRAZIE A: TRIPSINA: taglia tutti gli enzimi pancreatici in forma inattiva nel duodeno rendendoli attivi. Però anche la tripsina viene prodotta in forma inattiva, ovvero il tripsinogeno: esso viene attivato dalle entero-chinasi già presenti sulla superficie degli enterociti. L’ASSORBIMENTO DEI LIPIDI AVVIENE GRAZIE A: Lipasi che agisce solo in presenza di procolipasi: scinde i lipidi in acidi grassi. Nell’assorbimento lipidico entrano in gioco i chilomicroni: sono prodotti a livello intestinale dopo un pasto lipidico. La loro presenza è indice di assorbimento intestinale di lipidi e la loro funzione è quella di trasportare principalmente trigliceridi (TG), colesterolo e proteine. Nella degradazione dei lipidi interviene anche la bile: prodotta nel fegato e secreta nel duodeno viene immagazzinata quando non serve nella cistifellea e si serve anch’essa dello sfintere di Oddi per giungere all’intestino. La bile è composta dai Sali biliari che hanno la stessa composizione del colesterolo: la loro funzione è quella di emulsionare i grassi. I grassi infatti, essendo apolari, nelle zone lipofile tendono a formare le micelle e il ruolo dei Sali biliari è proprio quello di disgregare queste micelle rendendole più piccole e più facilmente attaccabili dalle lipasi. Bisogna ricordare che i prodotti della digestione vengono assorbiti come sostanze semplici, ma una volta entrati nell’ambiente intra-cellulare vengono nuovamente ri-assemblati. SISTEMA ENDOCRINO In anatomia il sistema endocrino è un sistema che comprende l'insieme di ghiandole dette ghiandole endocrine le quali secernono nel sangue delle sostanze proteiche o lipidiche dette ormoni. Il sistema endocrino gestisce il funzionamento dell'organismo umano in collaborazione con il sistema nervoso. Per comunicazione ormonale si intende una comunicazione a distanza che, per lo più, avviene nel torrente sanguigno con produzione di ormoni. Alla comunicazione ormonale deve poi seguire una risposta biologica: la ghiandola endocrina, che colpisce la cellula bersaglio che a sua volta produrrà una risposta attraverso il suo legame con l’ormone, sarà inibita dalla risposta stessa smettendo di produrre l’ormone. Gli ormoni sono classificati, in base alla struttura, in tre gruppi: • ormoni peptidici: hanno recettori di membrana in quanto polari. Il loro attacco attiva l'adenilato ciclasi un enzima che forma AMPc partendo da ATP e quest’ultimo, con funzione di secondo messaggero, va a fosforilare, e quindi ad attivare, tutti gli enzimi necessari per la risposta ormonale. Ormoni peptidici sono l’insulina e il glucagone. • ormoni steroidei: Sono ormoni di natura lipidica e derivano da un precursore comune che è il colesterolo. L’ormone steroideo entra nella cellula e trova i suoi recettori a livello citoplasmatico o a livello nucleare. Il legame tra i due attiva come per gli ormoni protidici l'adenilato ciclasi. Sono ormoni steroidei l’aldosterone, l’estradiolo e il cortisolo. • ormoni derivati da amminoacidi: Sono composti chimici derivati dalla modificazione di amminoacidi. Comprendono l’adrenalina, gli ormoni tiroidei (dopamina e noradrenalina) e le catecolamine. L'ipofisi o ghiandola pituitaria è una ghiandola endocrina situata alla base del cranio, nella fossa ipofisaria della sella turcica dell'osso sfenoide. Consta di due lobi, strutturalmente e funzionalmente diversi, che controllano, attraverso la secrezione di numerosi ormoni, l'attività endocrina e metabolica di tutto l'organismo: • il lobo anteriore (adenoipofisi) • il lobo posteriore (neuroipofisi) Nella neuroipofisi vengono secreti due ormoni: ADH e l’ossitocina, prodotti dai neuroni dell’ipotalamo e trasportati tramite i loro assoni alla neuroipofisi dove vengono rilasciati come dei neurotrasmettitori. L’adenoipofisi, a differenza della neuroipofisi, produce ormoni piuttosto che secernere solamente. L’ipotalamo, situato nella zona centrale interna ai due emisferi cerebrali, stimola la produzione di ormoni grazie ai fattori di rilascio. Ipotalamo e ipofisi comunicano attraverso un sistema portale dove viene immesso il fattore di rilascio che, giungendo alla ipofisi, stimola quest’ultima a produrre ormoni. L’ipotalamo oltre che a produrre i fattori di rilascio degli ormoni, produce anche i fattori di inibizione della produzione ormonale. Ormoni ipotalamici • ADH (vasopressina) Prodotte dai neuroni dell’ipotalamo e poi • Ossitocina secrete nella neuroipofisi • GH (ormone della crescita) • ACTH (ormone adrenocorticotropo) che agisce sulla corteccia del surrene • TSH (ormone tireotropo) che agisce sulla tiroide Prodotte • FSH (ormone follicolo-stimolante) sugli organi genitali • LH (ormone luteinizzante) sugli organi genitali dall’adenoipofisi • MSH (ormone melanocitario) • Prolattina