Digestione: qualche annotazione

L'apparato digerente è l'insieme degli organi e delle strutture responsabili dell'assunzione degli alimenti, della trasformazione di questi in sostanze assimilabili e dell'assorbimento dei nutrienti, oltre che dell'eliminazione degli scarti alimentari.

I funghi si nutrono per assorbimento: attraverso gli austori essi assumono le sostanze di cui necessitano e che trovano nell'ambiente dove si sviluppano o negli organismi che parassitano. 

Gli animali più semplici, come i poriferi, si nutrono per filtrazione, trattenendo dalle acque in cui sono immersi le particelle alimentari: l'acqua passa attraverso i numerosi pori e viene rilasciata attraverso l'osculo, come è evidenziato nel seguente video con l'utilizzo della fluoresceina sodica.

Gli altri animali si nutrono per ingestione: introducono il cibo all'interno del loro corpo ove lo digeriscono ricavando i nutrienti necessari al loro sostentamento. 

Gli cnidari (meduse, coralli, anemoni di mare) presentano il celenteron (da cui l'antico nome celenterati), una cavità digrstiva a forma di sacco rivestita internamente dal gastrodermide, situata sotto uno strato gelatinoso chiamato mesoglea. Esso funge da primitivo apparato digerente, dove avviene la digestione delle prede, e comunica con l'esterno tramite una sola apertura circondata da tentacoli. Tale apertura svolge sia le funzioni della bocca sia dell'ano.

I vermi cilindrici o nematodi presentano un vero e proprio tubo digerente, dotato di bocca e di ano: così anche gli animali che mostrano un grado di evoluzione più complessa.

Negli insetti, l'apparato boccale presenta forme e strutture diverse che costituiscono adattamenti in funzione della dieta, mentre il tubo digerente è diviso in tre regioni:

• intestino anteriore (stomodeo), con funzione di ingestione e accumulo;
• intestino medio (mesenteron), con funzione di digestione e assorbimento;
• intestino posteriore (proctodeo), con funzione di eliminazione. 
• Situati tra l'intestino medio e l'intestino posteriore, i tubuli malpighiani filtrano l'emolinfa e secernono acido urico, riversato nel lume del tubo digerente.

Nei vertebrati, l'apparato digerente è costituito da un tubo muscolare continuo che va dalla bocca all'ano. Il processo digestivo che avviene nella cavità interna comprende quattro fasi:

• Ingestione: introduzione degli alimenti attraverso la bocca.
• Digestione: scomposizione meccanica e chimica degli alimenti in molecole semplici.
• Assorbimento: passaggio dei nutrienti dal lume del canale alimentare alla circolazione sanguigna.
• Eliminazione dei residui non digeriti sotto forma di feci. 

Il tubo digerente si adatta alla alla dieta: i carnivori presentano tubi più corti, mentre gli erbivori hanno tubi più lunghi, suddivisi in più cavità (ruminanti) o con intestino cieco molto profondo (non ruminanti).

Nella maggior parte dei vertebrati, il tubo digerente termina nella cloaca, ove convergono anche le vie urinarie e le vie riproduttive: i mammiferi placentati possiedono invece aperture separate per l'eliminazione di feci da una parte e di urina dall'altra.

Nell'uomo, l'apparato digerente comprende il tubo digerente e le ghiandole annesse. Il tubo digerente è a sua volta suddiviso in: bocca, esofago, stomaco, intestino tenue, intestino crasso, ano. 

Lasciamoci condurre da Piero Angela in un breve viaggio negli ambienti interni del nostro tubo digerente, con immagini tratte da "La macchina meravigliosa" (andata in onda nel 1990) montate nel seguente breve video:

La digestione comincia già nella bocca: i denti triturano il cibo in frammenti più piccoli che la lingua impasta con la saliva per formare il bolo.

La saliva, prodotta dalle ghiandole salivari, contiene acqua, sali, lisozima (un antibatterico naturale scoperto da Fleming) e ptialina (o amilasi salivare: un enzima che scompone le lunghe catene degli amidi in zuccheri più semplici).

Il bolo viene deglutito e prende la via dell'esofago, in quanto l'ugola chiude temporaneamente l'accesso alle cavità nasali e l'epiglottide quello alle vie respiratorie profonde.

L'esofago conduce il cibo allo stomaco, un organo a forma di sacco in cui inizia la digestione delle proteine.

La mucosa gastrica, che riveste le pareti interne dello stomaco, secerne il succo gastrico, formato da acqua, sali, acido cloridrico (pH < 2) ed enzimi come la pepsina - la quale scinde le grandi catene proteiche in catene più corte dette peptoni. 

