Nutrizione a livello dell'organismo

Nutrizione a livello degli organismi

Funzione del sistema gastroenterico

1. Digestione = frammentazione (meccanica ed enzimatica) e scomposizione del cibo (chimico e fisico). Gli enzimi agiscono a livello gastrico (pH acido 1-2) e a livello intestinale (pH alcalino 8).

2. Assorbimento = avviene nello stomaco e nell'intestino (trasferimento attivo e passivo dal lume verso il liquido extracellulare). I villi presentano 2 capillari connessi: uno venoso e uno arterioso, più un capillare linfatico, permettendo il passaggio verso sangue e linfa. Nel colon avviene l'assorbimento di H₂O ed elettroliti. Le sostanze assorbite entrano nel "sistema portale epatico", che presenta 2 letti capillari: uno raccoglie i nutrienti dall'intestino e uno li distribuisce al fegato.

3. Motilità

4. Secrezione = rilascio di ormoni, enzimi, ecc.

Bilancio energetico

Entrate : Uscite

Passaggi del cibo attraverso il tubo digerente

• Bocca + ghiandole salivari (amilasi)
• Faringe ed esofago
• Stomaco → assorbimento di alcool, farmaci (es. aspirina), H₂O, parziale digestione delle proteine (pepsina)
• Fegato → bile per la digestione dei grassi
• Pancreas → succo pancreatico
• Tenue → assorbimento dei nutrienti: carboidrati, proteine, H₂O, elettroliti, inizio digestione dei lipidi
• Colon → secrezione di "mucina" (lubrificante), motilità per espellere

Tubo digerente: 4 strati

• Tunica mucosa: epitelio (villi e microvilli) + lamina (vasi sanguigni e linfatici) + muscularis mucosa (fibra muscolare liscia)
• Tunica sottomucosa: vasi sanguigni e linfatici + Plesso di Meissner
• Tunica muscolare: fibre muscolari lisce + Plesso mio-enterico di Auerbach
• Tunica sierosa: foglietto viscerale del peritoneo

NB: Il Plesso di Meissner e di Auerbach costituiscono il "SISTEMA NERVOSO ENTERICO" che determina l'attività contrattile e secretoria.

Meccanismi di regolazione del tubo-gastro-enterico

I sistemi nervoso ed endocrino si integrano per la coordinazione dell'attività del tube gastroenterico (TGI): entrambi sono attivati dal cibo ingerito attraverso meccanocettori e chemiocettori.

Innervazione

• SNA:
  • Simpatico → inibisce la motilità (eccetto sugli sfinteri che li contrae = espulsione feci)
  • Parasimpatico → eccita la motilità (eccetto sugli sfinteri che li frena = no espulsione feci)
• Controllo somatico: cavità orale, prima parte dell'esofago, sfintere anale
• SN.ENTERICO:
  • Plesso di Auerbach → controllo motilità del tubo digerente → presenti molte cellule del tessuto nervoso che innervano il tessuto muscolare liscio (influenzati dal SNA)
  • Plesso sottomucoso di Messner → regola: secrezione, flusso ematico, contrazione muscularis mucosae

Nervi:

• Componente ortosimpatica: parte dai segmenti T5 a L2 del midollo spinale, struttura a "gangli celiaco", rilascio noradrenalina (inibitoria)
• Componente parasimpatica: Bulbo (componente centrale) + S2 a S4 (componente caudale), rilascio acetilcolina (eccitatoria)

Caratteristiche della muscolatura liscia del sistema digerente

• Sincizio funzionale
• Ritmo elettrico basale (REB)
• Potenziali pacemaker = attività elettrica che sorge spontanea, generando contrazioni ritmiche

La motilità si realizza attraverso contrazioni:

• Fasiche: (pochi secondi) divise in:
  • Propulsive (attività peristaltiche)
  • Non propulsive (movimenti di segmentazione = miscelazione cibo e succhi)
• Toniche: (qualche minuto) = espansione del tratto digerente

Fase digestiva post-prandiale: 3 funzioni

• Di mescolamento
• Di trasporto
• Di immagazzinamento

Fase interdigestiva o "complesso motorio migrante"

Con trasporto a valle di materiale "non" digeribile = funzione di pulizia con ausilio di peristalsi.

Masticazione e deglutizione

Masticazione = cibo triturato e mescolato con saliva, attività motoria riflessa e volontaria.

Deglutizione:

• Fase orale (volontaria)
• Fase faringea (riflessa)
• Fase esofagea (riflessa) → b e c regolate dal nervo trigemino (V)

"Riflesso della deglutizione" = controllato dal centro della deglutizione (bulbo) e dai nervi: trigemino, glossofaringeo, vago.

Motilità gastrica

• Contrazione tonica → a livello del fondo dello stomaco
• Contrazione fasica → a livello di corpo ed antro dello stomaco

Zona "pacemaker": stimolo nervoso + endocrino:

• Nervoso → parasimpatico eccita e simpatico inibisce
• Endocrino: motilina + gastrina

Le contrazioni fasiche:

• Peristaltiche = svuotamento stomaco
• Di segmentazione = rimescolamento cibo e succo

NB: Vomito = rapido svuotamento dello stomaco dalla bocca (via non fisiologica). Stimoli scatenanti: dolori, presenza di sostanze nel sangue, chinetosi (o cinetosi) (disturbo vestibolare e/o parasimpatico). Centro del vomito: a livello bulbare, stimolo muscolo diaframma e addome.

