Anatomia e Fisiologia II (Italiano)

Come avete imparato, il processo di digestione meccanica è relativamente semplice., Comporta la rottura fisica del cibo ma non altera la sua composizione chimica. La digestione chimica, d’altra parte, è un processo complesso che riduce il cibo nei suoi mattoni chimici, che vengono poi assorbiti per nutrire le cellule del corpo. In questa sezione, esaminerai più da vicino i processi di digestione e assorbimento chimico.

Digestione chimica

Le grandi molecole alimentari (ad esempio proteine, lipidi, acidi nucleici e amidi) devono essere suddivise in subunità abbastanza piccole da essere assorbite dal rivestimento del canale alimentare. Ciò è compiuta dagli enzimi con idrolisi. I numerosi enzimi coinvolti nella digestione chimica sono riassunti nella tabella 1.

Tabella 1.,ic enzymes					Pancreatic amylase	Pancreatic acinar cells	Polysaccharides (starches)	α-Dextrins, disaccharides (maltose), trisaccharides (maltotriose)
Pancreatic enzymes	Pancreatic lipase	Pancreatic acinar cells	Triglycerides that have been emulsified by bile salts	Fatty acids and monoacylglycerides
Pancreatic enzymes	Trypsin*	Pancreatic acinar cells	Proteins	Peptides
*These enzymes have been activated by other substances.,

Carboidrati Digestione

La dieta Americana media è di circa il 50 per cento di carboidrati, che possono essere classificati in base al numero di monomeri che contengono zuccheri semplici (monosaccaridi e disaccaridi) e/o zuccheri complessi (polisaccaridi). Glucosio, galattosio e fruttosio sono i tre monosaccaridi che vengono comunemente consumati e sono facilmente assorbiti., Il tuo sistema digestivo è anche in grado di abbattere il disaccaride saccarosio (zucchero da tavola regolare: glucosio + fruttosio), lattosio (zucchero del latte: glucosio + galattosio) e maltosio (zucchero di grano: glucosio + glucosio) e polisaccaridi glicogeno e amido (catene di monosaccaridi). I tuoi corpi non producono enzimi che possono abbattere la maggior parte dei polisaccaridi fibrosi, come la cellulosa. Mentre i polisaccaridi indigeribili non forniscono alcun valore nutrizionale, forniscono fibre alimentari, che aiutano a spingere il cibo attraverso il canale alimentare.,

La digestione chimica degli amidi inizia in bocca ed è stata rivista sopra.

Nell’intestino tenue, l’amilasi pancreatica svolge il “sollevamento pesante” per la digestione di amido e carboidrati (Figura 2). Dopo amilasi abbattere amido in frammenti più piccoli, l’enzima bordo pennello α-destrinasi inizia a lavorare su α-destrina, rompendo un’unità di glucosio alla volta. Tre enzimi del bordo della spazzola idrolizzano il saccarosio, il lattosio ed il maltosio nei monosaccaridi., La sucrasi divide il saccarosio in una molecola di fruttosio e una molecola di glucosio; la maltasi scompone il maltosio e il maltotriosio in due e tre molecole di glucosio, rispettivamente; e la lattasi scompone il lattosio in una molecola di glucosio e una molecola di galattosio. Lattasi insufficiente può portare a intolleranza al lattosio.

Digestione delle proteine

Le proteine sono polimeri composti da aminoacidi legati da legami peptidici per formare lunghe catene., La digestione li riduce ai loro amminoacidi costituenti. Di solito si consumano circa il 15-20 per cento del vostro apporto calorico totale come proteine.

La digestione delle proteine inizia nello stomaco, dove HCl e pepsina rompono le proteine in polipeptidi più piccoli, che poi viaggiano verso l’intestino tenue. La digestione chimica nell’intestino tenue è continuata da enzimi pancreatici, tra cui chimotripsina e tripsina, ognuno dei quali agisce su legami specifici nelle sequenze di aminoacidi., Allo stesso tempo, le cellule del bordo del pennello secernono enzimi come l’aminopeptidasi e la dipeptidasi, che abbattono ulteriormente le catene peptidiche. Ciò si traduce in molecole abbastanza piccole da entrare nel flusso sanguigno.