Le pareti interne dello stomaco sono protette dall'azione dei succhi gastrici da uno strato di muco. Il chimo, che si forma dal bolo con la digestione gastrica, passa nel duodeno attraverso il piloro. 

Nel duodeno, l'acidità del chimo è neutralizzata da una soluzione acquosa di bicarbonato di sodio, prodotta dalla mucosa e contenuta anche nella bile e nel succo pancreatico. L'incremento del pH attiva gli enzimi prodotti dal pancreas, tra i quali ricordiamo i principali: 

• la tripsina completa la digestione delle proteine per ottenere amminoacidi; 
• l'amilasi scinde gli amidi per ottenere glucosio;
• la lipasi idrolizza i lipidi in acidi grassi e glicerolo.

La bile, prodotta dal fegato, accumulata nella colecisti e riversata nel duodeno attraverso il coledoco, permette l'azione della lipasi in quanto agisce come emulsionante e disperde i lipidi, insolubili in acqua, in micelle.

Altri enzimi digestivi sono secreti dalla stessa mucosa duodenale, come la saccarasi e la lattasi (la cui mancanza può determinare l'intolleranza al lattosio).

Il duodeno è il primo tratto dell'intestino, le cui suddivisioni sono riportate nello schema sottostante:

Il disegno vorrebbe proporre la struttura di un villo intestinale: in rosa la membrana a contatto con il chilo, in rosso i capillari sanguigni (nei quali passano glucosio, amminoacidi e vitamine idrosolubili) e in giallo il vaso linfatico (nel quale passano gli acidi grassi e le vitamine liposolubili).

Nonostante le piccole dimensioni di ciascuno (1 mm), il grande numero di villi intestinali presenti nell'intestino tenue aumenta enormemente la superficie specifica di assorbimento (fino a 200 mq, paragonabile a quella di un campo da tennis).

L'ultima parte dell'intestino tenue è rappresentata dall'ileo: in esso sono assorbiti la vitamina B12 e i sali biliari, riciclati dal fegato per produrre nuova bile. 

Attraverso la valvola ileocecale, il contenuto dell'ileo transita nel cieco, la prima parte dell'intestino crasso, rappresentato sotto da Leonardo da Vinci (1452-1519), che - forse per la prima volta nella storia del disegno anatomico - evidenzia anche l'appendice.

Nell'intestino crasso sono assorbiti i sali minerali e l'acqua; i microorganismi che vi prosperano utilizzano i materiali non assorbiti per produrre vitamine (K, B) e altre molecole.

Nel retto, il tratto finale dell'intestino, i materiali indigeriti si compattano e formano le feci, espulse all'esterno attraverso l'ano.

L'immagine sottostante vorrebbe schematizzare quanto brevissimamente riassunto sopra.

Il fegato è la più grande ghiandola del corpo umano: ha una massa di 1,5-2 kg. 

• Ubicazione. Si trova nell'ipocondrio destro, sotto il diaframma, protetto dalle costole. 
• Circolazione. Riceve sangue dall'arteria epatica e dalla vena porta. Quest'ultima raccoglie il sangue proveniente dagli intestini (ricco di nutrienti), dalla milza e dal pancreas. Il sangue esce dal fegato attraverso le vene sovraepatiche che confluiscono nella vena cava inferiore. 

L'unità funzionale del fegato è il lobulo epatico, nel quale il sangue circola attraverso i sinusoidi, scambiando sostanze con gli epatociti.

Le innumerevoli funzioni di questa ghiandola, chiamata non a caso "liver" in inglese, possono essere raggruppate in:

• Riserva: riceve i nutrienti provenienti dalla digestione; immagazzina glucosio (come glicogeno), vitamine (B12) e minerali (ferro, rame).
• Funzioni metaboliche: sintetizza proteine (enzimi, collagene, fibrinogeno), lipidi (colesterolo e trigliceridi) e glucosio (gluconeogenesi).
• Funzione detossificante: sostanze tossiche (alcool, droghe) e farmaci subiscono reazioni di ossidazione e di coniugazione per aumentarne la solubilità in acqua e facilitarne l'escrezione. L'ammoniaca è convertita in urea, per essere eliminata dai reni con le urine.
• Produzione di bile: essenziale per l'emulsione e l'assorbimento dei grassi, è composta principalmente da acqua, bicarbonato di sodio, colesterolo, sali biliari e pigmenti biliari (come la bilirubina, derivata dal catabolismo dell'eme). La bile fluisce attraverso i canalicoli biliari (evidenziati in verde nell'immagine sottostante), e i dotti biliari per raccogliersi, attraverso il dotto epatico, nella colecisti.

Un ultimo schemino, pur semplificato, rende l'idea della complessità delle vie metaboliche che si intrecciano all'interno di un epatocita: