La nutrizione e digestione

Materie:	Riassunto
Categoria:	Biologia
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Data:	21.11.2005
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Il nostro corpo è costituito: da acqua per il 60% tolta l’acqua ciò che resta sono sostanze organiche 95% proteine grassi e per il 5% sali minerali. I sali minerali si trovano in soluzione nei liquidi come nel sangue o in forma solida nelle parti dure del corpo ossa, denti. La composizione del nostro corpo resta costante nel tempo, anche se molti materiali vengono allontanati sotto forma di cellule morte, di liquidi come l’urina e il sudore.
Ogni ora il corpo di un adulto subisce molte perdite, ma il nostro corpo si mantiene vivo e si accresce grazie agli alimenti. Gli alimenti sono sostanze complesse ottenute dal corpo di animali o piante. Essi forniscono agli organismi eterotrofi come l’uomo la materia e l’energia necessaria per vivere e accrescersi.
La maggior parte della materia contenuta negli alimenti è formata da proteine, grassi e zuccheri che sono macromolecole, cioè grandi molecole formate dall’unione di molecole più piccole.
Le proteine, i grassi e gli zuccheri contengono atomi di carbonio (C), idrogeno (I), ossigeno (O) e azoto (N) indispensabili per costruire e mantenere in vita l’organismo. Poiché sono necessarie in grande quantità queste sostanze sono dette macronutrienti. Esse, anche se in rapporti diversi, sono contenute in tutti i cibi. Inoltre contengono anche fosforo (P) e zolfo (S)
Gli alimenti forniscono anche sostanze inorganiche come il sodio, il potassio, il calcio, il ferro, lo zinco, il rame, lo iodio, il magnesio anche loro necessari per varie funzioni del corpo, ma in quantità minore. Questi elementi sono detti micronutrienti altri ancora, come il cobalto, il cromo sono assunti in quantità piccolissimi e sono detti elementi in traccia. Questi li troviamo nei vegetali, nelle carni rosse, nel latte, nel pesce e sono essenziali per le reazioni chimiche.
Oltre ai micro e ai macronutrienti gli alimenti devono fornire le vitamine che sono molecole di vario tipo indispensabili in piccole quantità
Gli zuccheri. Le piante sono i grandi produttori di zuccheri. I più diffusi nell’alimentazione sono il saccarosio e l’amido, contenuti nella canna e nella barbabietola da zucchero, nei semi dei cereali, nelle patate, nelle banane. Poi dal latte ricaviamo un altro importante zucchero il lattosio. Tutti questi zuccheri sono zuccheri complessi che nella digestione sono demoliti in zuccheri semplici.
Il più importante zucchero semplice è il glucosio, usato da tutte le cellule del nostro corpo per ricavare energia attraverso la respirazione cellulare.
La cellulosa è lo zucchero più diffuso in natura, ma non è utilizzabile dal nostro corpo come nutrimento, vista la mancanza dell’enzima cellulasi che ne permetterebbe la digestione. Però è importante perché costituisce gran parte delle fibre vegetali che aumentano la quantità di scorie nell’intestino, e la massa fecale favorendo l’evacuazione.
I grassi. Sono fonti concentrate di energia chimica. Sono contenuti nei semi, nei tessuti adiposi degli animali e nel latte dei mammiferi. La maggior parte di grassi è formata da trigliceridi. Formati da una molecola di glicerolo e da tre acidi grassi. I trigliceridi di origine vegetale sono gli oli, quelli di origine animale sono principalmente il burro e lo strutto.
Negli oli gli acidi grassi sono prevalentemente insaturi, mentre in quelli animali gli acidi grassi sono prevalentemente saturi. Gli acidi insaturi a differenza di quelli saturi, a parità di atomi di carbonio hanno un minore contenuto di idrogeno, sono indispensabili per la costruzione delle membrane cellulari. Due acidi grassi insaturi l’inoleico e linolenico sono essenziali cioè devono essere introdotti con la dieta perché l’organismo non è in grado di costruirseli da solo.
Poi vi è il colesterolo un grasso di origine animale diverso dai precedenti perché non trigliceride. Esso si trova nelle carni nel tuorlo d’uovo nel burro. Questa sostanza in eccesso costituisce un rischio di malattie però questa è una sostanza fondamentale per l’organismo, perché assieme ai fosfolipidi forma le membrane delle cellule. Vista la sua importanza il corpo ne produce da solo una certa quantità.