Digestione lipidica

Una dieta sana limita l’assunzione di lipidi al 35% dell’apporto calorico totale. I lipidi dietetici più comuni sono i trigliceridi, che sono costituiti da una molecola di glicerolo legata a tre catene di acidi grassi. Vengono anche consumate piccole quantità di colesterolo e fosfolipidi alimentari.

Le tre lipasi responsabili della digestione lipidica sono lipasi linguale, lipasi gastrica e lipasi pancreatica. Tuttavia, poiché il pancreas è l’unica fonte consequenziale di lipasi, praticamente tutta la digestione lipidica si verifica nell’intestino tenue., La lipasi pancreatica scompone ciascun trigliceride in due acidi grassi liberi e un monogliceride. Gli acidi grassi comprendono sia acidi grassi a catena corta (meno di 10-12 atomi di carbonio) che acidi grassi a catena lunga.

Digestione degli acidi nucleici

Gli acidi nucleici DNA e RNA si trovano nella maggior parte degli alimenti che mangi. Due tipi di nucleasi pancreatica sono responsabili della loro digestione: desossiribonucleasi, che digerisce il DNA e ribonucleasi, che digerisce l’RNA., I nucleotidi prodotti da questa digestione sono ulteriormente suddivisi da due enzimi di confine spazzola intestinale (nucleosidasi e fosfatasi) in pentosi, fosfati e basi azotate, che possono essere assorbiti attraverso la parete del canale alimentare. Le grandi molecole alimentari che devono essere suddivise in subunità sono riassunte nella Tabella 2.

Tabella 2.,		Carboidrati	Monosaccaridi: glucosio, galattosio e fruttosio
Proteine	Singoli amminoacidi, dipeptidi e tripeptidi
Trigliceridi	Monoacylglycerides, glicerolo, e gli acidi grassi liberi
acidi Nucleici	zuccheri pentosi fosfati, e basi azotate

Assorbimento

La meccanica e i processi digestivi hanno un unico obiettivo: per convertire il cibo in molecole abbastanza piccole per essere assorbito dalle cellule epiteliali dei villi intestinali., La capacità di assorbimento del canale alimentare è quasi infinita. Ogni giorno, il canale alimentare elabora fino a 10 litri di cibo, liquidi e secrezioni gastrointestinali, ma meno di un litro entra nell’intestino crasso. Quasi tutto il cibo ingerito, l ‘ 80% degli elettroliti e il 90% dell’acqua vengono assorbiti nell’intestino tenue. Sebbene l’intero intestino tenue sia coinvolto nell’assorbimento di acqua e lipidi, la maggior parte dell’assorbimento di carboidrati e proteine si verifica nel digiuno. In particolare, i sali biliari e la vitamina B12 sono assorbiti nell’ileo terminale., Nel momento in cui il chimo passa dall’ileo all’intestino crasso, è essenzialmente un residuo di cibo indigesto (principalmente fibre vegetali come la cellulosa), un po ‘ d’acqua e milioni di batteri.

L’assorbimento può avvenire attraverso cinque meccanismi: (1) trasporto attivo, (2) diffusione passiva, (3) diffusione facilitata, (4) co-trasporto (o trasporto attivo secondario) e (5) endocitosi., Come ricorderete dal capitolo 3, il trasporto attivo si riferisce al movimento di una sostanza attraverso una membrana cellulare che va da un’area di concentrazione inferiore a un’area di concentrazione più elevata (fino al gradiente di concentrazione). In questo tipo di trasporto, le proteine all’interno della membrana cellulare agiscono come “pompe”, utilizzando l’energia cellulare (ATP) per spostare la sostanza., La diffusione passiva si riferisce al movimento di sostanze da un’area di maggiore concentrazione ad un’area di concentrazione inferiore, mentre la diffusione facilitata si riferisce al movimento di sostanze da un’area di maggiore ad un’area di concentrazione inferiore utilizzando una proteina portante nella membrana cellulare. Il co-trasporto utilizza il movimento di una molecola attraverso la membrana dalla concentrazione più alta a quella più bassa per alimentare il movimento di un’altra da inferiore a superiore. Infine, l’endocitosi è un processo di trasporto in cui la membrana cellulare inghiotte il materiale. Richiede energia, generalmente sotto forma di ATP.,

