INTRODUZIONE
L'energia necessaria per la vita degli organismi viene ricavata dagli alimenti. La digestione è quel processo mediante il quale sostanze alimentari complesse vengono disgregate in molecole più semplici che possono essere utilizzate da ogni cellula. Gli elementi base che il nostro corpo assimila durante la digestione appartengono a tre grandi famiglie: le proteine o protidi, che sono presenti nella carne, nel latte, nelle uova e nei legumi; i grassi o lipidi, che possono essere sia di origine animale (burro) sia vegetale (olio); i carboidrati o glucidi, che sono contenuti essenzialmente nei cereali e nei loro derivati (pane e pasta), nei legumi, nelle patate e nello zucchero. Altre sostanze essenziali per la nostra nutrizione sono i sali minerali, le vitamine e l'acqua.Il lavoro che viene svolto dal sistema digerente è appunto quello di attaccare con i succhi digestivi, ricchi di fermenti o enzimi, le grosse molecole dei carboidrati, dei grassi e delle proteine per trasformarle in composti più semplici quali il glucosio, gli acidi grassi e gli aminoacidi. Alcune delle molecole prodotte dalla digestione del cibo possono non servire immediatamente alle cellule dell'organismo, e vengono allora immagazzinate nei tessuti per essere utilizzate in un secondo tempo.
IL PROCESSO DIGESTIVO
L'apparato digerente comprende i seguenti organi: la bocca, la faringe, l'esofago, lo stomaco e l'intestino.La parete interna del tubo digerente è una mucosa, e cioè un particolare rivestimento di tessuto che ricopre le cavità interne del corpo comunicanti con l'esterno. La mucosa è a sua volta circondata da due o tre involucri muscolari.
Tutto l'apparato digerente è ricoperto all'esterno da uno strato continuo e molto sottile di tessuto, la cosiddetta sierosa, che nella cavità addominale prende il nome di peritoneo.
La mucosa interna dell'apparato digerente possiede un gran numero di ghiandole che, secondo i loro compiti specifici, producono sostanze che possono avere funzioni lubrificanti o propriamente digestive e le riversano nel canale digerente. Altre secrezioni provengono da alcune grosse formazioni ghiandolari poste al di fuori del tubo digerente ma al quale sono collegate per mezzo di canali o dotti escretori: sono le ghiandole salivari, il fegato e il pancreas.
L'apparato digerente ha il compito di modificare gli alimenti, di assorbirne la parte utile per l'organismo e di espellerne la parte inutile o dannosa. Questa funzione si svolge attraverso una serie di fasi che avvengono nei diversi tratti del tubo digerente con questa successione: masticazione, deglutizione, digestione gastrica, digestione intestinale, assorbimento, espulsione delle scorie.
Il processo digestivo è insomma una sequenza di fenomeni disgregativi - meccanici e chimici - degli alimenti che poi verranno ricostituiti, sotto forme simili o diverse, nelle cellule dell'organismo. La prima fase della digestione ha inizio nel momento in cui il cibo viene introdotto nella bocca: qui avvengono infatti contemporaneamente la masticazione (funzione meccanica) e l'insalivazione (funzione chimica). L'atto meccanico della masticazione viene svolto dai denti mentre la lingua provvede a rimescolare il cibo. La diversa forma dei denti dipende dal lavoro che devono compiere nella meccanica della masticazione: incisivi e canini, posti anteriormente, frammentano e spezzano il cibo che viene poi sospinto dalla lingua all'indietro verso i denti premolari e molari, i quali provvedono a frantumarlo e triturarlo.