Le proteine la maggior parte dei composti organici del nostro corpo sono proteine. Le proteine contenute negli alimenti sono fonti di azoto di cui il corpo abbisogna per la formazione delle proprie proteine. Esse sono importanti perché intervengono nei processi chimici.
Le proteine di origine animale sono contenute nelle carni, nel latte, nelle uova; quelle di origine vegetale in particolare nei legumi.
Le proteine sono costituite dalla combinazione di venti aminoacidi disposti in lunghe catene. Dei venti 11 sono detti non essenziali, perché anche se non introdotti con la dieta il corpo umano li costruisce lui stesso. Mentre gli altri 9 devono necessariamente essere introdotti con la dieta, perché il nostro corpo non riesce a costruirli.
Le vitamine. Il nostro corpo necessita di 14 vitamine. Le vitamine sono sostanze chimicamente diverse tra loro e sono indispensabili per il funzionamento dell’organismo.
Molte vitamine come quelle del gruppo B sono coenzimi, fanno cioè parte integrante degli enzimi, che senza la loro presenza, non possono agire da catalizzatore. Per altre vitamine la funzione è diversa; ad esempio la vitamina A è usata per la formazione della rodospina. Pigmento sensibile alla luce crepuscolare che permettono la visione in bianco e nero. La vitamina D invece regola la quantità di calcio e fosforo nel sangue e favorisce la calcificazione delle ossa. La vitamina E impedisce l’alterazione delle membrane delle cellule. La K favorisce la coagulazione del sangue.
Alcune vitamine sono solubili in acqua ( Idrosolubili ) altre solubili nei grassi ( liposolubili ) sono idrosolubili le vitamine del gruppo B e la C; liposolubili la A, la D, la E e la K.
Noi ci nutriamo molto perché il nostro corpo ha fame di energia, infatti, gli alimenti che ingeriamo diventano energia che il nostro organismo usa per far funzionare il cuore, far muovere i muscoli, produrre enzimi, trasportare sostanze attraverso le membrane e altro.
I zuccheri i grassi e le proteine vengono bruciati per ottenere quest’energia.
L’unità di misura della quantità di energia contenuta negli alimenti è la kilocaloria. 1 grammo di zuccheri libera circa 4 Kcal, 1 di proteine 4 kcal e 1 di grassi 9 kcal.
La quantità di energia di cui ciascuno di noi abbisogna dipende dall’età, dal peso, dall’attività svolta e dal sesso. Il consumo di energia in condizioni di riposo corrisponde per un uomo a 1600 kcal per un uomo e 1400 kcal per una donna.
Qualunque altra attività muscolare o intellettuale richiede un ulteriore apporto energetico. Ragazzi che studiano e svolgono una normale attività fisica hanno bisogno di 2000 – 2500 kcal.
In una dieta equilibrata zuccheri, grassi e proteine devono stare in un rapporto di 4: 2 :1.
Metabolismo e omeostasi
L’insieme di tutte le reazioni chimiche che avvengono è detto metabolismo e comprende le reazioni dell’anabolismo e del catabolismo.
Le reazioni anaboliche sono quelle in cui, con molecole più piccole, come aminoacidi e basi azotate, vengono costruite molecole più grandi, come proteine e acidi nucleici, con dispendio di energia. Con queste reazioni vengono prodotti gli enzimi e gli altri costituenti cellulari e, alla fine tutte le strutture del corpo.
Le reazioni cataboliche sono quelle in cui le macromolecole sono demolite e trasformate in molecole più piccole. Queste molecole vengono eliminate attraverso il respiro, l’urina e il sudore.
I processi metabolici determinano un continuo cambiamento di materiali del corpo. Anche se le cellule restano al loro posto, le molecole che lo costituiscono sono continuamente eliminate e sostituite. Questa capacità di un organismo di mantenersi in vita conservando lo stesso aspetto è detto omeostasi. Per effetto dell’omeostasi, la composizione del colesterolo si mantiene costante.
Il valore del tasso di glucosio sangue nel corpo è detto glicemia il mantenimento della glicemia entro valori costanti è un effetto della omeostasi ottenuto con il concorso di due ormoni, il pancreas e il glucagone. L’insulina fa abbassare la glicemia perché stimola l’utilizzo del glucosio da parte delle cellule. Il glucagone la fa innalzare perché agisce sui depositi di glicogeno del fegato che vengono convertiti in glucosio.