Poiché la membrana plasmatica della cellula è costituita da fosfolipidi idrofobi, i nutrienti idrosolubili devono utilizzare molecole di trasporto incorporate nella membrana per entrare nelle cellule. Inoltre, le sostanze non possono passare tra le cellule epiteliali della mucosa intestinale perché queste cellule sono legate tra loro da giunzioni strette. Pertanto, le sostanze possono entrare nei capillari sanguigni solo passando attraverso le superfici apicali delle cellule epiteliali e nel liquido interstiziale. I nutrienti idrosolubili entrano nel sangue capillare nei villi e viaggiano verso il fegato attraverso la vena porta epatica.,

In contrasto con i nutrienti idrosolubili, i nutrienti liposolubili possono diffondersi attraverso la membrana plasmatica. Una volta all’interno della cellula, vengono imballati per il trasporto attraverso la base della cellula e quindi entrano nei lattei dei villi per essere trasportati dai vasi linfatici alla circolazione sistemica attraverso il dotto toracico. L’assorbimento della maggior parte dei nutrienti attraverso la mucosa dei villi intestinali richiede un trasporto attivo alimentato dall’ATP. Le vie di assorbimento per ciascuna categoria alimentare sono riassunte nella tabella 3.,

Tabella 3.,ids					Simple diffusion	Capillary blood in villi	Liver via hepatic portal vein
Lipids	Glycerol	Simple diffusion	Capillary blood in villi	Liver via hepatic portal vein
Lipids	Nucleic acid digestion products	Active transport via membrane carriers	Capillary blood in villi	Liver via hepatic portal vein

Carbohydrate Absorption

All carbohydrates are absorbed in the form of monosaccharides., L’intestino tenue è altamente efficiente in questo, assorbendo monosaccaridi ad una velocità stimata di 120 grammi all’ora. Tutti i carboidrati dietetici normalmente digeriti vengono assorbiti; le fibre indigeribili vengono eliminate nelle feci. I monosaccaridi glucosio e galattosio vengono trasportati nelle cellule epiteliali da vettori proteici comuni tramite trasporto attivo secondario (cioè co-trasporto con ioni sodio). I monosaccaridi lasciano queste cellule tramite diffusione facilitata ed entrano nei capillari attraverso fessure intercellulari., Il fruttosio del monosaccaride (che è in frutta) è assorbito e trasportato dalla diffusione facilitata da solo. I monosaccaridi si combinano con le proteine di trasporto immediatamente dopo che i disaccaridi sono ripartiti.

Assorbimento delle proteine

I meccanismi di trasporto attivi, principalmente nel duodeno e nel digiuno, assorbono la maggior parte delle proteine come prodotti di degradazione, aminoacidi. Quasi tutte le proteine (dal 95 al 98%) vengono digerite e assorbite nell’intestino tenue. Il tipo di vettore che trasporta un amminoacido varia. La maggior parte dei vettori sono collegati al trasporto attivo di sodio., Anche le catene corte di due amminoacidi (dipeptidi) o tre amminoacidi (tripeptidi) vengono trasportate attivamente. Tuttavia, dopo che entrano nelle cellule epiteliali assorbenti, sono ripartiti nei loro amminoacidi prima di lasciare la cellula ed entrare nel sangue capillare via diffusione.

Assorbimento dei lipidi

Circa il 95% dei lipidi viene assorbito nell’intestino tenue. I sali biliari non solo accelerano la digestione dei lipidi, ma sono anche essenziali per l’assorbimento dei prodotti finali della digestione dei lipidi., Gli acidi grassi a catena corta sono relativamente solubili in acqua e possono entrare direttamente nelle cellule assorbenti (enterociti). Pur essendo idrofobo, la piccola dimensione degli acidi grassi a catena corta consente loro di essere assorbiti dagli enterociti tramite semplice diffusione e quindi prendere lo stesso percorso dei monosaccaridi e degli amminoacidi nel capillare sanguigno di un villo.

