Riassunto Fisiologia umana e fisiopatologia

APPARATO DIGERENTE

Lungo il tubo digerente avviene la digestione del cibo che ingeriamo; la digestione è il frutto di un insieme di processi meccanici (rimescolamenti muscolari + masticazione), enzimatici (vengono prodotti enzimi di diversa natura per metabolizzare i principi nutritivi presenti nel cibo che abbiamo ingerito, già a livello della saliva troviamo amilasi e lipasi salivari, poi vi saranno enzimi gastrici, pancreatici ed intestinali che concorrono alla lavorazione degli alimenti) e microbiologici (la flora intestinale è responsabile delle fermentazioni).

L'apparato digerente è rivestito da due strati (3 a livello gastrico) di muscolatura: vi è una muscolatura circolare più esterna, verso il lume, e una longitudinale più profonda (vi è anche una muscolatura obliqua a livello gastrico). Le contrazioni di questi strati di muscolatura sono determinate.

Dall'attività di depolarizzazione spontanea indotta da particolari cellule interstiziali, le cellule di Cajal. Queste non sono da considerarsi propriamente cellule pacemaker perché la frequenza di scarica è nettamente inferiore rispetto a quelle cardiache (circa 3-12 scariche al minuto) e sono meno organizzate rispetto al pacemaker del cuore. Oltre a queste cellule, a livello della parete digerente, ha sede il SNE (terza divisione del SNA) in cui troviamo neuroni, interneuroni e cellule gliali: quest'ultime sono addossate ai capillari hanno la funzione di sostegno, filtrazione e hanno un ruolo della risposta immunitaria. Le contrazioni dellamuscolatura della apparato digerente possono essere di due tipi: contrazioni peristaltiche (avvengono su tratticonsecutivi del tubo in maniera sequenziale, a contrarsi è la porzione posta dietro al bolo alimentare e la funzione è quella di far avanzare il cibo) e contrazioni segmentali (avvengono in

maniera casuale, tratti consecutivi del tubo si contraggono contemporaneamente e hanno la funzione di determinare il rimescolamento del cibo). Il complesso motorio migrante è responsabile dei gorgoglii allo stomaco: in situazione di diguno (i due casi precedenti si verificano quando il tubo è pieno di cibo da digerire) la muscolatura si contrae per spingere i rimasugli che sono rimasti nel tubo. I carboidrati (mono- di- e poli- saccaridi) iniziano ad essere digeriti già a livello del cavo orale ad opera delle amilasi salivari. Poi altri enzimi prodotti dall'orletto a spazzola dell'intestino e dal pancreas (amilasi, maltasi, saccarasi, lattasi) ridurranno i carboidrati a monosaccaridi (che possono essere riassorbiti attraverso la membrana mucosale). Glucosio e galattosio, a livello apicale, sfruttano il gradiente favorevole al sodio (trasportatore SGLT trasporto attivo II) per entrare all'interno della cellula. Sulla porzione basale, invece, hanno a lorodisposizione un gradiente osmotico che gli permette di attraversare per diffusione facilitata la membrana e raggiungere il flusso ematico (GLUT2). Il fruttosio, invece, entra (GLUT5) ed esce per diffusione facilitata. I carboidrati sono una fonte di energia per il nostro organismo e, se non vengono immediatamente consumati, possono essere accumulati a livello dei muscoli e del fegato sotto forma di glicogeno. In alternativa, possono essere usati per sintetizzare acidi grassi che verranno depositati a livello del tessuto adiposo. Gli acidi nucleici (formati da una base azotata e da uno zucchero pentoso) quando vengono digeriti, si scompongono nelle loro unità costituenti: la base azotata viene riassorbita per mezzo di un trasportatore specifico mentre il ribosio viene riassorbito con le stesse modalità con cui sono riassorbiti gli altri monosaccaridi. Le proteine (nobili/complete o povere/incomplete) svolgono molte funzioni all'interno del nostro organismo: enzimatiche, strutturali.

di trasporto, anticorpi, ormoni, ecc. e sono la principale fonte di azoto. Essendo così fondamentali, sono sottoposte ad un turnover proteico: ogni giorno 250g di proteine sono degradate per poi essere oricomplessate, oppure metabolizzate in maniera tale da dare rifiuti azotati. Le proteine in entrata sono quelle provenienti dalla dieta e quelle provenienti dalla degradazione di quelle endogene, quelle in uscita (dal turnover) saranno aaindirizzati verso l'anabolismo, ovvero la sintesi di nuove proteine, oppure quelli che verranno degradati ed eliminatidi rifiuti azotati (catabolismo → urea, acido urico, creatinina, ammonio → prodotti dal fegato, principalesottoformasede del metabolismo dello scheletro carbonioso e della produzione di rifiuti azotati). Le proteine sono molecole molto complesse e per questo vengono lavorate lungo tutto il tubo digerente da due classi di enzimi: endopeptidasi (tagliano ilegami peptidici presenti all'interno delle catene

proteiche in modo da dare peptidi più corti) e le esopeptidasi distinguiamo quindi amminopeptidasi se tagliano legami peptidici all'N-t (rimuovono aa dalle estremità delle catene, e10Scienze biologiche, unibo FM carbossipeptidasi). A livello dello stomaco comincia la loro lavorazione: il pepsinogeno (zimogeno, prodotto dalle cellule principali della mucosa gastrica) viene attivato dal pH basso dello stomaco (circa 2, oltre ad attivare gli enzimi gastrici questo pH ha una funzione battericida). La pepsina A (taglio di 44 aa all'N-t) attiva va a tagliare le proteine del nell'intestino. A livello invece intestinale, il cibo in modo da dare corti peptidi, che poi verranno lavorati ulteriormente pH è basico (ioni carbonato, bile con pH leggermente basico): questo pH attiva il tripsinogeno (coadiuvato dall'intervento dell'enterochinasi) a tripsina. La tripsina è un'endopeptidasi che andrà ad attivare a cascata tutti gli

