Per capire gli effetti immediati e tardivi della nutrizione occorre conoscere alcune nozioni fondamentali di anatomia e di fisiologia dell’apparato digerente, l’apparato che si occupa dei processi di 
 
(1) introduzione del cibo dalla bocca, 
 
(2) masticazione dello stesso cibo, 
 
(3) riconoscimento della sua composizione chimica con la sua conseguente scissione nei componenti più elementari, 
 
(4) assorbimento di questi elementi, 
 
(5) loro metabolismo da parte del fegato, l’organo che è interposto tra l’apparato digerente e il sangue, che si occupa della distribuzione dei singoli elementi a tutto il corpo in base alle necessità del momento, un metabolismo che precede 
 
(6) l’immissione in circolo degli elementi nutritizi.
 
Apparato digerente – apparato del corpo, costituito da una serie di organi, responsabile dei processi di – 1 – introduzione del cibo dalla bocca – 2 – masticazione del cibo all’interno della bocca – 3 – eventuale scissione del cibo nei suoi costituenti elementari – 4 – assorbimento dei costituenti elementari del cibo e passaggio del circolo sanguigno interposto tra il canale digerente e il fegato – 5 – raggiungimento del fegato e metabolismo epatico – 6 – immissione degli elementi nutritizi da parte del fegato.
 
Organi dell’apparato digerente e loro funzioni – gli organi dell’apparato digerente importanti per capire gli effetti immediati e tardivi della nutrizione sono – la bocca, responsabile dalla introduzione del cibo, della masticazione, della salivazione e grazie a quest’ultima della iniziale digestione dei polisaccaridi – lo stomaco, responsabile della digestione delle proteine e dei lipidi da parte degli enzimi che secerne – poche molecole sono assorbite dallo stomaco, e tra queste l’etanolo ed alcuni farmaci – l’intestino tenue, che digerisce tutti i tipi di macronutrienti grazie al riversamento nel duodeno della bile proveniente dal fegato, dei succhi pancreatici provenienti dal pancreas, del secreto delle ghiandole di Brunner e degli enzimi presenti nell’orletto delle stesse cellule della parete duodenale – l’intestino tenue è inoltre responsabile dell’assorbimento di tutti i macronutrienti e di una parte dei micronutrienti della nostra dieta – il fegato riceve quasi tutti i nutrienti assorbiti, li metabolizza e li immetti nella circolazione generale – l’intestino crasso assorbe grandi quantità di acqua e gli elettroliti.

 

 
  • 1 – Introduzione del cibo dalla bocca

    Da un punto di vista nutrizionale l’introduzione del cibo dalla bocca ha poco interesse, soltanto si consideri che la qualità del cibo può avere degli effetti dannosi o al contrario favorevoli per la salute e l’igiene dei denti, degli effetti che a volte sono correlati con quelli sulla salute dell’organismo, altre volte no.
  • 2 – Masticazione

    Nell’ambito della dinamica dei processi digestivi, la masticazione è un processo molto più importante di quanto si creda. Alcune persone infatti credono che la masticazione sia necessaria sono per ridurre le dimensioni del cibo prima di permettergli di raggiungere le parti più caudali del tubo digerente, mentre in realtà la masticazione ha delle funzioni fondamentali: (1) rompe la fibra dura che riveste il cibo permettendo ai succhi gastrici di penetrare più in profondità; (2) la saliva ha un’azione disinfettante nei confronti del cibo; (3) gli enzimi della saliva iniziano la digestione di alcuni cibi, in particolare gli amidi sono digeriti dalla ptialina, un enzima salivare che richiede un ambiente basico; (4) il lavoro dei denti fa sì che essi siano meglio irrorati di sangue; (5) si riducono le probabilità di andare incontro a disturbi digestivi come la fermentazione intestinale, i gonfiori, l’acidità, le irritazioni, le allergie e altri ancora. Funzioni della masticazione – il processo della masticazione assolve a almeno cinque funzioni fondamentali – 1 – rottura della fibra dura che riveste il cibo per permettere ai succhi gastrici di agire più profondamente – 2 – azione disinfettante della saliva – 3 – digestione degli amidi da parte degli enzimi salivari (ptialina) – 4 – irrorazione dei denti – 5 – triturazione dei cibi e riduzione della probabilità di andare incontro ad alcuni disturbi digestivi.
  • 3 – Riconoscimento della composizione chimica del cibo e sua digestione enzimatica