I grandi e idrofobi acidi grassi a catena lunga e monoacilgliceridi non sono così facilmente sospesi nel chimo intestinale acquoso., Tuttavia, i sali biliari e la lecitina risolvono questo problema racchiudendoli in una micella, che è una minuscola sfera con estremità polari (idrofile) rivolte verso l’ambiente acquoso e code idrofobiche rivolte verso l’interno, creando un ambiente ricettivo per gli acidi grassi a catena lunga. Il nucleo include anche colesterolo e vitamine liposolubili. Senza micelle, i lipidi sederebbero sulla superficie del chimo e non entrerebbero mai in contatto con le superfici assorbenti delle cellule epiteliali. Le micelle possono facilmente spremere tra i microvilli e avvicinarsi molto alla superficie cellulare luminale., A questo punto, le sostanze lipidiche escono dalla micella e vengono assorbite tramite semplice diffusione.

Gli acidi grassi liberi e i monoacilgliceridi che entrano nelle cellule epiteliali vengono reincorporati in trigliceridi. I trigliceridi sono mescolati con fosfolipidi e colesterolo e circondati da un rivestimento proteico. Questo nuovo complesso, chiamato chilomicrone, è una lipoproteina solubile in acqua. Dopo essere stati elaborati dall’apparato di Golgi, i chilomicroni vengono rilasciati dalla cellula. Troppo grandi per passare attraverso le membrane basali dei capillari sanguigni, i chilomicroni invece entrano nei grandi pori dei lattei., I lattei si uniscono per formare i vasi linfatici. I chilomicroni vengono trasportati nei vasi linfatici e vuoti attraverso il dotto toracico nella vena succlavia del sistema circolatorio. Una volta nel flusso sanguigno, l’enzima lipoproteina lipasi scompone i trigliceridi dei chilomicroni in acidi grassi liberi e glicerolo. Questi prodotti di degradazione passano quindi attraverso le pareti dei capillari per essere utilizzati per l’energia dalle cellule o immagazzinati nel tessuto adiposo come grasso., Le cellule del fegato combinano i restanti resti di chilomicrone con le proteine, formando lipoproteine che trasportano il colesterolo nel sangue.

Assorbimento dell’acido nucleico

I prodotti della digestione dell’acido nucleico—zuccheri pentosi, basi azotate e ioni fosfato—vengono trasportati da portatori attraverso l’epitelio dei villi tramite trasporto attivo. Questi prodotti entrano quindi nel flusso sanguigno.,

Assorbimento minerale

Gli elettroliti assorbiti dall’intestino tenue provengono sia dalle secrezioni GI che dagli alimenti ingeriti. Poiché gli elettroliti si dissociano in ioni nell’acqua, la maggior parte viene assorbita tramite trasporto attivo in tutto l’intero intestino tenue. Durante l’assorbimento, i meccanismi di co-trasporto provocano l’accumulo di ioni di sodio all’interno delle cellule, mentre i meccanismi anti-porta riducono la concentrazione di ioni di potassio all’interno delle cellule. Per ripristinare il gradiente sodio-potassio attraverso la membrana cellulare, una pompa sodio-potassio che richiede ATP pompa sodio fuori e potassio in.,

In generale, tutti i minerali che entrano nell’intestino vengono assorbiti, che ne abbiate bisogno o meno. Ferro e calcio sono eccezioni; sono assorbiti nel duodeno in quantità che soddisfano i requisiti attuali del corpo, come segue:

