Digestione: come viene scomposto il cibo
Per sopravvivere, dobbiamo prendere i nutrienti dal cibo che mangiamo. Ciò si ottiene con la digestione, un processo complicato che avviene nel nostro intestino.
Sebbene il cibo contenga tutti i nutrienti di cui abbiamo bisogno per una buona salute, sono racchiusi in composti grandi e complessi. Affinché possano essere utilizzati dal corpo, devono prima essere suddivisi in parti più piccole dal processo di digestione.
In questo articolo, spieghiamo come il cibo viene convertito negli elementi costitutivi della vita e, naturalmente, nella cacca.
Cos'è la digestione?
In poche parole, la digestione comporta la scomposizione di grandi molecole di cibo in molecole idrosolubili che possono essere passate nel sangue e trasportate agli organi del corpo.
Ad esempio, i carboidrati vengono scomposti in glucosio, le proteine in amminoacidi e i grassi in acidi grassi e glicerolo.
L'apparato digerente coinvolge organi “cavi” e organi “solidi”.
Il cibo viaggia attraverso gli organi cavi: bocca, esofago, stomaco, intestino tenue, intestino crasso e ano.
Gli organi solidi - pancreas, fegato e cistifellea - aggiungono vari prodotti alla miscela.
Oltre agli organi solidi e cavi, anche i sistemi nervoso e circolatorio sono importanti per la digestione, così come i batteri che vivono nell'intestino.
La digestione è spesso suddivisa in due tipi:
- Digestione meccanica: il cibo viene suddiviso fisicamente in parti più piccole. Ad esempio, masticando.
- Digestione chimica: il cibo viene scomposto da acidi ed enzimi nelle sue unità di base.
Il viaggio della digestione
Nell'uomo il tratto gastrointestinale (chiamato anche canale alimentare) è lungo circa 8 metri. Uno scrittore lo descrive come "il corso d'acqua più importante e meno bello della Terra". Di seguito, descriviamo il viaggio di un boccone di cibo:
La bocca
La digestione inizia anche prima che il cibo entri in bocca. L'odore, o anche il pensiero del cibo, avvia la produzione di saliva da parte delle ghiandole salivari. Una volta che il cibo è all'interno della bocca, viene inumidito dalla saliva e i denti e la lingua iniziano il processo di digestione meccanica.
La saliva contiene un enzima chiamato amilasi salivare, che scompone l'amido. La saliva contiene anche muco che aiuta a facilitare il passaggio del cibo attraverso il sistema digestivo.
Una volta che la masticazione (masticazione) e la digestione dell'amilasi sono state completate, il cibo sarà diventato un piccolo blob rotondo, noto come bolo. Dopo la deglutizione, il bolo entra nell'esofago e viene portato nello stomaco attraverso un processo chiamato peristalsi.
Peristalsi
La peristalsi è la lenta contrazione della muscolatura liscia attorno ai tubi dell'apparato digerente. Onde di contrazione lente corrono lungo l'intestino, spingendo il bolo nella giusta direzione - lontano dalla bocca e verso l'ano.
Lo stomaco
Il bolo entra nello stomaco attraverso una valvola muscolare nella parte superiore chiamata sfintere cardiaco. Questo sfintere controlla quanto cibo entra nello stomaco e quando.
Lo stomaco contiene succo gastrico, che contiene principalmente:
- Acido cloridrico: un acido abbastanza forte da sciogliere le lamette da barba.
- Pepsina - un enzima che scompone le proteine.
Entrambe queste sostanze chimiche potrebbero potenzialmente danneggiare il rivestimento dello stomaco, quindi produce uno strato viscido per proteggersi dai danni.
Nello stomaco continua la peristalsi, che aiuta a mescolare il cibo con i succhi gastrici. Non molti composti vengono assorbiti nel sangue dallo stomaco; le eccezioni includono acqua, alcol e farmaci antinfiammatori non steroidei (FANS).
Dopo 1-2 ore nello stomaco, il cibo è una pasta densa, denominata chimo. Lascia lo stomaco attraverso lo sfintere pilorico nella parte inferiore dello stomaco.
L'intestino tenue
Il duodeno è la prima sezione dell'intestino tenue. Qui, il chimo si mescola con gli enzimi del pancreas, la bile del fegato e il succo intestinale:
Bile - prodotta dal fegato, aiuta ad abbattere i grassi e viene immagazzinata nella cistifellea.
Succo pancreatico - contiene un cocktail di enzimi, tra cui tripsinogeno, elastasi e amilasi.
Succo intestinale: questo fluido attiva alcuni degli enzimi nel succo pancreatico. Contiene anche altri enzimi, muco e ormoni.
Il cibo continua il suo viaggio attraverso le restanti parti dell'intestino tenue - il digiuno e l'ileo - venendo gradualmente digerito man mano che procede. Una volta che è completamente scomposto, viene assorbito nel sangue.
Negli esseri umani, la stragrande maggioranza dei nutrienti viene assorbita nell'intestino tenue.
Piccole proiezioni simili a dita chiamate villi sporgono dalle pareti del duodeno e aumentano la sua superficie. I villi massimizzano la quantità di nutrienti che possono essere assorbiti. La superficie è ulteriormente aumentata dai microvilli, che sono proiezioni ancora più piccole che provengono dalle cellule dell'epitelio dell'intestino (rivestimento).