    Dalla triturazione e dalla insalivazione del cibo si crea il bolo alimentare che, dopo la deglutizione e dopo il transito nell’esofago, raggiunge lo stomaco. Rispetto alla bocca, nello stomaco, in cui il bolo alimentare è chiamato chimo, l’ambiente è acido, per cui qui si interrompe la digestione degli amidi iniziata nella bocca e gli enzimi gastrici digeriscono le proteine e i lipidi. In particolare la pepsina è l’enzima gastrico responsabile della digestione delle proteine in generale, la rennina digerisce più specificatamente le proteine del latte, la lipasi gastrica digerisce i grassi. L’attività di questi enzimi richiede un ambiente acido che è creato dalla secrezione di acido cloridrico, ma l’acidità dello stomaco varia a seconda del suo contenuto in quanto le proteine animali richiedono un grado di acidità superiore rispetto alle proteine vegetali, la presenza di amidi, che in quanto carboidrati non sono digeriti nello stomaco, fa sì che l’acidità sia molto bassa e i grassi inibiscono la produzione di succhi gastrici allungando i tempi della digestione. I prodotti dell’azione degli enzimi gastrici sulle proteine non sono singoli aminoacidi ma polipeptidi, che poi saranno sottoposti all’azione degli enzimi proteolitici pancreatici. Bolo alimentare – risultato dei processi di triturazione e insalivazione del cibo che hanno luogo all’interno della bocca – per via dell’azione degli enzimi salivari, degli enzimi che richiedono un ambiente alcalino, gli unici cibi di cui è iniziata la digestione nel bolo alimentare sono gli amidi. Chimo – bolo alimentare venuto a contatto con l’ambiente acido dello stomaco, un ambiente inadatto alla digestione degli amidi da parte degli enzimi gastrici, che infatti qui si interrompe, e adatto alla digestione delle proteine e dei lipidi – l’ambiente gastrico dello stomaco necessario per l’attività di questi enzimi è garantito dalla secrezione di acido cloridrico. Dopo un periodo di permanenza variabile dalle due alle cinque ore a seconda della composizione del chimo, della sua quantità e dell’eventuale interferenze tra cibi diversi al suo interno, il piloro, la valvola interposta tra lo stomaco e l’intestino tenue, si apre e il chimo dallo stomaco passa nel duodeno, il primo segmento intestinale, che oltre al contenuto gastrico, che nel duodeno prende il nome di chilo, riceve: (1) le secrezioni provenienti dal fegato e dalla cistifellea attraverso il dotto coledoco, rappresentate dalla bile, che contiene tra l’altro la bilirubina e i sali biliari; (2) il succo pancreatico proveniente dal pancreas attraverso il dotto pancreatico di Wirsung, che contiene abbondante bicarbonato di sodio e vari proenzimi ed enzimi, tra cui tripsinogeno, chimotripsinogeno, proelastasi, procarbossipeptidasi, lipasi e fosfolipasi pancreatiche e amilasi pancreatiche; (3) le secrezioni dello stesso duodeno attraverso le ghiandole di Brunner, che contengono enterochinasi, enzimi deramificati e disaccaridasi. Chilo – contenuto del duodeno che deriva dal chimo gastrico che è sottoposto all’ambiente nuovamente alcalino dell’intestino, un ambiente in cui sono attivi enzimi derivanti dal succo pancreatico del pancreas e dalle ghiandole di Brunner del duodeno che digeriscono lipidi, proteine e carboidrati prima che questi siano assorbiti dalle parti più distali dell’intestino. La bile, il succo pancreatico e le secrezioni degli enterociti duodenali hanno diverse funzioni: 1) Le funzioni della bile sono, attraverso la bilirubina, di neutralizzare l’eccesso di acidità prodotto dallo stomaco, attraverso i sali biliari, di disinfettare il contenuto dell’intestino uccidendo eventuali microbi e infine, in chiave digestiva, di contribuire a rendere alcalino l’ambiente per favorire l’azione degli enzimi pancreatici sul chimo, il che favorisce anche l’assorbimento dei grassi, incluse alcune vitamine liposolubili (vitamina A, vitamina D, vitamina E e vitamina K). 2) Gli enzimi del succo pancratico completano la digestione delle proteine, dei grassi e dei carboidrati, in particolare: il tripsinogeno, il chimotripsinogeno, la proelastasi e la procarbossipeptidasi sono proenzimi inattivi che vengono trasformati rispettivamente in tripsina, chimotripsina, elastasi e carbossipeptidasi e digeriscono le proteine; le lipasi e la fosfolipasi pancreatica digeriscono i lipidi; le amilasi pancreatiche continuano la digestione degli amidi iniziata dalle amilasi salivari. 3) Il secreto delle ghiandole dell’intestino tenue contribuisce ad aumentare il pH dell’intestino, l’enterochinasi partecipa alla trasformazione di alcuni proenzini pancreatici negli enzimi corrispondenti e gli enzimi deramificati e varie disaccaridasi (saccarasi, lattasi, maltasi) completano la digestione dei carboidrati digerendo rispettivamente le destrine e i vari disaccaridi, parte dei quali sono i prodotti della digestione pancreatica; l’azione degli enzimi proteolitici intestinali è completata dalle aminopeptidasi e dalle dipeptidasi presenti nell’orletto a spazzola delle cellule della mucosa.
  • 4 – Assorbimento del cibo digerito dalle pareti dell’intestino e raggiungimento del fegato