La prima digestione avviene in bocca, poiché la saliva contiene enzimi capaci di operare una prima trasformazione dell'amido, che è presente nei cereali, in zuccheri più semplici. Ce ne possiamo rendere conto direttamente quando mastichiamo un pezzo di pane molto a lungo: al termine della masticazione sentiremo un inconfondibile sapore zuccherino. L'enzima salivare è la ptialina - o amilasi - e lo zucchero che si forma sotto la sua azione è il maltosio. Le ghiandole salivari secernono da mezzo litro a un litro di saliva al giorno. La lingua, che è un organo muscolare mobilissimo, non solo partecipa alla masticazione, ma è anche sede, sulla faccia superiore, dell'organo del gusto rappresentato da piccole formazioni chiamate papille. La seconda fase della digestione si completa con la deglutizione, cioè con il passaggio del cibo nell'esofago. Questo atto comporta un insieme di movimenti della bocca, della faringe, della laringe e dell'esofago stesso. La faringe è un canale verticale di forma cilindrica situato dietro la bocca e le fosse nasali, sopra l'esofago e la laringe. La mucosa che ne riveste le pareti interne è dotata di ciglia vibratili e di numerose ghiandole che secernono muco; la superficie esterna della faringe è rivestita di tessuto muscolare liscio. I muscoli lisci, che determinano movimenti involontari, sono una caratteristica dell'intero canale digerente.
L'apparato digerente
Gli organi prossimali dell'apparato digerenteI MOVIMENTI PERISTALTICI
La faringe è il condotto comune all'apparato respiratorio e digerente; comunica infatti sia con la laringe sia con l'esofago.Ma respirazione e deglutizione non avvengono mai contemporaneamente perché quando il cibo percorre la faringe, si chiude la comunicazione tra la faringe stessa e la sottostante laringe, evitando che frammenti solidi giungano all'apparato respiratorio.
Il bolo alimentare, come viene chiamato il cibo masticato, viene dunque spinto dalla lingua verso il retrobocca, e da qui nella faringe. Spinto dalla contrazione dei muscoli involontari della faringe, il bolo alimentare passa nell'esofago, trovando chiuso il passaggio nelle vie respiratorie dalla presenza dell'epiglottide, organo situato all'imboccatura superiore della laringe.
L'esofago, che è posto immediatamente sotto la faringe senza una precisa delimitazione, è un canale dalla robusta parete muscolare lungo in media 25 centimetri e situato sul davanti della colonna vertebrale. L'estremità inferiore dell'esofago si collega allo stomaco mediante un orifizio (imboccatura) circolare detto cardias. Nell'esofago, il bolo alimentare progredisce in parte a causa della forza di gravità (specie quando si tratta di sostanze liquide), ma soprattutto per mezzo di contrazioni muscolari che vengono dette peristaltiche. Questi movimenti, determinati da fibre muscolari lisce, e perciò indipendenti dal controllo della volontà, sono comuni all'esofago e a tutti gli altri segmenti del tubo intestinale. I movimenti peristaltici, chiamati anche semplicemente peristalsi, sono contrazioni che si propagano da un estremo all'altro del condotto, determinando la spinta del suo contenuto dall'estremità iniziale a quella finale.
Tali movimenti sono di due tipi principali: vi sono quelli che fanno progredire il contenuto intestinale verso sezioni più lontane e quelli destinati invece a rimescolare il contenuto in una data sezione del tubo digerente.
LO STOMACO
Il bolo alimentare, sospinto attraverso l'esofago dai movimenti peristaltici, giunge al cardias, che è l'orifizio superiore dello stomaco. Il cardias si comporta come una valvola: normalmente chiuso, la sua dilatazione avviene lentamente sotto lo stimolo meccanico del bolo alimentare che viene spinto nello stomaco. Se alla prima deglutizione ne seguono altre, l'apertura del cardias si verifica solo dopo varie deglutizioni. A questo punto il bolo alimentare passa nello stomaco, dove si dispone a strati.Lo stomaco è un sacco muscolo-membranoso e può essere considerato una dilatazione del tubo digerente. È situato nella parte superiore della cavità addominale, sotto il diaframma; la sua capacità è di circa 1300 centimetri cubi.
Le due estremità dello stomaco sono costituite da due orifizi: quello superiore è il cardias, del quale abbiamo già spiegato le funzioni, quello inferiore è chiamato piloro e mette in comunicazione lo stomaco con l'intestino.