altrimenti noti come enzimi pancreatici e dell'orletto a spazzola (esopeptidasi). Noi siamo in grado di riassorbire singoli aminoacidi e dipeptidi (mediante specifici trasportatori) e corti peptidi tramite transcitosi. Una volta giunti a livello del sangue, tutto ciò è indirizzato verso il fegato, la sede del metabolismo proteico: gli aminoacidi verranno o smantellati a dare i rifiuti azotati già detti sopra, oppure verranno indirizzati verso i tessuti (per la sintesi proteica tissutale) o ancora verranno ricomplessati a dare delle nuove proteine indispensabili all'organismo. Il destino degli aminoacidi è regolato ormonalmente da insulina e glucagone: l'insulina stimola la sintesi proteica mentre il glucagone, stimolando la gluconeogenesi, la degradazione per glucosio. Gli aminoacidi possono essere gluconeogenici (producono glucosio) e chetogenici (producono acetilCoA). I lipidi possono essere di diversa natura (trigliceridi, colesterolo, fosfolipidi, ecc.) ma sono tutti

accumunati dal fatto che sono idrofobi. Una prima lavorazione ad opera delle lipasi salivari avviene a livello del cavo orale, successivamente poi i lipidi vengono deglutiti e raggiungono lo stomaco. Qui continuano ad essere processati (da motilità gastrica + lipasi gastrica); quando entrano nell'intestino si troveranno sotto forma di grosse gocce apolari. Sorge a questo punto il problema di rendere accessibili i lipidi da digerire alle lipasi, che viene risolto dalla bile. La bile è una soluzione (acqua dell'Hb come la bilirubina + farmaci + sostanze tossiche e di + ioni + pigmenti ed elementi ottenuti dalla degradazione scarto) con pH leggermente basico (ha la funzione di neutralizzare l'acidità del chimo quando entra nello stomaco e anche quella di creare il giusto ambiente per permettere agli enzimi dell'intestino di funzionare) che è formata, tra le altre cose, anche dai Sali biliari. Questi hanno la funzione di circondare le grandi gocce

apolari e di scindere in gocce più piccole, più facilmente accessibili da lipasi e colipasi (che possono operare solo a livello acquoso). Da queste gocce otterremo delle piccole micelle che verranno scisse nelle loro componenti di base: AG e glicerolo attraversano per diffusione la membrana e, in caso di bisogno, vi ci possono rimanere (funzione plastica), in alternativa raggiungono l'interno della cellula ed entrano a livello del REL, dove vengono ricostituiti i 3 gliceridi. Il colesterolo entra attraverso degli specifici trasportatori e può o fermarsi nella membrana o entrare. I lipidi assorbiti, all'interno della cellula, saranno lavorati nel golgi e organizzati a formare delle particolari strutture: i chilomicroni. Questi sono formati dalle lipoproteine (polari, stanno all'esterno per permetterne il trasporto in circolo) che rivestono un cuore apolare lipidico e trigliceridi). I chilomicroni sono rilasciati dal golgi in vescicole che vengono esocitate.

All'esterno (con colesterolo della cellula e, invece che entrare nel flusso ematico, saranno captati dai vasi linfatici presenti a livello dell'intestino. Questi convergeranno in vasi di calibro maggiore fino a raggiungere il dotto toracico (fa parte del sistema linfatico) che riversa il suo contenuto a livello della vena cava. I chilomicroni, ora nel sangue, raggiungeranno il fegato. Se, in circolo, acquisiscono apolipoproteina IIC in circolo, questi diventano i target delle lipoproteine lipasi: in questo caso, il chilomicrone sarà degradato a livello tissutale e le sue componenti saranno usate in loco. In alternativa, i chilomicroni (o ciò che ne avanza in seguito al loro utilizzo tissutale) raggiungono il fegato dove vengono smantellati e riassemblati. Distinguiamo diversi tipi di chilomicroni, a seconda della loro densità: VLDL con tanti trigliceridi, destinati ai tessuti, LDL quando le VLDL perdono i trigliceridi dopo che sono stati utilizzati dalle

Le cellule (muscolari e adipose) contengono prevalentemente colesterolo. Hanno anche HDL (elevata densità perché contengono molto colesterolo), che sono chilomicroni destinati a tornare nel fegato. Questo organo è la principale sede del metabolismo del colesterolo.

Le vitamine liposolubili sono assorbite come i lipidi, mentre per quanto riguarda le vitamine idrosolubili, affinché vengano riassorbite, necessitano di essere legate da specifiche proteine (il fattore intrinseco lega la B12 affinché venga riassorbita a livello dell'ileo).

Il ferro può essere riassorbito sotto forma di ione libero (attraverso uno specifico trasportatore, DMT1) in cotrasporto, oppure può entrare legato all'eme sfruttando il suo trasportatore. Il riassorbimento del ferro con gli ioni H varia a seconda della sua biodisponibilità a livello dell'organismo (quindi, dipende da quanto ferro c'è nei depositi di ferritina) e dipende dalla velocità di eritropoiesi.

Dalla dieta dell'individuo e dallo stato di ipossia dei tessuti (se c'è carenza diossigeno in un tessuto viene assorbito più ferro per produrre più emoglobina e trasportare più ossigeno in circolo). Al livello della membrana basale, il ferro (sotto forma di ione) viene riassorbito attraverso la fe