Ferro—Il ferro ionico necessario per la produzione di emoglobina viene assorbito nelle cellule della mucosa attraverso il trasporto attivo. Una volta all’interno delle cellule della mucosa, il ferro ionico si lega alla ferritina proteica, creando complessi di ferro-ferritina che immagazzinano il ferro fino al bisogno. Quando il corpo ha abbastanza ferro, la maggior parte del ferro immagazzinato viene persa quando le cellule epiteliali consumate si staccano., Quando il corpo ha bisogno di ferro perché, ad esempio, si perde durante il sanguinamento acuto o cronico, vi è un aumento dell’assorbimento di ferro dall’intestino e un rilascio accelerato di ferro nel flusso sanguigno. Poiché le donne sperimentano una significativa perdita di ferro durante le mestruazioni, hanno circa quattro volte più proteine di trasporto del ferro nelle loro cellule epiteliali intestinali come fanno gli uomini.

Calcio-I livelli ematici di calcio ionico determinano l’assorbimento del calcio alimentare., Quando i livelli ematici di calcio ionico cadono, l’ormone paratiroideo (PTH) secreto dalle ghiandole paratiroidi stimola il rilascio di ioni calcio dalle matrici ossee e aumenta il riassorbimento del calcio da parte dei reni. PTH inoltre upregulates l’attivazione di vitamina D nel rene, che poi facilita l’assorbimento intestinale dello ion del calcio.

Assorbimento della vitamina

L’intestino tenue assorbe le vitamine che si trovano naturalmente negli alimenti e negli integratori. Le vitamine liposolubili (A, D, E e K) vengono assorbite insieme ai lipidi dietetici nelle micelle tramite semplice diffusione., Questo è il motivo per cui si consiglia di mangiare alcuni cibi grassi quando si assumono integratori vitaminici liposolubili. La maggior parte delle vitamine idrosolubili (compresa la maggior parte delle vitamine del gruppo B e della vitamina C) vengono assorbite anche per semplice diffusione. Un’eccezione è la vitamina B12, che è una molecola molto grande. Il fattore intrinseco secreto nello stomaco si lega alla vitamina B12, impedendone la digestione e creando un complesso che si lega ai recettori della mucosa nell’ileo terminale, dove viene assorbito dall’endocitosi.

Assorbimento d’acqua

Ogni giorno, circa nove litri di liquido entrano nell’intestino tenue. Circa 2.,3 litri sono ingeriti in cibi e bevande, e il resto proviene da secrezioni GI. Circa il 90 percento di questa acqua viene assorbito nell’intestino tenue. L’assorbimento d’acqua è guidato dal gradiente di concentrazione dell’acqua: la concentrazione di acqua è più alta nel chimo che nelle cellule epiteliali. Quindi, l’acqua scende il suo gradiente di concentrazione dal chimo nelle cellule. Come notato in precedenza, gran parte dell’acqua rimanente viene quindi assorbita nel colon.

Capitolo Recensione

L’intestino tenue è il sito della maggior parte della digestione chimica e quasi tutto l’assorbimento., La digestione chimica rompe le grandi molecole di cibo nei loro blocchi chimici, che possono quindi essere assorbiti attraverso la parete intestinale e nella circolazione generale. Gli enzimi del bordo della spazzola intestinale e gli enzimi pancreatici sono responsabili della maggior parte della digestione chimica. La ripartizione del grasso richiede anche la bile.

La maggior parte dei nutrienti viene assorbita dai meccanismi di trasporto sulla superficie apicale degli enterociti. Le eccezioni includono lipidi, vitamine liposolubili e la maggior parte delle vitamine idrosolubili., Con l’aiuto di sali biliari e lecitina, i grassi alimentari vengono emulsionati per formare micelle, che possono trasportare le particelle di grasso sulla superficie degli enterociti. Lì, le micelle rilasciano i loro grassi per diffondersi attraverso la membrana cellulare. I grassi vengono poi riassemblati in trigliceridi e mescolati con altri lipidi e proteine in chilomicroni che possono passare in lattei. Altri monomeri assorbiti viaggiano dai capillari sanguigni nel villo alla vena porta epatica e poi al fegato.,

Self Check

Rispondi alle domande qui sotto per vedere quanto bene comprendi gli argomenti trattati nella sezione precedente.