    Anche se l’assorbimento dell’acqua e di alcune sostanze in essa diluite inizia già nella bocca per continuare poi nello stomaco, la sede più importante per i processi di passaggio del cibo dall’apparato digerente al sangue è l’intestino tenue, mentre attraverso le pareti dell’intestino crasso passano solo l’acqua e gli elettroliti. Con la digestione da parte delle amilasi salivare e pancreatica, i carboidrati complessi o polisaccaridi sono scissi in oligosaccaridi (destrine), trisaccaridi (maltotriosio) e disaccaridi (maltosio), e in seguito all’azione di altri enzimi questi composti, insieme ai carboidrati che sono introdotti direttamente come disaccaridi (maltosio, saccarosio e lattosio), vengono digeriti a monosaccaridi (glucosio per le destrine, per il maltotriosio e per il maltosio, glucosio e fruttosio per il saccarosio, glucosio e galattosio per il lattosio) dalle disaccaridasi specifiche presenti nell’orletto a spazzola delle cellule della parete dell’intestino tenue, di modo tale che alla fine tutti gli zuccheri sono ridotti a monosaccaridi. I meccanismi con cui sono assorbiti i carboidrati sono vari: alcuni passano nel sangue diretto al fegato per semplice diffusione passiva, altri attraverso meccanismi di trasporto attivo o facilitato. Mentre per i carboidrati è possibile solo l’assorbimento dei monosaccaridi, per le proteine, oltre agli aminoacidi, possono essere assorbiti anche catene di oligopeptidi o di polipeptidi, come succede quando la digestione da parte degli enzimi pancreatici e intestinali di cui si è detto non è completa (dalle proteasi gastriche hanno origine polipeptidi), potendo in alcuni casi determinare nella persona reazioni allergiche anche gravi. I meccanismi di assorbimento degli aminoacidi e delle catene oligo e polipeptidiche si avvalgono di 4 sistemi di trasporto attivo che agiscono contro gradiente di concentrazione. Anche i lipidi sono assorbiti dalle cellule dell’intestino tenue, e nel citoplasma hanno diversi destini, che dipendono dalla loro composizione chimica. Infatti, mentre gli acidi grassi a catena lunga risultanti dalla digestione dei trigliceridi, che sono i lipidi più rappresentati, dopo essere assorbiti sono ricostituiti dalle cellule intestinali in micelle rivestite da proteine, degli aggregati chiamati chilomicroni che sono secreti nei vasi linfatici per poi passare nel dotto toracico, nella vena succlavia e nella circolazione generale, senza passare dal fegato, gli acidi grassi a catena corta e media dei trigliceridi raggiungono il fegato e qui vengono metabolizzati. Digestione – processo di scissione dei macronutrienti complessi, polisaccaridi, oligosaccaridi, trisaccaridi e disaccaridi per i carboidrati, polipeptidi, oligopeptidi, tripeptidi e dipeptidi per la proteine, e in molecole assorbibili per i grassi – i carboidrati sono scissi in monosaccaridi, le proteine in aminoacidi, mentre i grassi, che non sono solubili nell’acqua, prima sono emulsionati, cioè trasformati in aggregati solubili in acqua (micelle) per opera della bile proveniente dal fegato, poi digeriti dagli enzimi pancreatici. Assorbimento – passaggio del contenuto del tubo digerente che più spesso è diretto al fegato attraverso il circolo portale, a volte, per i lipidi assorbiti dalle cellule intestinali e utilizzati per la sintesi di lipoproteine, va prima nella circolazione linfatica e poi nel sangue.
  • 5 – Metabolismo dei nutrienti da parte del fegato