Motilità intestino tenue

• Stimolo: SNC + endocrino
• Attività peristaltica da 12 a 9 (REB) (cicli/minuto)
• Contrazioni:
  • Toniche
  • Fasiche (a digiuno o post-prandiali)

NB: Stimoli chimici che aumentano la motilità dell'intestino: sostanze irritanti, tossine, infezioni = diarrea.

Motilità intestino crasso

• Stimolo: SNC + endocrino
• Contrazioni:
  • Toniche = immagazzinamento feci
  • Fasiche = propulsive (feci vs colon discendente o nell'intestino tenue per ulteriore assorbimento H₂O ed elettroliti o vs retto)
  • Non propulsive (facilitano assorbimento H₂O ed elettroliti)

Defecazione = eliminazione delle feci attraverso l'orifizio anale.

Continenza = capacità di controllare volontariamente la defecazione. Il sistema simpatico fa contrarre lo sfintere anale per contenere le feci. Il sistema parasimpatico determina la defecazione perché stimola la peristalsi con il rilascio dello sfintere anale = uscita feci.

Funzioni secretorie

9 lt/die H₂O passano nel tubo digerente, così suddivise:

• 2 lt dal cibo
• 7 lt dalla secrezione di H₂O, enzimi, muco (prodotti dalle cellule epiteliali) (es. zimogeni)

Funzioni secretorie: 2 stadi:

• Secrezione primaria → presenza di enzimi per ogni succo
• Secrezione secondaria → secrezione di ioni

La secrezione può essere: a) basale b) stimolata con controllo nervoso ed ormonale.

• Controllo nervoso: parasimpatico (stimolo della secrezione) o ortosimpatico (inibisce la secrezione)
• Controllo ormonale: regolano sia la secrezione che la motilità
  • 2 gruppi: a) famiglia gastrina b) famiglia glucagone

Gastrina

• Oromone composto da 17 aa
• Prodotta nell'antro pilorico
• Secrezione stimolata da dilatazione stomaco ed inibita da basso pH
• Funzioni:
  • Secrezione succhi gastrici (HCl, pepsinogeno, fattore intrinseco)
  • Stimolo motilità piloro

CCK

• Prodotta nel tenue (duodeno e digiuno)
• Stimolo produzione: presenza di aa e grassi
• Funzioni:
  • Stimolo pancreas
  • Contrazione cistifellea
  • Indurre senso sazietà
  • Inibizione e svuotamento stomaco

Secretina

• Prodotta nel tenue
• Funzioni:
  • Stimolo secrezione HCO₃^- (Ioni Bicarbonato) da parte dei dotti pancreatici (alcalinizzano il chimo presente nell'intestino)

Somatostatina

• Prodotta in 2 forme: a) SS14 b) SS28 → dalle cellule del pancreas
• Funzione:
  • Inibisce produzione succo gastrico e pancreatico
  • Inibisce motilità intestino
  • Inibisce assorbimento intestinale di: H₂O, aa, ioni, glucosio
  • Inibisce secrezione ormoni: gastrina, insulina, glucagone, TSH, GH

GIP

• Peptide Inibitore Gastrico
• Prodotto: cellule: ileo, duodeno, digiuno dalla presenza di grassi (in fase post-prandiale)
• Funzione: mantenere omeostasi, glicemia → inducendo stimolo insulina post-prandiale

VIP

• Peptidi Intestinale Vasoattivo
• Prodotto: stimolo presenza grassi nel duodeno
• Funzioni:
  • Relax muscoli gastrici, intestinali, cistifellea
  • Attivazione secrezione intestino H₂O e ioni

GLP

• Peptidi-Glucagone-Simili
• Prodotto: da un pasto ricco di grassi e carboidrati
• Funzioni: multiple
  • GLP1 → aumento appetito perché inibisce il glucagone
  • GLP2 → stimolo assunzione nutrienti

Ossitomodulina, Motilina, Grelina e PYY

• Motilina: funzione modulatoria e stimolo motilità
• Grelina: prodotta nello stomaco, funzione: stimolo dell'appetito
• PYY: Peptide YY, effetto anoressizzante (usato nel trattamento dell'obesità), prodotto dopo un pasto ricco di grassi

Secrezione dei succhi digestivi: 3 fasi

• Cefalica: stimolazione recettori presenti nel cavo orale o da riflessi incondizionati (es. stimoli olfattivi, visivi, pensiero)
• Gastrica: stimoli raccolti da recettori parete stomaco a contatto con il cibo
• Intestinale: stimoli raccolti da recettori parete intestino a contatto con il chimo

Sistema nervoso enterico: controllo da riflessi

• Lunghi → es. SNA simpatico e parasimpatico
• Corti (locali) → es. recettori parete stomaco = permette azione della muscolatura liscia, cellule endocrine, motilità

