Apparato digerente

Apparato digerente

L’evoluzione dell'apparato gastroenterico è stata accompagnata da un lato dall’aumento della superficie dell'intestino deputato all'assorbimento delle sostanze nutritive e dall'altro da una maggiore specializzazione del tubo gastroenterico.

In questa slide potete vedere la struttura del:

• A) Tubo gastroenterico degli agnati che si presenta come una semplice struttura tubolare, dove lo stomaco è assente e l'intestino è relativamente corto.
• B) Tubo gastroenterico dei condroitti che risulta essere più specializzato rispetto a quello degli agnati in quanto si può trovare uno stomaco, anche se è una struttura relativamente semplice e un intestino che presenta la valvola a spirale, ovvero una struttura che ha lo scopo di aumentare la superficie di assorbimento delle sostanze nutritive.
• C) Tubo gastroenterico degli osteitti caratterizzato per la presenza a livello dell'intestino dei ciechi pilorici, che sono delle estroflessioni di forma tubolare dell'intestino a fondo cieco che svolgono la funzione di aumentare la superficie di assorbimento.
• D) Tetrapodi l'apparato gastroenterico è caratterizzato da una maggiore specializzazione a livello dello stomaco e a livello dell'intestino che è molto lungo, infatti, troviamo una serie di anse intestinali.

L’apparato gastroenterico è quell'apparato che permette ai vertebrati di assorbire le sostanze nutritive di cui hanno bisogno dall'ambiente in cui essi vivono.

Per svolgere questa funzione l'apparato gastroenterico è formato da un insieme di organi che da un lato permettono l'assunzione di cibo e dall'altro la digestione del cibo stesso, ovvero convertire il cibo in una forma che è assimilabile e quindi utilizzabile da parte dell'organismo.

L’apparato gastroenterico svolge anche la funzione di eliminare le sostanze di scarto o in eccesso.

L’apparato gastroenterico è formato da un canale alimentare che presenta una serie di organi cavi, ognuno dei quali svolge una particolare funzione legata alla digestione e una serie di ghiandole extra-parietali che anch'esse sono coinvolte nel processo digestivo.

Gli organi cavi che formano l'apparato gastroenterico sono andando in direzione antero-posteriore:

• La cavità orale.
• Lo stomaco.
• L'intestino.

Invece ghiandole extra-parietali dell'apparato gastroenterico sono:

• Le ghiandole salivari.
• Il fegato.
• Il pancreas.

Il canale alimentare inizia con la cavità orale o bocca e ha il compito di assimilare il cibo dall'ambiente, in quanto nella bocca avviene la masticazione, la deglutizione, la percezione del gusto che è estremamente importante in quanto è attraverso questo senso che i vertebrati scelgono il cibo di cui nutrirsi.

Nei mammiferi la bocca, oltre ad essere coinvolta nel processo di assunzione del cibo, ha anche un importante ruolo nel processo digestivo, in quanto la saliva contiene enzimi digestivi, tra cui l’alfa-amilasi che è un enzima in grado di digerire l'amido.

Nei vertebrati terrestri la saliva ha anche un'importante funzione di lubrificazione, in quanto va a lubrificare il cibo in modo da favorirne il passaggio lungo il primo tratto del tubo digerente.

Il cibo dalla bocca arriva allo stomaco attraverso la faringe e l'esofago.

La funzione dello stomaco

Lo stomaco è la sede principale della digestione chimica, dove il cibo ingerito viene convertito in chimo, ovvero una miscela di cibo digerito e succhi gastrici.

Dallo stomaco il chimo passa nell'intestino, dove nel primo tratto vengono riversati i secreti del fegato e del pancreas.

Nei vertebrati superiori, le ghiandole intestinali trasformano il chimo in chilo, una soluzione di sostanze nutritive che possono essere assorbite a livello della regione dell'intestino tenue.

Nell'ultimo tratto dell'intestino che prende il nome di intestino crasso si ha il riassorbimento dell'acqua e dei sali minerali e l'eliminazione delle sostanze che non sono state digerite sotto forma di feci.