La digestione
La digestione e l’assorbimento sono compito dell’apparato digerente che è costituito dal tubo digerente e dalle ghiandole annesse. Il tubo digerente è in comunicazione con l’ambiente esterno tramite la bocca e l’ano. La digestione avviene tramite processi meccanici e chimici. Con la digestione meccanica le grosse particelle di cibo vengono sminuzzate in frammenti più piccoli che poi sono impastati vigorosamente attraverso i movimenti del tubo digerente, detti movimenti peristaltici. Questi trattamenti servono per agevolare la successiva digestione chimica operata dai succhi digestivi prodotti dalle ghiandole dislocate lungo il canale digerente. L’azione chimica dei succhi è dovuta contenuto di enzimi che agiscono sul cibo sminuzzato trasformandolo in molecole adatte ad entrare nelle cellule. Senza questa trasformazione non sarebbe possibile l’assorbimento. Nonostante la presenza degli enzimi non tutto il cibo è assimilabile ciò che non lo è viene inviato verso l’eterno sotto forma di feci.
Nell’uomo alla bocca seguono l’esofago, lo stomaco e l’intestino. Tutto il canale digerente è lungo tra i 1 e i 9 metri. Ed è rivestito dalla mucosa, oltre alla mucosa ci sono strati di muscolatura liscia le cui contrazioni determinano i movimenti peristaltici per l’impastazione del cibo. Gli organi dell’apparato digerente sono tenute assieme da una membrana il peritoneo che li accoglie e contiene come un sacco.
Digestione nel primo tratto digerente
La bocca è l’ingresso del canale digerente, formata da una parte ossea fissa la mascella è una inferiore mobile la mandibola. La bocca contiene la lingua, riceve la saliva dalle ghiandole salivari e comunica posteriormente con la cavità della faringe. Il cibo che viene introdotto è rotto meccanicamente dai denti e in parte demolito chimicamente dalla saliva. La saliva è prodotta da tre ghiandole: la parotide, la più grande situata sotto all’orecchio, la sottomascellare e la sottolinguale.
Il cibo impregnato di saliva e impastato dalla lingua forma il bolo che viene spinto nella faringe. La faringe fa parte anche dell’apparato respiratorio ed è la via attraverso cui l’aria entra nella laringe e poi nella trachea. Durante l’ingerimento la respirazione cessa e l’entrata della laringe è coperta dall’epiglottide, in modo che il bolo imbocchi la via dell’esofago. L’esofago attraversa il diaframma e termina nello stomaco. Qui il cibo si muove spinto da contrazioni peristaltiche
Digestione nello stomaco
L’ingresso del bolo nello stomaco è controllato da un muscolo sfintere il cardias. La parete più interna dello stomaco, la mucosa, presenta delle fossette all’interno delle quali ci sono delle ghiandole che a ogni pasto producono circa 500 ml di succo gastrico formato da enzimi muco e acido cloridrico. L’acido dissolve la sostanza cementante posta tra le cellule del cibo, uccide i batteri e rende attivo un enzima, il pepsinogeno quest’enzima raggiunto dall’acido diventa pepsina la quale agisce sui legami peptidici che legano gli aminoacidi delle proteine.
La mucosa dello stomaco è rivestito da una patina di muco che ha la funzione di proteggere le cellule dagli acidi digestivi. Nel caso in cui questa mucosa verrebbe danneggiata, con l’ingerimento di alcol ad esempio, i succhi gastrici digerirebbero anche lo stomaco provocando l’ulcera che porta forti dolori all’addome.
Lo stomaco ha funzione di dissolvimento e digestione, ma non di assorbimento; tuttavia alcune sostanze come l’acqua, le vitamine, l’aspirina possono essere direttamente assorbite nello stomaco. Ciò avviene perché le loro molecole sono molto piccole e quindi passano direttamente per il sangue che scorre nelle pareti dello stomaco.
Il contenuto dello stomaco quando passa all’intestino è una poltiglia semi – solida lattiginosa e acida chiamata chimo.
Digestione nell’intestino
L’intestino si distingue in intestino tenue, lungo e sottile, e intestino grasso più corto e con un diametro maggiore.
Nell’intestino tenue si completa la digestione chimica e ha inizio l’assorbimento del materiale digerito. L’intestino tenue è diviso in tre parti. Duodeno, digiuno e ileo.