    Una volta giunti al fegato attraverso il circolo portale, i monosaccaridi hanno vari destini, e mentre il fruttosio e il galattosio vengono metabolizzati a formare altri composti in base alle necessità metaboliche, e tra queste sostanze c’è anche il glucosio, il glucosio è in parte immesso in circolo e in parte depositato come polisaccaride di riserva sotto forma di glicogeno. La funzione del glucosio ematico è quella di garantire l’energia alle cellule, e il glicogeno rappresenta una l’unica riserva glucidica dell’organismo, distribuita tra il fegato e il muscolo, con il fegato che lo immette in circolo e il muscolo che lo utilizza nei casi in cui dovesse finire il glucosio di cui dispone ai fini energetici. Metabolismo epatico dei monosaccaridi – i monosaccaridi che raggiungono il fegato attraverso il circolo portale hanno vari destini, che dipendono dalle necessità metaboliche del soggetto – la prima destinazione dei carboidrati semplici è quella di fornire energia alle stesse cellule epatiche – il glucosio può essere convertito in glicogeno, una molecola di riserva che in caso di necessità viene ritrasformata in glucosio – una parte del glucosio può essere convertita in acidi grassi – i monosaccaridi fruttosio e galattosio sono convertiti in glucosio. Degli aminoacidi, solo una piccola parte di quelli che raggiungono il fegato sono utilizzati per produrre energia attraverso la trasformazione in corpi chetonici, essendo questi composti utilizzati soprattutto per la ricostituzione delle proteine in quanto il fegato è l’organo che più di ogni altro è responsabile della sintesi di proteine essenziali quali enzimi, proteine di trasporto, la maggior parte dei fattori delle coagulazione eccetera. Metabolismo epatico degli aminoacidi – essendo il fegato l’organo più importante per la sintesi delle proteine, ed essendo gli aminoacidi i mattoni delle proteine stesse, le vie metaboliche più importanti cui vanno incontro gli aminoacidi dopo aver raggiunto il fegato sono quelle della sintesi delle proteine. Rispetto ai lipidi il fegato è responsabile della sintesi degli aggregati con le proteine, le lipoproteine, in modo particolare le lipoproteine a bassissima densità (Very Low Density Lipoprotein VLDL), dal cui metabolismo hanno origine le lipoproteine a bassa densità (Low Density Lipoprotein LDL), che trasportano il colesterolo verso la periferia. Le lipoproteine sono necessarie affinché i lipidi, molecole insolubili nel sangue, possano essere trasportati ai tessuti periferici. Inoltre il fegato può utilizzare i lipidi a scopi energetici nelle reazione detta chetogenesi, che porta alla formazione di corpi chetonici e che si attiva nelle condizioni di carenza di glucosio. Le altre reazioni metaboliche lipidiche importanti del fegato sono l’ossidazione degli acidi grassi, la sintesi del colesterolo, precursore di ormoni steroidei e la formazione dei sali biliari di cui si è parlato prima. Metabolismo epatico dei grassi – i grassi raggiungono il fegato sia attraverso il circolo portale refluo dal tubo digerente, sia attraverso la circolazione generale – le vie epatiche del metabolismo dei lipidi sono la sintesi delle lipoproteine, la formazione di corpi chetonici o chetogenesi, l’ossidazione o β-ossidazione degli acidi grassi, la sintesi del colesterolo e la formazione dei sali biliari. Un’altra funzione fondamentale del fegato è quella di detossificazione dell’organismo da tossine e scorie, come fa per l’ammoniaca, una sostanza tossica che deriva dal metabolismo delle proteine, che è trasformata in urea, una sostanza innocua che poi viene rimessa in circolo.
  • 6 – Immissione da parte del fegato degli elementi metabolizzati a seconda delle necessità

    Da quanto detto finora risulta che il fegato è un laboratorio chimico che ricostruisce molecole complesse partendo da substrati semplici risultanti dalla scissione di altre molecole complesse contenute nella nostra alimentazione, e i prodotti generati dal fegato non sono gli stessi da cui hanno avuto origine le molecole utilizzate ma sono funzionali alle esigenze proprie della specie umana in generale e di quella specifica persona in particolare. D’altra parte il fegato è anche l’organo centrale che recepisce attraverso le concentrazioni ematiche dei vari substrati quali sono le necessità dell’organismo e immette in circolo le sostanze richieste: negli epatociti infatti, rispetto al metabolismo dei carboidrati e delle proteine, si svolgono le reazioni di gluconeogenesi (sintesi del glucosio a partire da alcuni amminoacidi, dall’acido lattico o dal glicerolo), glicogenosintesi (sintesi del glicogeno, la forma epatica di deposito dello glucosio, a partire dallo stesso glucosio), glicogenolisi (formazione del glucosio partendo dal glicogeno), il metabolismo e la sintesi delle proteine, spesso essenziali per la vita, la conversione dell’ammoniaca in urea; rispetto al metabolismo dei grassi gli epatociti sono la sede in cui avviene la sintesi del colesterolo e dei trigliceridi. Questi ruoli del fegato, alcuni dei quali gli appartengono come competenza sua esclusiva e altri sono condivisi con altre cellule, ne fanno un organo essenziale per la vita, di una complessità tale per cui non è mai stato possibile creare un organo artificiale che lo potesse sostituire nei casi di insufficienza epatica grave.
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