Per sopravvivere, dobbiamo assumere nutrienti dal cibo che mangiamo. Questo è ottenuto dalla digestione, un processo complesso che si svolge nel nostro intestino.
Sebbene il cibo contenga tutti i nutrienti necessari per una buona salute, essi sono rinchiusi in composti grandi e complessi. Per essere utilizzati dal corpo, devono prima essere suddivisi in parti più piccole attraverso il processo digestivo.
In questo articolo, esploreremo come il cibo viene convertito nei mattoni della vita e, naturalmente, nella cacca.
Cos’è la digestione?
In poche parole, la digestione comporta la demolizione di grandi molecole di cibo in molecole idrosolubili che possono essere trasferite nel sangue e trasportate agli organi del corpo.
Ad esempio, i carboidrati sono suddivisi in glucosio, le proteine in amminoacidi e i grassi in acidi grassi e glicerolo.
Il sistema digestivo coinvolge organi «vuoti» 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 – contribuiscono con vari prodotti al mix digestivo.
Oltre agli organi solidi e cavi, anche i sistemi nervoso e circolatorio sono fondamentali nella digestione, così come i batteri che vivono nell’intestino.
La digestione è spesso suddivisa in due tipi:
- Digestione meccanica: il cibo viene spezzato fisicamente in parti più piccole, come avviene durante la masticazione.
- Digestione chimica: il cibo è suddiviso 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 «la via d’acqua più importante e meno bella 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 solo pensiero del cibo, stimola la produzione di saliva dalle ghiandole salivari. Una volta che il cibo è all’interno della bocca, viene inumidito dalla saliva e i denti e la lingua avviano il processo di digestione meccanica.
La saliva contiene un enzima chiamato amilasi salivare, che scompone l’amido. Inoltre, la saliva contiene muco che facilita il passaggio del cibo attraverso il sistema digestivo.
Una volta completata la masticazione e l’azione dell’amilasi, il cibo diventa un piccolo blob rotondo, noto come bolo. Dopo la deglutizione, il bolo entra nell’esofago e viene spostato verso lo stomaco attraverso un processo chiamato peristalsi.
Peristalsi
La peristalsi è la lenta contrazione dei muscoli lisci attorno alle tubature dell’apparato digerente. Onde di contrazione si propagano 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 regola quanto cibo entra nello stomaco e quando.
Lo stomaco contiene succo gastrico, che è composto principalmente da:
- Acido cloridrico – un acido sufficientemente forte da dissolvere le lamette da barba.
- Pepsina – un enzima che distrugge le proteine.
Entrambe queste sostanze chimiche potrebbero potenzialmente danneggiare il rivestimento dello stomaco, quindi questo 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; eccezioni a questo includono acqua, alcol e farmaci antiinfiammatori non steroidei (FANS).
Dopo 1-2 ore nello stomaco, il cibo si trasforma in una pasta densa, chiamata chimo. Questo 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 dal fegato e il succo intestinale:
Bile – prodotta dal fegato, aiuta a scomporre 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 e 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 – dove viene gradualmente digerito. Una volta completamente rotto, 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 superficie disponibile per l’assorbimento. I villi massimizzano la quantità di sostanze nutritive che possono essere assorbite. La superficie è ulteriormente aumentata dai microvilli, che sono proiezioni più piccole derivanti dalle cellule dell’epitelio dell’intestino (rivestimento).
L’intestino crasso
Chiamato anche colon, l’intestino crasso misura 1,5 metri (5 piedi) di lunghezza. 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 operata dai batteri intestinali.
L’intestino crasso assorbe tutti i prodotti generati dall’attività batterica, come la vitamina K, la vitamina B12, la tiamina e la riboflavina.
L’intestino crasso è diviso in sezioni:
Il colon ascendente – include il cieco (una sacca che si unisce all’ileo) e l’appendice (un’altra piccola sacca, la cui funzione non è chiara, ma può giocare un ruolo nel mantenimento dei batteri intestinali).
Il colon trasverso – questa sezione attraversa l’addome.
Il colon discendente – questa sezione ha una popolazione densa di batteri intestinali ed è 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 residuo rimasto che il corpo non può utilizzare viene spostato nel retto ed espulso attraverso l’ano durante la defecazione. Questo può avvenire più volte in un giorno o una volta ogni pochi giorni.
I recettori elastici nella parete del retto rilevano quando la cavità è piena e stimolano il desiderio di defecare. Se la defecazione viene ritardata, le feci possono essere spostate indietro nel colon, dove l’acqua viene assorbita nel corpo. Se la defecazione viene procrastinata per un periodo prolungato, più acqua viene rimossa, le feci diventano dure e l’individuo può sviluppare stitichezza.
