PAS : Classe di insegnamento A60 Biologia e scienze A.A. 2013/2014 04/04/2014 Docente: Francesca Di...

PAS : Classe di insegnamento A60

Biologia e scienze

A.A . 2013/201404/04/2014

Docente: Francesca Di Leva

Cenni di Fisiologia: SISTEMA DIGERENTE

E ALIMENTAZIONE

Introduzione

1. Masticazione e deglutizione del cibo

2. Lo stomaco e la demolizione del cibo

3. L’intestino e le ghiandole annesse

4. Assorbimento delle sostanze nutritive e metabolismo

5. Dieta bilanciata ed intolleranza al lattosio

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3Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012

IntroduzioneIl sistema digerente demolisce il cibo nelle molecole che lo compongono, lo assorbe all’interno del corpo ed elimina i rifiuti e le sostanze non digerite.

Allo scopo di:1)rifornire di energia le cellule e 2)permettere l’assorbimento dei materiali di base necessari per la sostituzione di cellule morte o di tessuti usurati.


Introduzione

Il sistema digerente si compone di:1) Canale alimentare principale o tratto gastrointestinale.2) Un gruppo di organi accessori chiamati annessi.

Il canale alimentare inizia con la bocca e prosegue con faringe, esofago, stomaco, intestino e ano. Per tutto il suo percorso il canale è formato da un lume interno circondato da quattro strati di tessuti concentrici.


IntroduzioneNegli esseri umani adulti il canale alimentare è lungo circa 9 metri, ma i ripiegamenti fanno sì che si possa alloggiare nell’addome.


IntroduzioneIl tratto gastrointestinale è formato:1.la mucosa, lo strato più interno formato da tessuto epiteliale e connettivo; L’epitelio contiene cellule caliciformi e ghiandole che secernono muco o enzimi digestivi.2.la sottomucosa, tessuto connettivo e fibre nervose, vasi sanguigni e vasi linfatici;3.la tonaca muscolare, strati di muscolatura liscia;4.la sierosa, o peritoneo, rivestimento esterno di tessuto connettivo.


IntroduzioneGli annessi:

lingua;denti;ghiandole salivari;fegato; pancreas.

Il fegato ed il pancreas non vengono a contatto con il cibo ma producono enzimi digestivi riversati in alcuni punti tramite condotti specifici, questi demoliscono il cibo per idrolisi


Introduzione

La peristalsi è l’insieme di movimenti dovuti alle contrazioni coordinate dei due strati di muscolatura liscia. Questi movimenti mescolano il cibo e lo fanno progredire fino all’ano.

Sfinteri: punti in cui la muscolatura diventa più spessa, si contraggono e si rilasciano agendo come valvole. Ad esempio il piloropiloro contratto impedisce il passaggio da stomaco a intestino tenue.


1.Masticazione e deglutizioneI denti:

32 denti: 16 nell’arcata superiore e 16 in quella inferiore;8 incisivi specializzati nel taglio;4 canini per afferrare e lacerare;8 premolari e 12 molari larghi e piatti per triturare;i bambini hanno solo 20 denti (da latte) che cadono tra i 6 e i 12 anni per essere sostituiti da quelli definitivi.


1.Masticazione e deglutizione

La lingua muove e mescola il cibo nella bocca, e favorisce la meccanica della deglutizione. La lingua è dotata di papille, su cui troviamo i bottoni gustativi: cellule che agiscono come recettori sensoriali. Le proprietà chimiche degli alimenti vengono trasmesse al cervello tramite i neuroni sensoriali.


1.Masticazione e deglutizioneLa saliva è una secrezione acquosa prodotta dalle ghiandole salivari.

Contiene un muco che lubrifica il cibo facilitando la deglutizione, l’amilasi (enzima che degrada l’amido), lisozima (funzione antibatterica).

La secrezione è controllata dal sistema nervoso e la salivazione ha inizio quando il cibo è in bocca.


1.Masticazione e deglutizioneDeglutizione: attività a innesco volontario che prosegue involontariamente. Consiste nel passaggio di cibo dalla bocca all’esofago e da questo allo stomaco.