Le pareti dello stomaco secernono acido cloridrico, pepsina e muco. I movimenti peristaltici e quelli di segmentazione ritmica, propri dello stomaco, fanno sì che la massa alimentare venga continuamente mescolata e acidificata allo stesso tempo. L'acidificazione, l'azione della pepsina e di altri enzimi danno inizio alla demolizione delle proteine.
L'acido cloridrico e la pepsina attaccano tutte le proteine fuorché quelle contenute nelle cellule della parete gastrica dello stesso stomaco che le secerne. Si ritiene che questo avvenga grazie alla secrezione di muco che riveste le pareti dello stomaco proteggendole. In tale modo lo stomaco non corre il rischio di «digerire» se stesso.
La digestione delle proteine ha dunque inizio nello stomaco: la pepsina rompe alcuni dei legami delle molecole proteiche dando luogo alla formazione di molecole di minori dimensioni ma pur sempre costituite da un grande numero di aminoacidi ancora legati insieme. La scissione completa delle proteine in aminoacidi si verifica durante un'ulteriore fase della digestione che avviene nell'intestino.
Infatti le proteine, per essere assimilate dall'organismo e quindi riutilizzate, devono prima essere scisse nei singoli aminoacidi che le compongono, i quali verranno poi ricombinati per formare nuove proteine secondo le necessità dell'organismo.
Nello stomaco sono presenti altri enzimi specifici, tra cui la lipasi, che aggredisce i grassi e li predispone alla loro totale digestione.
Omogeneizzato ed acidificato, il cibo si trasforma in un liquido detto chimo (termine derivato da una parola greca che significa «succo»). Il chimo, sotto l'impulso di movimenti peristaltici, passa in modo graduale attraverso il piloro che, normalmente chiuso, è pronto a dilatarsi quando l'acidità del chimo si attenua. Il contenuto gastrico giunge quindi nel duodeno, che rappresenta la prima porzione dell'intestino tenue.
Nella superficie interna del duodeno vi è una sporgenza dentro la quale sboccano due condotti: il coledoco che proviene dal fegato e il dotto pancreatico che giunge dal vicino pancreas.
Il coledoco riversa nel duodeno la bile (digestione dei grassi), il dotto pancreatico fornisce il succo pancreatico (digestione dei grassi e delle proteine). Queste due sostanze continuano la trasformazione chimica delle sostanze alimentari già iniziata nella bocca dalla ptialina e nello stomaco dal succo gastrico.
Lo stomacoIL FEGATO
Il fegato è la ghiandola più voluminosa del corpo umano: pesa circa 1500 grammi e occupa da solo tutta la parte superiore destra della cavità addominale, al di sotto del diaframma. In corrispondenza della superficie inferiore del fegato, posta in un solco, si trova la vescica biliare, cioè la cistifellea: questa è il serbatoio nel quale si raccoglie la bile prodotta dal fegato per defluire poi nel duodeno attraverso il coledoco. La bile viene prodotta continuamente dal fegato e nella cistifellea subisce un processo di concentrazione. Quando gli alimenti, trasformati in chimo nello stomaco, passano nel duodeno, la cistifellea viene stimolata a contrarsi (per mezzo di messaggeri chimici detti ormoni) e a spremere la bile attraverso il coledoco per farla giungere all'intestino.Nel duodeno sono presenti gli enzimi lipasi, che provvedono alla disgregazione dei grassi in molecole più semplici. Le lipasi funzionano però soltanto su grassi finemente suddivisi e dispersi nell'acqua, cioè emulsionati: provvedono a emulsionarli i sali contenuti nella bile. Nella bile sono presenti, tra l'altro, notevoli quantità di pigmenti biliari che le conferiscono la sua intensa colorazione giallo--oro. Essi derivano dalla demolizione della molecola dell'emoglobina che avviene quasi totalmente nel fegato.