Nel duodeno, lungo circa 12-15 cm, avviene la maggior parte della digestione chimica. Le trasformazioni avvengo grazie al succo enterico, del succo pancreatico, e della bile. Il succo pancreatico è prodotto dal pancreas, un organo di forma allungato che si trova vicino al punto in cui lo stomaco comunica con l’intestino. In esso ci sono due distinti raggruppamenti di cellule. In uno è prodotto il succo pancreatico che poi attraverso un condotto è convogliato nell’intestino. NeLl’altro le cellule formano dei piccoli ammassi detti isole di Langherans, dove sono prodotti ormoni come l’insulina, riservati al sangue. I succhi enterico e pancreatico contengono molti enzimi, muco e sali, tra cui il bicarbonato che neutralizza il pH acido del chimo, riportandolo alla neutralità. Questi enzimi agiscono su zuccheri, proteine, grassi e acidi nucleicidemolendoli in cellule più piccole. Tipo l’amilasi( Amido ) lipasi ( Grassi )
La digestione dei grassi è operata dagli enzimi ma è resa possibile dalla bile, un liquido giallo-verde che viene immagazzinato in una piccola ampolla annessa al fegato, la cistifellea un serbatoio che circa 30 minuti dopo il pasto spruzza il suo contenuto nell’intestino. In conclusione il chimo proveniente dallo stomaco viene trasformato in un liquido lattescente detto chilo, che contiene in soluzione molecole piccole che attraversano le pareti intestinali.
L’assorbimento
È l’ultima fase della digestione e ha luogo per gran parte attraverso le pareti del digiuno e dell’ileo. L’assorbimento è il passaggio nel sangue attraverso le pareti intestinali, delle sostanze ottenute dalla digestione delle macromolecole contenute negli alimenti: principalmente glucosio, aminoacidi, glicerolo e acidi grassi, vitamine e sali minerali.
Per aumentare la superficie dell’assorbimento le pareti dell’intestino tenue sono tute sollevate in pieghe o pliche a loro volta ricoperte da migliaia di sottili estroflessioni a forma di dito: i villi. Ogni villo è lungo 1mm ce ne sono circa 3000 per cm” la superficie dei villi è ulteriormente aumentate dal sollevamento dei microvilli.le molecole passano attraverso la membrana dei microvilli. Poi il glucosio, gli aminoacidi, i sali minerali e le vitamine convengono in una rete di capillari che attraversa i villi. Infine i capillari convergono in un vaso sanguigno la vena porta epatica che entra nel fegato. I grassi seguono un’altra via dopo aver superato la membrana dei microvilli il glicerolo e gli acidi grassi si riuniscono riformando i trigliceridi che finiscono in un vaso linfatico in cui scorre la linfa. Un liquido simile al sangue, ma senza globuli rossi. Essa scorre nei vasi linfatice e dopo un certo percorso questi vasi confluiscono in un unico condotto che termina nel torrente circolatorio e si unisce al sangue. Alla fine tutte le molecole della digestione arrivano nel sangue direttamente o indirettamente.
Il contenuto intestinale dopo l’assorbimento nell’intestino tenue, continua il suo cammino nell’intestino crasso che ha un primo tratto a forma di sacca detto cieco al cieco segue il colon questo termina con il retto che sbocca all’esterno con l’ano.
Nell’intestino crasso le ghiandole della mucosa producono solo muco e non enzimi. Qui avviene l’eliminazione del cibo non digerito con le feci.
Le molecole giunte nel sangue attraverso i villi prima di arrivare alle cellule passano per il fegato.
Il fegato è il più grande organo con funzioni ghiandolari. È l’unico organo in grado di ricrescere se danneggiato e svolge più di 500 funzioni.
Qui arriva la vena epatica ricca di sangue ossigenato; inoltre arriva la vena porta il cui sangue è ricco dei prodotti assorbiti dalla digestione. Quando questa giunge nel fegato si ramifica in minuti capillari le molecole provenienti dalla digestione escono dalle pareti e si disperdono nelle cellule epatiche dove subiscono delle trasformazioni. I prodotti delle trasformazioni vanno a finire nelle reti capillari della vena epatica che esce dal fegato e sbocca nella vena cava inferiore, grosso condotto diretto al cuore. In questo modo le molecole trasformate, arrivano nel torrente circolatorio. Che provvederà alla loro distribuzione.
Oltre alla produzione della bile il fegato svolge altre funzioni non digestive:
nei processi di disintossicazione cioè nel rendere inoffensive sostanze nocive come l’alcol e la droga che però se assunte in sostanze molto elevate portano alla cirrosi epatica malattia del fegato.
Nell’immagazzinamento delle vitamine A, D e K
Nella distruzione dell’emoglobina dei globuli rossi e successivo recupero e immagazzinamento degli atomi di ferro
Nel metabolismo degli zuccheri e delle proteine.