Tubo gastrico

Struttura

Le sue pareti sono formate da quattro strati che sono:

• La tonaca mucosa la più interna ed è formata, andando dal lume verso l'esterno, da un epitelio di rivestimento e da un tessuto connettivo lasso dove spesso troviamo del tessuto linfoide, la quantità di tessuto linfoide presente in questa regione aumenta man mano che andiamo dalla parte anteriore del tubo gastrico verso la parte posteriore, in quanto nella parte posteriore del tubo digerente c'è una maggiore esigenza di protezione nei confronti di batteri patogeni.
• La tonaca sottomucosa formata da un tessuto connettivo fibro-elastico, troviamo dei vasi di calibro maggiore da cui hanno origine dei capillari che vanno ad irrorare la mucosa, in questa regione troviamo anche il plesso sottomucoso di Meissner che è formato da cellule gangliari appartenenti al sistema parasimpatico e da fibre nervose amieliniche post-gangliari appartenenti al sistema simpatico.
• La tonaca muscolare è formata da un tessuto muscolare liscio che si organizza in due strati, uno interno circolare e un esterno longitudinale. Tra i due strati troviamo il plesso mienterico che è formato da fibre nervose e cellule gangliari, il plesso mienterico e il plesso sottocutaneo formano insieme il sistema nervoso intramurale del tubo gastrico che è responsabile della rigidità delle pareti ma anche dei movimenti peristaltici, ovvero quei movimenti del tubo gastrico che permettono il movimento del cibo lungo il tubo digerente.
• La tonaca sierosa tonaca più esterna, è formata del tessuto connettivo lasso ricoperto da un mesotelio, ovvero un epitelio monostratificato che può essere di due tipi cioè pavimentoso o cubico.

La bocca

La struttura anatomica del tubo gastroenterico.

La bocca è quel tratto il tubo digerente che si è specializzato nella cattura e nell’ingestione del cibo.

Nei mammiferi svolge anche la funzione di digestione chimica; infatti, troviamo la saliva che contiene l'alfa-amilasi.

I ciclostomi che sono agnati la bocca rimane sempre aperta.

Gli gnatostomi hanno una bocca che si può chiudere grazie alla presenza di mascelle e di mandibole mobili.

Inoltre, negli gnatostomi la bocca è delimitata dalle labbra, fatte eccezioni per i cheloni e gli uccelli dove al posto delle labbra troviamo il becco.

La volta, ovvero la parte dorsale della cavità orale prende il nome di palato, dove in alcuni rettili e nei mammiferi troviamo anche un palato secondario.

Invece sul pavimento della cavità orale troviamo la lingua.

La tonaca mucosa della cavità orale

La cavità orale è ricoperta da un epitelio di rivestimento, che ha caratteristiche diverse a secondo della classe di vertebrati.

Nei pesci la cavità orale è rivestita da un epitelio pavimentoso stratificato e ricco di cellule caliciformi, che producono muco.

La tonaca mucosa si solleva formando delle creste, che sono la sede dei recettori del gusto, queste creste rendono la bocca ruvida.

Anfibi la tonaca mucosa è rivestita da un epitelio di rivestimento di tipo cubico con cellule caliciformi, questo epitelio è vascolarizzato consentendogli di effettuare la respirazione orofaringea.

Rettili la tonaca mucosa che troviamo a livello della cavità orale ha una organizzazione che cambia tra le diverse specie appartenenti a questa classe di vertebrati.

Possiamo trovare un epitelio cilindrico o ciliato con cellule caliciformi, troviamo anche delle papille gustative e delle ghiandole tubulari ramificate, che hanno lo scopo di produrre saliva.

Gli uccelli a livello della bocca hanno un epitelio stratificato pavimentoso che, in molte specie, risulta essere cheratinizzato.

Nei mammiferi compreso l'uomo la bocca è rivestita da un epitelio stratificato squamoso non cheratinizzato.

Lingua degli anfibi e rettili

Nella cavità orale troviamo la lingua che nei ciclostomi è provvista di una serie di denti di piccole dimensioni che, diversamente da quelli che troviamo negli gnatostomi, non sono fatti da tessuto osseo ma bensì di cheratina, quindi hanno origine ectodermica.

Attraverso il movimento della lingua questi animali sono in grado di provocare attraverso i denti che si trovano sulla lingua, delle lacerazioni sul corpo della preda che permette ai ciclostomi di assorbire i liquidi presenti all'interno del corpo della preda.

Nei pesci non troviamo una vera lingua ma troviamo solo un sollevamento del pavimento della cavità orale, che è sostenuto dalla cartilagine basiiale e ceratoiale, in questo pavimento si può muovere leggermente grazie alla muscolatura delle branchie.