L'emoglobina, sostanza contenuta nei globuli rossi del sangue che trasporta l'ossigeno ai tessuti, giunge al fegato direttamente dalla milza, dove avviene la distribuzione dei globuli rossi invecchiati.
I sali biliari vengono riassorbiti nell'intestino per poi tornare al fegato dove vengono riutilizzati. La secrezione della bile, così come l'eliminazione della emoglobina, non sono le uniche funzioni svolte dal fegato. Esso ha il compito di produrre e di accumulare il glicogeno (zucchero di riserva) e di regolarne la trasformazione in glucosio (la principale fonte di energia delle cellule) per distribuirlo al sangue, quindi all'intero organismo.
Inoltre, tutte le sostanze dannose o tossiche passano in generale dal fegato per venire neutralizzate, in modo tale da venire espulse dai reni senza che questi ne vengano danneggiati.
IL PANCREAS
Il chimo, nel suo passaggio dallo stomaco al duodeno, viene a contatto, oltre che con la bile, anche con il succo pancreatico. Il pancreas è una ghiandola dotata di due tipi di secrezione: interna ed esterna. I succhi pancreatici che finiscono nel duodeno costituiscono la secrezione esterna del pancreas. Altre sostanze, tra cui l'insulina, prodotta da particolari formazioni del pancreas, le «isole di Langerhans», entrano invece nella circolazione sanguigna e raggiungono il fegato con la funzione di regolare l'utilizzazione del glucosio da parte dell'organismo: si tratta della secrezione interna del pancreas.La secrezione di succo pancreatico nel duodeno contiene diversi enzimi, o fermenti, che contribuiscono alla digestione di tutti i principi alimentari. Vi sono enzimi che demoliscono le lunghe catene proteiche e ottengono catene più brevi, enzimi che scindono queste brevi catene proteiche per ottenere i singoli aminoacidi, enzimi che completano la trasformazione degli zuccheri in glucosio, e infine altri enzimi che procedono ad una parziale demolizione dei grassi. Abbiamo visto però che una completa assimilazione dei grassi non può avvenire senza l'intervento dei sali biliari.
Ma le trasformazioni subite dal chimo per opera della bile e del succo pancreatico sono soltanto fasi intermedie di una lunga catena chimica che si conclude nell'intestino.
La struttura del pancreasL'ASSORBIMENTO INTESTINALE
Il chimo, al quale si sono aggiunti la bile e i succhi pancreatici, scende nell'intestino tenue dove la demolizione delle grandi molecole continua, fino a quando l'amido si frammenta in molecole di glucosio, i grassi danno origine ai monogliceridi e agli acidi grassi, finalmente assimilabili dall'organismo, e le catene proteiche danno origine ai singoli aminoacidi. Questa porzione di intestino tenue viene chiamata ileo, ha una lunghezza di circa 8 metri e si distingue dal duodeno (tratto iniziale del tenue) perché, ripiegandosi più volte su se stesso, descrive numerose curve che lo rendono estremamente mobile. Come le altre sezioni del tubo digerente, l'ileo è rivestito dal peritoneo, mentre la mucosa interna presenta una struttura particolare: è composta infatti da numerose pieghe circolari che hanno lo scopo di aumentare la superficie assorbente dell'intestino. A loro volta queste pieghe sono dotate di numerosissime protuberanze chiamate villi che hanno il compito di assorbire le sostanze alimentari dopo che sono state digerite.I villi intestinali sono piccole sporgenze coniche, o cilindri, che conferiscono alla parete interna dell'ileo un aspetto vellutato e aumentano enormemente la superficie assorbente. Ogni villo è attraversato per tutta la sua lunghezza da un vaso linfatico, mentre una fitta rete di capillari sanguigni lo circonda completamente.