La faringe si collega sia al canale digerente sia a quello respiratorio:il cibo segue il percorso corretto grazie all’epiglottide: cartilagine che si abbassa a ogni deglutizione.


2.La demolizione del ciboLo stomaco è un organo muscolare a forma di sacco, con una capacità media di 1,2 litri, ma può arrivare anche fino a 4 litri.

Fossette gastriche: minuscole cavità che contengono l’epitelio l’epitelio ghiandolareghiandolare formato da diversi tipi di cellule.


2.La demolizione del ciboEpitelio ghiandolare contiene:cellule parietali producono acido cloridrico (HCl);cellule secernono muco che protegge la mucosa interna dello stomaco dal pH acido;cellule principali producono il pepsinogeno, sostanza proteica che viene attivata dall’HCl in pepsina.

Queste cellule danno secrezioni che unite all’acqua formano i succhi gastrici. L’acido cloridrico rende il pH compreso tra 1,5 e 2,5, uccide i batteri, scioglie le parti coriacee e fibrose dei tessuti ingeriti.La pepsina è attiva a pH acido e idrolizza le proteine in peptidi.


2.La demolizione del ciboLa presenza di proteine nello stomaco provoca la liberazione della gastrina. Questo ormone stimola la secrezione di succo gastrico e aumenta le contrazioni delle pareti muscolari dello stomaco.

Lo svuotamento gastrico avviene gradualmente: il piloro lascia passare 3 ml di chimo alla volta, la parte più fine entra nel duodeno, il resto viene rimescolato nello stomaco.

La digestione dura circa 4 ore.


3.L’intestino e gli annessiNell’intestino si completa la frammentazione del cibo avviata nella bocca e nello stomaco e si svolge l’assorbimento delle sostanze nutritive.

Intestino tenue: duodeno (riceve gli enzimi da fegato e pancreas)digiuno (assorbimento dei nutrienti)Ileo (assorbimento dei nutrienti)

Intestino crasso: ciecocolonretto

Fonte:www.obesidadecontrolada.com.br/cancer-de-intestino/


3.L’intestino e gli annessiL’intestino tenue è lungo circa 6 metri e ricopre una superficie di 300 metri quadrati.Aumenta la sua superficie grazie a diverse soluzioni strutturali:

1)Le pieghe circolari della sottomucosa aumentano la superficie di assorbimento.2)I villi sono numerose e microscopiche estensioni della mucosa3)I microvilli sono estroflessioni citoplasmatiche sulla superficie delle singole cellule epiteliali


Il cibo che arriva nell’intestino tenue è detto chimo. chimo. Il chimo è acido per questo il duodeno secerne l’ormone secretina che stimola il fegato ed il pancreas a secernere liquidi alcalini.

Nell’intestino tenue gli enzimi agiscono «in sequenza»: I polipeptidi vengono scissi prima in dipeptidi e poi in monomeri, gli amminoacidi.

Questi amminoacidi sono piccoli e passano attraverso l’intestino e i vasi sanguigni.

3. L’intestino e gli annessi


3.L’intestino e gli annessiL’intestino crasso è un condotto lungo 1,5 metri formato da cieco, colon e retto.

Il cieco possiede una breve estroflessione chiamata appendice

Nel colon si completa si completa l’assorbimento di alcune sostanze (soprattutto acqua e sali minerali). Il colon ospita numerose specie batteriche (microbiota intestinale)

I batteri simbionti dell’intestino si nutrono di sostanze non digerite e le trasformano in amminoacidi e vitamine rilasciando gas come idrogeno, metano e monossido di carbonio (flatulenza).


3.L’intestino e gli annessiLa massa di sostanze fecali che si forma nel tratto terminale del colon è composta da batteri, cellulosa e sostanze non digerite.

La massa fecale viene lubrificata dal muco e, dopo essersi accumulata nel retto, viene eliminata attraverso l’ano sotto forma di feci.