Saliva

• pH 6 / 7 = ipotonica
• Ioni: Na, Cl, K, HCO₃^- (bicarbonato)
• 99% H₂O
• Inizio digestione amido (amilasi)
• Azione sostanze antibatteriche
• Funzioni:
  • Lubrificante
  • Protettiva cavo orale
  • Digestiva
  • Antibatterica
  • Emolliente
• Prodotta da: ghiandole salivari (parotidi, sottomascellari, sottolinguali, buccali)

Controllo della secrezione: attivazione del centri salivari bulbari tramite riflessi innati incondizionati:

• Vie efferenti parasimpatiche → stimolo secrezione più fluida
• Vie efferenti simpatiche → stimolo secrezione più viscosa

Succo gastrico

• Ipotonico
• Alta acidità
• 99% H₂O
• Prodotto/die circa 2,5 lt
• Prodotto dalle cellule della mucosa gastrica:
  • Cellule del colletto
  • Cellule parietali
  • Cellule enterocromaffini
  • Cellule principali
  • Cellule D
  • Cellule G

Cellule del colletto: producono muco e bicarbonato, funzione: barriera tra lume ed epitelio (protezione mucosa stomaco) + tampone.

Cellule parietali: producono HCl + fattore intrinseco, funzione: attivare la pepsina, battericida, legame B12 per assorbimento.

Cellule enterocromaffini: producono istamina, funzione: stimolo secrezione HCl.

Cellule principali: producono pepsinogeno e lipasi gastrica, funzione: digestione proteine e grassi.

Cellule D: producono somatostatina, funzione: inibizione produzione succo HCl.

Cellule G: producono acetilcolina, peptidi, aa, funzioni: stimolo secrezione acido gastrico.

Pompa protonica

• Per la produzione di HCl
• Contro gradiente (forma attiva) = serve ATP → pompa ioni H⁺ all'esterno della cellula e K all'interno

Fattori di regolazione della funzione gastrica

• Fase cefalica:
  • Riflessi lunghi (stimoli: olfattivi, visivi, gustativi) → bulbo → nervo vago → plesso enterico
  • Riflessi corti: cibo da esofago a stomaco → plesso enterico
• Fase gastrica: attivazione da parte di stimoli afferenti dal vago e dal cibo → stimolo cellule G = stimolo gastrina + istamina = produzione HCl → HCl stimola cellule D = produzione somatostatina = inibizione cellule G = inibizione produzione HCl "meccanismo a feedback o retroazione".
• Fase intestinale: il chimo acido passa nel duodeno ed inibisce la motilità e la secrezione gastrica → tenue → chimo = soluzione iperosmotica:
  • Acido: stimolo secretina e bicarbonato
  • Lipidi e protidi: stimolo CCK
  • Carboidrati: stimolo GIP e GLP1 e insulina

Condizioni favorenti l'ulcera epatica

• Acidità permanente nel tempo, cause:
  • Sindrome di Z. ed Ellison → iperproduzione di succo gastrico
  • Uso cronico di FANS (farmaci anti-infiammatori non steroidei) che sopprimono la produzione di ione bicarbonato
  • Presenza di Helicobacter-Pylori
  • Terapia con antibiotici, antistaminici, inibitori della pompa protonica (es. omeprazolo)

Succo enterico

• Prodotto nel duodeno
• Composto da: H₂O, elettroliti, mucina, enterochinasi
• Canale CFTR = produzione di Cl che influenza la produzione di succo enterico
• La stimolazione della secrezione del succo enterico in tutte e 3 le fasi (cefalica, gastrica, intestinale) è determinata dall'azione del: Vago, CCK, Secretina
• Funzioni:
  • Lubrificante e protettiva (mucina)
  • Digestione proteica (enterochinasi)
  • Fluidificante
  • Diluizione ed allontanamento batteri e tossine

Fibrosi cistica

Quando il Cl non è prodotto in quantità elevate = muco viscoso e denso = ostruzione dei visceri (può dare occlusione intestinale, alterazione secrezione pancreas e cellule mucosa e vie aeree).

Diarrea

Elevata produzione di Cl (ne è la causa) = richiamo di H₂O ed elettroliti.

Succo pancreatico

• Alcalino isotonico
• 98% di H₂O + 2% enzimi e bicarbonato
• Prodotto circa 1,5 lt/die
• Enzimi prodotti dagli acini:
  • Proteolitici (tripsinogeno)
  • Amiolitici (alfa-amilasi)
  • Nucleasi (ribonucleasi)
• 3 fasi nella produzione di succo pancreatico:
  • Fase cefalica
  • Fase gastrica
  • Fase intestinale → presenza di chimo acido ricco di prodotti della digestione di proteine e grassi = attivazione produzione secretina e CCK = riduzione produzione succo pancreatico "meccanismo feedback"

Funzione del fegato e della bile

Fegato → (peso 1,5 kg = organo più grande del corpo)

Funzioni:

• Detossificante
• Metaboliche
• Nutrizionali

Struttura cellule epatocitarie:

• Versante ematico
• Canicoli biliari