L'intestino crasso
Chiamato anche colon e intestino crasso, l'intestino crasso è lungo 1,5 metri. Sebbene sia più corto dell'intestino tenue, ha un diametro più spesso.
Nell'intestino crasso, acqua e minerali vengono assorbiti nel sangue.
Il cibo viaggia attraverso questa regione molto più lentamente per consentire la fermentazione da parte dei batteri intestinali.
L'intestino crasso assorbe tutti i prodotti prodotti dall'attività batterica, come la vitamina K, la vitamina B12, la tiamina e la riboflavina.
L'intestino crasso è suddiviso in sezioni:
Il colon ascendente - questo include il cieco (una sacca che si unisce all'ileo) e l'appendice (un'altra piccola sacca. La sua funzione non è chiara, ma può svolgere un ruolo nel mantenimento dei batteri intestinali).
Il colon trasverso - questa sezione attraversa l'addome.
Il colon discendente: questa sezione ha una densa popolazione di batteri intestinali e viene utilizzata per immagazzinare le feci.
Il colon sigmoideo (a forma di S) - ha pareti muscolari che aiutano a spingere le feci nel retto.
Il retto
Qualsiasi rifiuto rimasto che il corpo non può utilizzare viene spostato nel retto ed escreto attraverso l'ano durante la defecazione. Ciò può verificarsi più volte in un solo giorno o una volta ogni pochi giorni.
I recettori dello stiramento nella parete del retto rilevano quando la camera è piena e stimolano il desiderio di defecare. Se la defecazione viene ritardata, le feci possono essere spostate nuovamente nel colon dove l'acqua viene assorbita nuovamente nel corpo. Se la defecazione viene posticipata per un periodo prolungato, viene rimossa più acqua, le feci diventano dure e l'individuo può diventare stitico.
Come vengono scomposti i nutrienti
I diversi componenti della dieta sono suddivisi in vari modi:
Proteine - digerite da tre enzimi chiamati pepsina (nello stomaco), tripsina e chimotripsina (nel duodeno, secreta dal pancreas).
Grasso: la lipasi linguale inizia la digestione dei grassi in bocca. Tuttavia, la maggior parte dei grassi viene scomposta nell'intestino tenue dalla lipasi pancreatica. La bile aiuta anche nel processo di abbattimento dei grassi.
Carboidrati: l'amilasi salivare e pancreatica scompongono gli amidi in singole unità di glucosio. La lattasi scompone il lattosio, lo zucchero nel latte. Sucrase scompone il saccarosio (zucchero da tavola o zucchero di canna).
DNA e RNA - suddivisi per desossiribonucleasi (DNasi) e ribonucleasi (RNasi) prodotti dal pancreas.
Digestione non distruttiva
Alcune molecole essenziali e complesse sarebbero rovinate se si mescolassero ai succhi digestivi nello stomaco.
Ad esempio, la vitamina B12 è molto sensibile all'acido e, se venisse scomposta nelle sue parti, non potrebbe svolgere il suo ruolo nell'organismo.
In questi casi avviene una digestione non distruttiva. Per la vitamina B12, una sostanza chimica nella saliva chiamata aptocorrina si lega e protegge la molecola.
Nel duodeno, il legame è diviso e B12 si attacca al fattore intrinseco. Quindi, una volta nell'ileo, speciali recettori trasportano le due molecole legate nel sangue.
Controllo ormonale della digestione
La digestione è un processo complesso che richiede che organi diversi si muovano al momento giusto. Ad esempio, gli enzimi giusti devono essere spruzzati nel posto giusto al momento giusto e nelle giuste quantità. Per aiutare a organizzare questo sistema, è coinvolta una serie di ormoni, tra cui:
Gastrina - rilasciato nello stomaco, questo ormone stimola la produzione di acido cloridrico e pepsinogeno (una forma inattiva di pepsina). La gastrina viene prodotta in risposta all'arrivo del cibo nello stomaco. I livelli di pH acido riducono i livelli di gastrina.
Secretina: stimola la secrezione di bicarbonato per neutralizzare l'acido nel duodeno.
Colecistochinina (CCK) - presente anche nel duodeno, questo ormone stimola il pancreas a rilasciare enzimi e la cistifellea a rilasciare la bile.
Peptide inibitorio gastrico - diminuisce il turbamento dello stomaco e riduce la velocità con cui il cibo svuota dallo stomaco. Innesca anche la secrezione di insulina.
Motilina: stimola la produzione di pepsina e accelera la peristalsi.
Cos'è la cacca?
A seconda dell'individuo e del tipo di cibo che ha mangiato, la digestione, dalla bocca al bagno, richiede 24-72 ore.
La cacca o le feci sono i resti di cibo che non possono essere assorbiti dall'intestino tenue che è stato decomposto dai batteri nell'intestino crasso. Contiene batteri e alcune piccole quantità di prodotti di scarto metabolico, come la bile e la bilirubina (dalla degradazione del sangue).
Le feci possono variare ampiamente di colore (leggi di più su cosa significano i vari colori delle feci qui) e possono essere di diversa consistenza, da acquosa a solida.
In poche parole
La digestione è tanto complessa quanto importante. Trasferire il cibo in componenti utili coinvolge più organi e sistemi, una gamma di sostanze chimiche e una coordinazione impressionante. La strada dall'hamburger alla cacca è lunga e tortuosa.