3.L’intestino e gli annessiIl pancreas è una ghiandola che secerne ormoni, succhi digestivi e un liquido alcalino che neutralizza l’acidità del chimo.

I liquidi dal pancreas raggiungono il duodeno attraverso una serie di canali che si uniscono in un dotto.


3.L’intestino e gli annessiEnzimi dal pancreas:

amilasi pancreatica produce disaccaridi proseguendo la scissione dell’amido;la lipasi idrolizza i grassi in glicerolo e acidi grassi;tripsina e chimotripsina, scindono anche le proteine, sono attivate nel duodeno;nucleasi, spezza gli acidi nucleici in nucleotidi;il pancreas produce anche insulina e glucagone per la regolazione di glucosio nel sangue.


3.L’intestino e gli annessiIl fegato pesa circa 1,4 Kg nell’uomo adulto.

Il fegato ha numerose funzioni, tra le quali :Funzioni digestive (i Sali biliari prodotti dagli epatociti e accumulati nella cistifellea emulsionano i grassi facilitando l’azione della lipasi pancreatica)Deposito di grassi in eccesso (storage di energia)Deposito di vitamine (A, D, E, K) e sali minerali (ferro e rame)Deposito di glucosio sotto forma di glicogenoDisintossicazione (da scorie di farmaci, alcol e droghe)Escrezione di bilirubina (causa della colorazione delle feci)

4.Assorbimento e metabolismoI polimeri sono spezzati in monomeri attraverso la reazione di idrolisi.

H

H2O

OH

H OHOH H

Idrolisi

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4.Assorbimento e metabolismo

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Gli enzimi sono proteine che facilitano le reazioni chimiche. L’enzima reagisce con il substrato tramite il suo sito attivo. Avvenuta la reazione enzimatica, il prodotto viene allontanato dall'enzima, che rimane disponibile per iniziarne una nuova. L'enzima infatti non viene consumato durante la reazione.

Fonte: http://89.97.218.226/web1/comunicazione/parte01/05/quiz1_imm/final/exercise.html


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1. Specificità: ogni enzima catalizza (cioè orienta e accelera) una determinata

reazione che coinvolge specifici substrati e dà origine a specifici prodotti.

2. Efficienza: in condizioni ottimali un enzima può accelerare una reazione

fino a miliardi di volte.

3. Controllo: la velocità di sintesi e

la concentrazione degli enzimi

sono costantemente monitorate

dai geni della cellula.


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Gli enzimi permettono una riduzione dell'energia di attivazione di una reazione, accelerando in modo consistente la sua velocità. La maggior parte delle reazioni biologiche catalizzate da enzimi hanno una velocità superiore di milioni di volte alla velocità che avrebbero senza alcun catalizzatore.


4.Assorbimento e metabolismoL’assorbimento dei monosaccaridi avviene per trasporto attivo per glucosio e galattosio e per diffusione facilitata nel caso del fruttosio.

L’assorbimento degli amminoacidi è attuato con un meccanismo di trasporto attivo per gli amminoacidi dipeptidi e tripeptidi che entrano negli enterociti dove subiscono una ulteriore degradazione.

L’assorbimento dei lipidi è possibile solo in seguito all’emulsione delle molecole lipidiche di maggiori dimensioni in micelle, da cui i lipidi diffondono negli enterociti dei villi dove vengono impacchettati in chilomicroni, che entrano nel circolo linfatico


4. Assorbimento e metabolismoAcqua e sali minerali sono assorbiti nell’intestino sia tenue sia crasso per osmosi.

Le vitamine: quelle liposolubili, come A, D, E, K, vengono assorbite con i grassi, quelle idrosolubili per diffusione semplice.



Metabolismo: reazioni chimiche e fisiche che permettono di utilizzare le sostanze nutritive introdotte con la dieta per la produzione di energia e la sintesi di molecole complesse.