Come vengono abbattuti i nutrienti
Diversi componenti della dieta sono suddivisi in vari modi:
Le proteine sono digerite da tre enzimi chiamati pepsina (nello stomaco), tripsina e chimotripsina (nel duodeno, secreto dal pancreas).
La lipasi lipidica inizia la digestione dei grassi in bocca. Tuttavia, la maggior parte del grasso viene scomposta nell’intestino tenue tramite la lipasi pancreatica. La bile contribuisce anche a questo processo.
I carboidrati sono scomposti dall’amilasi salivare e pancreatica, che rompono gli amidi in singole unità di glucosio. Lattasi scompone il lattosio, lo zucchero nel latte. Sucrasi scompone il saccarosio (zucchero da tavola o zucchero di canna).
Il DNA e l’RNA vengono suddivisi per deossiribonucleasi (DNasi) e ribonucleasi (RNasi) prodotti dal pancreas.
Digestione non distruttiva
Alcune molecole essenziali e complesse sarebbero compromesse se mescolate con i succhi digestivi nello stomaco.
Ad esempio, la vitamina B12 è molto sensibile all’acido e, se fosse scomposta nelle sue parti, non potrebbe svolgere il suo ruolo nel corpo.
In questi casi, avviene una digestione non distruttiva. Per la vitamina B12, una sostanza chimica presente nella saliva chiamata haptocorrina si lega e protegge la molecola.
Nel duodeno, il legame viene separato e la B12 si attacca al fattore intrinseco. Successivamente, una volta nell’ileo, speciali recettori portano le due molecole legate nel sangue.
Controllo ormonale della digestione
La digestione è un processo complesso che richiede diversi organi per eseguire le azioni al momento giusto. Ad esempio, gli enzimi giusti devono essere spruzzati nel posto giusto, al momento giusto e nelle giuste quantità. Per aiutare a coordinare questo sistema, sono coinvolti una serie di ormoni, tra cui:
Gastrina – rilasciata 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 di 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) – trovata anche nel duodeno, questo ormone stimola il pancreas a rilasciare enzimi e la cistifellea a rilasciare la bile.
Peptide inibitorio gastrico – diminuisce l’attività dello stomaco e riduce la velocità con cui il cibo svuota dallo stomaco. Attiva anche la secrezione di insulina.
Motilin – stimola la produzione di pepsina e accelera la peristalsi.
Cos’è la cacca?
A seconda dell’individuo e del tipo di cibo che hanno 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 e che sono stati decomposti dai batteri nell’intestino crasso. Contiene batteri e alcune piccole quantità di rifiuti metabolici, come la bile e la bilirubina (derivante dalla rottura del sangue).
Le feci possono variare molto nel colore (leggi di più su cosa significano i vari colori delle feci qui) e possono avere consistenze diverse, da acquoso a solido.
In poche parole
La digestione è tanto complessa quanto importante. Trasferire cibo in componenti utili coinvolge più organi e sistemi, una gamma di sostanze chimiche e un coordinamento impressionante. La strada dall’hamburger alla cacca è lunga e tortuosa.
Nuovi sviluppi nella ricerca sulla digestione nel 2024
Recenti studi hanno dimostrato che la microbiota intestinale gioca un ruolo cruciale nella digestione e nel metabolismo. La composizione della flora intestinale può influenzare non solo la digestione, ma anche la salute generale, il sistema immunitario e il rischio di malattie croniche. Ad esempio, un’analisi del 2023 ha suggerito che una dieta ricca di fibre e probiotici può migliorare la salute intestinale e ridurre l’infiammazione.
Inoltre, ricerche recenti hanno evidenziato l’importanza della digestione non solo per il metabolismo dei nutrienti, ma anche per la sintesi di molecole bioattive che possono influenzare il nostro umore e il nostro comportamento. Un’approfondita revisione della letteratura ha rivelato che le interazioni tra il sistema nervoso e il sistema digestivo, note come asse intestino-cervello, sono fondamentali per la regolazione delle emozioni e del benessere psicologico.
Infine, è emerso che l’uso di tecnologie avanzate, come la metagenomica, sta permettendo agli scienziati di analizzare in modo più approfondito le interazioni tra microbi intestinale e nutrizione, aprendo nuove strade per trattamenti personalizzati e approcci nutrizionali mirati. Questi sviluppi possono trasformare la nostra comprensione della digestione e della salute intestinale, portando a interventi più efficaci per migliorare la salute globale.