L'assenza di una vera lingua nei pesci è riconducibile all'ambiente in cui essi vivono; infatti, vivendo un ambiente acquatico non hanno bisogno di manipolare il cibo per poterlo deglutire, in quando il cibo è già fortemente impregnato di acqua.

Tetrapodi Una vera propria lingua la troviamo a partire dai tetrapodi.

In questi vertebrati la lingua è dotata di una vera propria muscolatura che gli permette di svolgere funzioni diverse che vanno dalla cattura della preda a favorire il processo di masticazione oppure permettere la deglutizione del cibo.

Nei mammiferi svolge anche un'altra importante funzione che è una funzione sensoriale, in quanto sulla lingua troviamo i calici gustativi.

La lingua è anche coinvolta nei mammiferi nella produzione di suoni:

• Rane e in rospi la lingua è molto mobile ed è ricca di ghiandole che producono un secreto appiccicoso, secreto di tipo muco-serioso. Questo secreto permette alla lingua delle rane e dei rospi di catturare le prede. La lingua è fissata anteriormente al margine della mandibola, mentre è libera posteriormente. Quando la rana o il rospo devono catturare una preda, ad esempio un insetto che si trova su una foglia, l'animale ribalta rapidamente la lingua fuori dalla bocca, lingua che grazie al secreto appiccicoso che l'avvolge può catturare la preda. La lingua viene ribaltata fuori attraverso il rigonfiamento di sacchi linfatici che sono localizzati alla base della lingua stessa; quindi, questi sacchi linfatici si gonfiano e fanno sì che la lingua venga ribaltata rapidamente fuori dalla bocca.
• Rettili come il camaleonte hanno anche loro una lingua molto lunga che può essere proiettata all'esterno molto velocemente per la cattura delle prede.

Lingua degli anfibi e rettili squamati

Negli squamati, come bisce, serpenti e vipere la lingua è biforcuta, in quanto nella sua parte anteriore si divide in due appendici.

La lingua in questi animali ha principalmente una funzione sensoriale, in quanto questi rettili sono in grado di proiettare la lingua fuori dalla cavità orale per ritirarla subito in modo continuo, questo continuo movimento consente alla lingua di portare nella cavità orale le particelle odorose che si trovano in sospensione nell'aria, particelle che una volta che sono entrate nella cavità orale vengono analizzate dall'organo di Jacobson, che si apre a livello della parte dorsale della cavità orale, quindi al livello del palato.

L’organo di Jacobson, conosciuto anche come organo vomero-nasale lo troviamo nei rettili ma anche in altri vertebrati, come nei mammiferi lo troviamo nei cani, gatti e nell'uomo compare solo durante lo sviluppo embrionale per poi andare incontro a un processo di regressione.

L'organo vomero-nasale è un organo olfattivo accessorio in quanto non sostituisce l'epitelio olfattivo, lo troviamo nella cavità nasale ma separato fisicamente dall’epitelio olfattivo, è coinvolto soprattutto nel riconoscimento dei feromoni, ovvero di quelle sostanze che vengono rilasciati dagli animali per comunicare con l'olfatto, i feromoni che hanno un ruolo importante nel comportamento sociale dell'animale soprattutto durante il periodo riproduttivo.

Lingua degli uccelli

La morfologia della lingua degli uccelli rispecchia il tipo di alimentazione gli uccelli.

Gli uccelli si nutrono di insetti, infatti la lingua è lunga e tubulare e questo gli permette di catturare gli insetti.

Invece gli uccelli che si nutrono di nettare come i colibrì, che ha una frequenza cardiaca impressionante intorno a 600 battiti al minuto in quanto è un animale molto piccolo, troviamo una lingua sottile che termina con una serie di ciuffi che permettono l'assorbimento del nettare tramite capillarità.

La lingua dei mammiferi

Nei mammiferi invece la lingua è un vero organo muscolare che in grado di compiere tutti i movimenti, è ricoperta da un epitelio pluristratificato cheratinizzato non corneificato e presenta sulla parte dorsale delle papille gustative.

Troviamo 4 tipi di papille gustative e sono chiamati:

• Filiformi.
• Fungiformi.
• Vallate.
• Fogliate.