Non tutte le sostanze nutritive possono essere sintetizzate dal nostro organismo ed è necessario assumerle con la dieta (i.e. acido linoleico –ω3- e acido linolenico – ω6- amminoacidi essenziali, vitamine)

5.Una dieta bilanciataLa dieta deve assicurare al nostro organismo proteine, grassi, carboidrati, acqua, vitamine e sali minerali

Non esiste l’elemento perfetto che contiene tutte le sostanze nella giusta quantità bisogna variare l’alimentazione

Gruppi di alimentiCereali e tuberi (vitamine B e fibre)Frutta e ortaggi (vitamine A e C, Sali minerali)Latte e derivati (Vitamine B2, A e D, calcio e proteine)Carne, pesce e uova (proteine, zinco, rame, ferro, vitamine B12 e vitamina D in alcuni pesci)Grassi da condimento (vitamine A,D, E, K, ω3- ω6)

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5.Una dieta bilanciata

Elevato consumo di frutta e verdura previene i tumori (vitamina C e fibre)

Carenza di vitamina D malformazioni ossee nei bambini Calcio e fosforo formazione delle ossa Ferro formazione dell’emoglobina Carenza di vitamina C scorbuto (emorragie a carico della

pelle, delle mucose, dei muscoli e degli organi interni; dovute ad eccessiva fragilità della parete dei vasi sanguigni)

La vitamina K utile per la coagulazione del sangue

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5.Una dieta bilanciataLa dieta mediterranea:

consumo elevato di verdure, frutta e pesce;grassi polinsaturi come condimento (olio extravergine di oliva);consumo di pasta; scarso consumo di carne e di grassi saturi come lardo e burro.Bere 2L di acqua al giorno


5.Intolleranza al lattosioL’allergia alimentare è dovuta alla risposta del sistema immunitario in seguito all’introduzione di un allergene (proteina) L’intolleranza al lattosio nonnon è un allergia alimentare

L’intolleranza al lattosio (intolleranza metabolica) è l’incapacità dell’organismo di metabolizzare lo zucchero del latte e non coinvolge il sistema immunitario.

Mentre i soggetti allergici devono eliminare completamente il cibo incriminato le persone che hanno un’intolleranza possono assumere piccole quantità di cibo senza sviluppare i sintomi (fanno eccezione gli individui sensibili al glutine)

5.Intolleranza al lattosio

Dipende dalla carenza dell’enzima lattasi, che scinde il lattosio in galattosio e glucosio. Il lattosio resta nel lume intestinale dove i batteri lo usano per produrre gas e metaboliti, si hanno diarrea e gonfiori da 30 minuti a due ore dall’assunzione.

La diagnosi si fa col Breath test (quantità di idrogeno prodotta dal microbiota dopo l’ingestione di lattosio) e col test genetico.

I neonati producono molta lattasi, che diminuisce con l’età poiché l’alimentazione non prevede più latte materno.

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5.Intolleranza al lattosioSintomi: crampi addominali, diarrea, gonfiore, stanchezza, dimagrimento….

Terapia dietetica (riduzione/eliminazione)Latte, burro, yogurt, formaggi e biscottiCioccolato al latte, crema pasticcera, gelatiProdotti che potenzialmente contengono lattosio affettati, pane in cassetta, piatti pronti, succhi di frutta, farmaci . LEGGERE L’ETICHETTA ALIMENTAREAlimenti alternativi: prodotti a base di soia di riso o di mandorle o prodotti ad alta digeribilitàPer evitare la carenza di calcio: cereali integrali, verdure (broccoli, cavoli, lattughe, etc), frutta a guscio (mandorle), legumi, pesce azzurro, crostacei, molluschi, uova

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Esperienze di laboratorio La digestione nella bocca digestione dell’amido

La digestione nello stomaco ananas e colla di pesce

Assorbimento delle sostanze nutritive riconoscimento di

zuccheri negli alimenti. Attenzione: Il reagente di Benedict è

tossico (H319/H411= irritazione oculare, tossico per

organismi acquatici)

Dieta bilanciata ed intolleranza al lattosio il latte:

alimento completo

Dieta bilanciata ed intolleranza al lattosio gli enzimi

aiutano a digerire il cibo37

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