Scopriamo la biologia: struttura e funzioni dell'apparato urinario e del nefrone

La digestione e l'escrezione

ZANICHELLIJay Phelan, Maria Cristina Pignocchino Scopriamo la biologiaCapitolo 10 La digestione e l'escrezione Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino, Scopriamo la biologia @ Zanichelli editore 2018

Struttura e funzioni dell'apparato digerente

ZANICHELLI 31. La struttura e le funzioni dell'apparato digerente /1

Ghiandole salivari Lingua Denti Esofago Diaframma Fegato Cistifellea Stomaco Intestino crasso (colon) Pancreas Appendice Intestino tenue Retto Ano

L'apparato digerente è formato dal tubo digerente e da diversi organi e ghiandole annessi. Il tubo digerente inizia con la bocca, termina con l'ano e comprende carie parti specializzate in compiti diversi. Le ghiandole annesse all'apparato digerente producono sostanze che aiutano la digestione e l'assorbimento. Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino, Scopriamo la biologia @ Zanichelli editore 2018

Fasi del processo digestivo

4 ZANICHELLI1. La struttura e le funzioni dell'apparato digerente /2

1 INGESTIONE Il cibo viene introdotto nell'organismo e trasformato in bolo.

2 DIGESTIONE Il bolo è demolito mediante la digestione meccanica e chimica fino a ottenere molecole che possono essere assorbite dall'organismo.

3 ASSORBIMENTO Le molecole dei nutrienti raggiungono le cellule del corpo, dove vengono utilizzate come fonte di energia e di materie prime.

4 ELIMINAZIONE Tutti i materiali indigeribili sono eliminati come scarti metabolici, mentre la maggior parte dell'acqua viene riassorbita.

Il processo digestivo comprende quattro fasi:

• ingestione del cibo;
• digestione meccanica e chimica;
• assorbimento delle sostanze nutritive;
• eliminazione dei prodotti di scarto.

Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino, Scopriamo la biologia @ Zanichelli editore 2018

Inizio della digestione: la bocca

5 ZANICHELLI2. L'inizio della digestione: la bocca /1

Molari Incisivi Canini Premolari Ghiandole salivari

I denti e la lingua iniziano la digestione meccanica del cibo ingerito. Le ghiandole salivari danno avvio alla digestione chimica grazie all'amilasi salivare, un enzima che demolisce l'amido.

Nella bocca i denti iniziano la digestione con la masticazione. Durante la masticazione le ghiandole salivari secernono la saliva, che:

• lubrifica il boccone;
• contiene enzimi come l'amilasi salivare, che inizia a demolire le molecole di amido;
• favorisce il contatto dei cibi con le papille gustative.

Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino, Scopriamo la biologia @ Zanichelli editore 2018

Processo di ingestione

6 ZANICHELLI2. L'inizio della digestione: la bocca /2

INGESTIONE

1 Bolo 1 La lingua da una forma compatta e tondeggiante al boccone e lo spinge verso la parte posteriore della bocca.

Epiglottide

2 2 Lingua L'epiglottide si sposta e impedisce l'ingresso di cibo nella trachea quando inghiottiamo.

Esofago Muscolatura lisca

3 Trachea Esofago

3 Stomaco Dopo essere stato inghiottito, il cibo è spinto dalla peristalsi lungo l'esofago, fino allo stomaco.

Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino, Scopriamo la biologia @ Zanichelli editore 2018

Digestione nello stomaco

7 ZANICHELLI3. La digestione nello stomaco

4 DIGESTIONE I movimenti delle pareti muscolari dello stomaco rimescolano, sminuzzano e amalgamano il cibo.

Esofago Cibo Movimenti delle pareti muscolari

Lo sfintere esofageo sigilla lo stomaco dopo l'ingresso del cibo, impedendo il reflusso di succhi gastrici nell'esofago; il piloro isola lo stomaco dall'intestino tenue.

4 Intestino tenue

6 5 Chimo Fossette gastriche

5 Le fossette gastriche producono acido cloridrico che attiva la pepsina, un enzima che degrada le proteine.

6 Il bolo è trasformato in un liquido denso e molto acido, chiamato chimo, che passa nell'intestino tenue.

Le funzioni dello stomaco sono:

• rimescolare e amalgamare il bolo, mediante i movimenti delle pareti muscolari;
• iniziare la digestione chimica delle proteine;
• uccidere quasi tutti i batteri presenti nel cibo, grazie al suo pH acido.

Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino, Scopriamo la biologia @ Zanichelli editore 2018

Digestione e assorbimento nell'intestino tenue

8 ZANICHELLI4. La digestione e l'assorbimento nell'intestino tenue /1

Microvilli Villi

INTESTINO TENUE Lungo fino a 6 metri, ripiegato in molte anse e pieghe.

VILLI Estroflessioni digitiformi che tappezzano l'intestino tenue.

MICROVILLI Estroflessioni digitiformi molto sottili che tappezzano le cellule dei villi.

Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino, Scopriamo la biologia @ Zanichelli editore 2018

Processo digestivo nell'intestino tenue

9 ZANICHELLI4. La digestione e l'assorbimento nell'intestino tenue /2

Fegato Stomaco Piloro

1 Chimo

2 Cistifellea Intestino tenue Chimo Pancreas

3 Bile

4 Succo pancreatico

1. Quando il piloro si rilassa, il chimo passa nell'intestino tenue.
2. Il fegato produce la bile, che è immagazzinata nella cistifellea e poi rilasciata nell'intestino tenue, dove facilita la digestione dei grassi.
3. Il pancreas secerne succo pancreatico.
4. Nell'intestino tenue gli enzimi proseguono la digestione.

Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino, Scopriamo la biologia @ Zanichelli editore 2018

Assorbimento dei nutrienti

10 ZANICHELLI4. La digestione e l'assorbimento nell'intestino tenue /3

Con l'assorbimento, le piccole molecole prodotte dalla digestione passano dal tratto digerente alla circolazione sanguigna e linfatica.

Lume intestinale Nutrienti

1 Cellule esterne dei villi Liquido interstiziale

2 3 Capillare

L'assorbimento avviene nell'intestino tenue, ma ci sono sostanze come l'alcol che sono assorbite già nello stomaco.

Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino, Scopriamo la biologia @ Zanichelli editore 2018

Eliminazione dei residui della digestione

11 ZANICHELLI5. L'eliminazione dei residui della digestione /1

L'intestino crasso è l'ultimo tratto del tubo digerente, ed è composto da tre regioni:

• cieco,
• colon,
• retto.

Le sue funzioni comprendono:

• assorbimento di acqua, sali e vitamine ancora presenti nel chimo in arrivo dall'intestino tenue;
• raccolta nel retto dei residui della digestione sotto forma di feci, che poi sono espulse.

Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino, Scopriamo la biologia @ Zanichelli editore 2018

Funzioni dell'intestino crasso

12 ZANICHELLI5. L'eliminazione dei residui della digestione /2

2 L'acqua, i sali e alcune vitamine vengono assorbiti.

Colon

1 2 La parte residua di chimo - composta per lo più da materiali indigeribili - passa dall'intestino tenue alla prima parte dell'intestino crasso, il colon.

1 3 Nel colon viene assorbita gran parte dell'acqua, i sali ealcune vitamine.

L'appendice è un sottile prolungamento dell'intestino crasso, lungo dai 5 ai 9 cm; non svolge alcun ruolo nell'assorbimento dei nutrienti, ma è costituita da tessuto linfatico e svolge la funzione di filtro della flora intestinale.

Feci Intestino tenue Retto

Il retto funge da compartimento di raccolta delle feci, formate da cellule batteriche morte e dai resti indigeribili del cibo ingerito.

3 Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino, Scopriamo la biologia @ Zanichelli editore 2018

Nutrienti essenziali per il corpo

13 ZANICHELLI6. I nutrienti essenziali /1

Attraverso l'alimentazione, il nostro corpo è in grado di ottenere tutti i componenti necessari per costruire le biomolecole e svolgere il metabolismo cellulare.

Nella dieta devono essere presenti i nutrienti essenziali, quelli che le nostre cellule non possono sintetizzare in modo autonomo:

• amminoacidi essenziali;
• acidi grassi essenziali;
• ioni essenziali;
• vitamine.

Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino, Scopriamo la biologia @ Zanichelli editore 2018

Minerali e loro funzioni

14 ZANICHELLI6. I nutrienti essenziali /2

Minerali Funzioni dell'organismo Carenza Dove si trovano

Calcio (Ca) È fondamentale per le ossa, i denti, la contrazione dei muscoli, la coagulazione del sangue, la trasmissione nervosa. Rallentamento della crescita, deformazione delle ossa, osteoporosi. Latte, formaggi, uova, legumi, ortaggi a foglia verde.

Fosforo (P) Favorisce la costruzione delle proteine ed è fondamentale per la produzione di energia. Demineralizzazione delle ossa, debolezza. Uova, latte, formaggio, pesce, carne, frutta, legumi.

Magnesio (Mg) Attiva gli enzimi coinvolti nella sintesi proteica; facilita il lavoro dei muscoli e del sistema nervoso. Rallentamento della crescita, tremori, spasmi. Cereali, ortaggi a foglia verde, legumi secchi, frutta fresca.

Sodio (Na) È indispensabile per l'equilibrio dei liquidi nell'organismo. Crampi, stanchezza, sete, sudorazione eccessiva. Sale da cucina, formaggi, salumi, insaccati.

Potassio (K) È indispensabile per le funzioni cellulari, ed è importante per l'attività muscolare. Debolezza muscolare, crampi. Legumi secchi, cioccolato, albicocche, banane, patate.

Ferro (Fe) È essenziale per la formazione dell'emoglobina e degli enzimi coinvolti nel metabolismo energetico. Anemia, affaticamento, facilità a contrarre infezioni. Fegato, carne rossa, legumi secchi, cereali integrali, ortaggi a foglia verde.

Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino, Scopriamo la biologia @ Zanichelli editore 2018

Dati a colpo d'occhio: piramide alimentare

15 ZANICHELLII DATI A COLPO D'OCCHIO

La piramide alimentare

Consumo medio quotidiano procapite in Italia ...

Consumo di pane in Italia

... di pane (g al giorno) 1200 -1100 1000 800 600 230 400 197 180 120 85 200 0 1861 |1980 1990 2000 2010 2016

Consumo di latte in Italia

... di latte (g al giorno) 190 184 183 180 180 Numero di porzioni Frutta a guscio, semi, olive Erbe, spezie, aglio, cipolle per ridurre il sale aggiunto 2011 2013 2016

Consumo di carne in Europa

Consumo giornaliero ... di carne (kg all'anno) 109,8 101 altri 86 85,8 19 avicola -21 bovina Pasti principali 37 suina Frutta Pane, pasta, riso, couscous O e altri cereali preferibilmente integrali Danimarca Portogallo Spagna Germania Francia Italia Fonte: Osservatorio nazionale sui consumi di carne; Coldiretti; Clal.it; Agea

Svolgi i seguenti esercizi.

1. Con il passare degli anni, il consumo pro capite quotidiano di latte in Italia è diminuito o aumentato?
2. Qual è il paese europeo con il maggiore consumo pro capite di carne all'anno?

Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino, Scopriamo la biologia @ Zanichelli editore 2018

Piramide alimentare e dieta mediterranea

16 ZANICHELLI I dati sono riferiti alla popolazione adulta tra i 18 e i 65 anni.

> 0 da a > Consumo settimanale

La versione attuale non considera le calorie prodotte dai cibi, ma il loro indice glicemico, ovvero la velocità con la quale mezzo etto di un determinato cibo causa aumenti di glucosio nel sangue.

Dolci IA . Salumi Carne < IA Pesce, crostacei, molluschi Pollame Uova Legumi Olio d'oliva . 0 0 99,5 1 79 2 Latte e derivati (a ridotto contenuto di grasso) O Verdura > O

Nel 1993 l'Harvard School of Public Health, in collaborazione con l'Organizzazione Mondiale della Sanità, introdusse la «piramide alimentare» per formalizzare le indicazioni della «dieta mediterranea». Questa prevede che si privilegino i nutrienti di origine vegetale quali cereali, tuberi, legumi, oli vegetali, associati a prodotti animali, che restano essenziali per vivere bene e a lungo.