La terminologia delle papille gustative riflette la loro forma:

• Le papille filiformi hanno aspetto filamentoso.
• Le papille fungiformi hanno una forma che ricorda quella di un fungo; infatti, hanno una base stretta ed un apice rigonfio che ricorda la cappella di un fungo.
• Le papille fogliate che si presentano come delle pieghe verticali.
• Le papille vallate che hanno una forma cilindrica la cui superficie superiore non raggiunge quella delle restanti regioni della lingua; quindi, si presentano come delle piccole depressioni.

La parte posteriore della lingua, in corrispondenza della regione della lingua ricca di papille vallate-fogliate, troviamo le ghiandole linguali, il cui secreto di origine sierosa permette alle particelle di cibo di raggiungere le papille gustative in modo da poter analizzare il gusto di queste particelle di cibo.

Nella parte posteriore della lingua troviamo anche le tonsille linguali e le ghiandole salivari linguali.

Le tonsille linguali sono delle strutture linfonodali, quindi, svolgono un ruolo nella difesa contro gli agenti patogeni che vengono portati all'interno della bocca con il cibo.

In tutti i vertebrati la tonaca mucosa è rivestita da muco.

Nei tetrapodi muco viene prodotto anche dalle ghiandole salivari che hanno lo scopo di produrre una grossa quantità di questo secreto che è la saliva che va lubrificare il cibo e consente il cibo di essere deglutito facilmente.

In alcuni serpenti velenosi le ghiandole salivari si sono trasformati in ghiandole del veleno.

Le ghiandole salivari negli uccelli

Negli uccelli lo sviluppo delle ghiandole salivari dipende dal tipo di alimentazioni, gli uccelli che si nutrono di animali acquatici, come pesci e crostacei, hanno delle ghiandole salivari poco sviluppate in quanto il cibo per la sua natura è già lubrificato quindi facilmente deglutibile, mentre in quelle specie di uccelli che si nutrono ad esempio di chicchi, di semi, le ghiandole salivari sono molto sviluppate perché la saliva in questo caso favorisce la deglutizione di questo cibo.

Le ghiandole salivari sono anche molto sviluppate in quelle specie di uccelli che si costruiscono il nido, in quanto la saliva viene impiegata proprio per costruire il nido.

Ghiandole salivari nei mammiferi

Le ghiandole salivari hanno anche una funzione digestiva, in quanto la saliva contiene di enzimi digestivi come l'alfa-amilasi.

Nei mammiferi troviamo tre ghiandole salivari che sono:

• Le ghiandole parotidi troviamo a livello dell'articolazione mandibolare e liberano il loro secreto in corrispondenza dei molari superiori attraverso il dotto parotideo.
• Le ghiandole sottomandibolari liberano il loro secreto dietro gli incisivi inferiori attraverso il dotto sottomandibolare.
• Le ghiandole sottolinguali si trovano al di sotto della lingua, queste ghiandole non presentano un vero proprio dotto ma sono in grado di liberare direttamente il secreto in corrispondenza della lingua attraverso dei piccoli dotti escretori.

Parotidi

Sottolinguale Sottomandibolare

Morfologia microscopica delle ghiandole salivari

In questa immagine potete osservare meglio i dotti delle ghiandole salivari dei mammiferi, in particolare come essi sono organizzati nell’uomo.

Troviamo il dotto delle ghiandole parotidi che porta secreto dalla ghiandola parotide in prossimità dei molari superiori, il dotto delle ghiandole sottomandibolari che porta il secreto dalle ghiandole sottomandibolari in corrispondenza di incisivi inferiori, i dotti delle ghiandole sottolinguali si aprono tra la lingua e il margine mandibolare.

Istologia delle ghiandole salivari

Un'immagine istologica di una ghiandola parotide di un mammifero:

La sezione è stata colorata con ematossilina eosina e potete osservare gli adenomi acinosi, i dotti ghiandolari rivestiti in questo caso da un epitelio semplice di tipo cubico.

I denti

Nella bocca dei vertebrati troviamo anche i denti, li troviamo in tutti i vertebrati ad esclusione dei ciclostomi che presentano dei piccoli denti di cheratina sulla lingua che non sono per niente paragonabili a quello dei restanti vertebrati.

I denti provengono dalle scaglie placoidi, quindi sono degli elementi appartenenti al dermascheletro.

Il dente tipico di un mammifero che nella sua descrizione viene divisa in tre regioni che sono.

• La corona è la parte di dente che si vede.