Nella mucosa intestinale sono presenti anche numerose ghiandole di diverso tipo. Disposte tra i villi, esse producono alcuni enzimi che completano la digestione degli alimenti. Fra questi, il principale è l'erepsina, che conclude il ciclo di demolizione delle sostanze proteiche già cominciato nello stomaco ad opera della pepsina. Si concludono anche le trasformazioni degli amidi e dei grassi, già sottoposti all'azione dei succhi gastrici e pancreatici. Così modificato, il chimo diventa un liquido denso e filante che prende il nome di chilo. L'assorbimento del chilo avviene attraverso i villi intestinali: le sostanze solubili in acqua passano fra cellula e cellula, e quelle insolubili, come i grassi, penetrano direttamente all'interno delle cellule stesse.
L'acqua e le bevande in genere passano dall'intestino al sangue per una semplice differenza di concentrazione; così come i sali minerali, il glucosio, gli aminoacidi e i grassi vengono assorbiti dal flusso continuo della circolazione sanguigna.
Un particolare tipo di grassi, gli acidi grassi, vengono assorbiti dai capillari linfatici dei villi, chiamati vasi chiliferi, i quali confluiscono in un grosso canale linfatico, il dotto toracico, che versa la linfa nella vena cava ascendente, cioè direttamente nella circolazione sanguigna. Gli altri composti (glucosio, aminoacidi) passano invece nei capillari venosi dei villi intestinali, e da questi alla vena porta per confluire nel fegato dove vengono in parte immagazzinati e in parte rielaborati per un'immediata utilizzazione. Gli aminoacidi destinati a costruire o rinnovare le proteine dei tessuti corporei ritornano al sangue che li trasporta verso quelle cellule che ne hanno bisogno, gli altri vengono momentaneamente destinati a funzioni energetiche.
Il glucosio viene in parte ceduto al sangue, in quantità regolare dall'azione dell'insulina, l'ormone prodotto dal pancreas; in parte viene immagazzinato dal fegato sotto forma di glicogeno.
Il percorso del chilo nell'intestino tenueL'ELIMINAZIONE DELLE SCORIE
Avvolto a matassa per una lunghezza di circa sei metri, l'intestino tenue garantisce la completa digestione delle sostanze contenute negli alimenti e la loro assimilazione. La parte non assorbita, contenente residui non digeriti, viene spinta nell'intestino crasso, o colon, attraverso la valvola ileo-cecale che serve ad impedire il riflusso dei materiali da eliminare.Il colon comincia nella parte destra del bacino e si dirige verticalmente verso l'alto (colon ascendente), ma un suo breve tratto iniziale è diretto verso il basso e ha fondo cieco, pertanto è chiamato intestino cieco (appendice). Il colon trasverso si dirige orizzontalmente da destra a sinistra e in corrispondenza del fianco sinistro si dirige verso il basso prendendo il nome di colon discendente. Il retto è l'ultima porzione di intestino che si apre all'esterno con l'ano, dotato di un anello muscolare detto sfintere, che ne controlla l'apertura, ed è formato da muscolatura striata (volontaria).
La parete del colon assorbe una grande quantità d'acqua e perciò la massa intestinale, che arriva dall'intestino tenue in forma liquida, viene spinta all'esterno nella forma solida delle feci. Esse rappresentano circa l'ottava parte degli alimenti ingeriti, sono costituite da prodotti di rifiuto, ossia da sostanze indigeribili come la cellulosa (la crusca del grano, la buccia della frutta) e da prodotti tossici del ricambio organico.
GLI ENZIMI DIGESTIVI
Le reazioni chimiche del metabolismo ed in particolare quelle necessarie per la digestione dei cibi possono avvenire solamente in presenza di enzimi. Senza gli enzimi infatti esse o non sarebbero possibili o avverrebbero così lentamente da non essere di alcuna utilità per l'organismo. In questo senso, l'enzima è un catalizzatore biologico delle reazioni metaboliche, cioè una sostanza che, pur non partecipando alla reazione come reagente o come prodotto, tuttavia è in grado di accelerarla e facilitarla. Da un punto di vista chimico, l'enzima è una proteina; spesso esso esiste in una forma inattiva ed in un'altra attiva (cioè in grado di funzionare). Il passaggio da una forma all'altra avviene a seconda delle necessità dell'organismo. Gli enzimi digestivi sono specializzati nella «rottura» delle molecole contenute nel cibo, in modo che i loro frammenti possano essere assorbiti dall'intestino. Gli enzimi digestivi sono contenuti nella saliva, nel succo gastrico, nei succhi secreti dal pancreas ed in quello prodotto dall'intestino. Gli enzimi contenuti nella saliva sono delle amilasi, cioè enzimi capaci di cominciare la digestione dell'amido. L'amilasi salivare (ptialina) «attacca» solo gli amidi cotti, più facilmente digeribili. Nel succo gastrico è contenuta la pepsina, un enzima proteolitico (cioè attivo sulle proteine) che passa da una forma inattiva (pepsinogeno) a quella attiva (pepsina) quando si trova in ambiente acido: essa è perciò attivata dall'acidità dello stomaco.Pepsinogeno Ambiente acido dello stomaco Pepsina
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Proteina ingerita col cibo Pepsina Frammenti di proteina
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Nella secrezione pancreatica sono invece presenti i seguenti enzimi: un'amilasi, che prosegue l'azione della ptialina salivare sugli amidi; una lipasi, enzima specializzato nella digestione dei grassi; la chimotripsina e la tripsina, enzimi attivi sulle proteine e prodotti in forma inattiva (chimotripsinogeno e tripsinogeno); portano entrambi alla formazione di aminoacidi che possono finalmente essere assorbiti.
Il succo enterico prodotto dall'intestino contiene enzimi proteolitici, un'amilasi ed una lipasi molto simili a quelle pancreatiche e vari enzimi capaci di scindere i disaccaridi. La secrezione di enzimi da parte dello stomaco, dell'intestino e del pancreas è sotto il controllo del sistema nervoso e del sistema endocrino.
DIAGNOSI ED ESAMI DI LABORATORIO
La diagnosi è l'identificazione, da parte del medico, di una particolare malattia; a questo scopo il medico si avvale di due fonti di informazioni:1) i sintomi riferiti dal malato: questa è una fonte di dati «soggettivi», cioè molto difficilmente misurabili. Per esempio, lo stesso tipo di dolore sarà avvertito come «moderato» da una persona e come «intollerabile» da un'altra. Anche se questi dati soggettivi sono molto importanti ai fini della diagnosi, tuttavia il medico deve poterli integrare con
2) i risultati di opportuni esami di laboratorio: questi ultimi forniscono dati «oggettivi», cioè misurabili e confrontabili. Facciamo un esempio: mentre il dolore riferito da due persone diverse non è mai confrontabile, non potremo cioè mai sapere con sicurezza quale delle due soffra «realmente» di più, i dati di laboratorio sono sempre confrontabili con una certa dose di attendibilità. Se un malato ha 3.000.000 di globuli rossi in un mmc di sangue ed un altro ne ha 4.800.000, potremo senz'altro dire che il primo presenta una carenza di queste cellule, mentre l'altro sotto questo aspetto è normale.
Gli esami di laboratorio più importanti e comuni sono quelli effettuati sul sangue e sulle urine. Si possono effettuare anche esami di altri liquidi corporei, come il latte materno (per accertare se la sua composizione è adeguata alle necessità alimentari del bambino), l'espettorato (nel caso di malattie bronco-polmonari), la saliva, ecc.
In casi particolari si possono prelevare piccoli pezzi di organi, operando in anestesia locale o totale, per analizzarli al microscopio. Questo esame è detto biopsia, ed è particolarmente utile nella diagnosi dei tumori. Infine, uno strumento diagnostico di grande valore a disposizione del medico sono i raggi X, con i quali è possibile vedere non solo fratture ossee, ma anche individuare problemi relativi ad altri organi. Altri esami di laboratorio importanti sono l'elettrocardiogramma, l'elettroencefalogramma, e le ecografie. Queste ultime sono molto usate per controllare il corretto sviluppo del feto durante la gravidanza.
