LA DIGESTIONE E L’ASSORBIMENTO DEI NUTRIENTI

  La digestione e l’assorbimento dei nutrienti

Attraverso l’assorbimento i nutrienti vengono trasferiti dal canale digerente al circolo sanguigno.

L’assorbimento può avvenire in modo spontaneo, per diffusione, oppure con consumo di energia, tramite trasporto attivo (vedi box sotto).

All’interno dell’intestino permangono solo molecole di scarto, inutilizzate anche dal microbiota, che risulterebbero tossiche per il nostro organismo se non venissero eliminate.

Le tonache dell’intero canale digerente sono avvolte da una fitta rete di capillari che, raggruppandosi in vene di dimensioni crescenti, convergono nella vena porta. Attraverso questa vena tutti i nutrienti assorbiti sono indirizzati al fegato, organo sovrano nel gestire il destino di ogni nutriente.

Fanno eccezione i lipidi a catena lunga che finiscono nel circolo linfatico. La rete linfatica addominale, quasi sovrapposta a quella sanguigna, si raccoglie invece nel dotto toracico, per poi convogliare anch’essa nel fegato.

In termini generali, la concentrazione di ogni nutriente nel sangue deve mantenersi entro precisi parametri per non creare scompensi all’organismo. A tal fine l’organismo utilizza il fegato, il tessuto adiposo e il tessuto muscolare per immagazzinare i nutrienti in eccesso e rimetterli a disposizione in caso di necessità.

  L’attraversamento delle membrane e il livello ematico dei nutrienti

Il passaggio dei nutrienti dall’apparato digerente al sangue o alla linfa richiede l’attraversamento delle membrane delle cellule che costituiscono le pareti dello stomaco o dell’intestino. Ciò può avvenire principalmente con due modalità.

  • Per diffusione, o trasporto passivo. Quando due soluzioni sono separate da una membrana semipermeabile (come la membrana cellulare), le molecole possono passare dalla soluzione in cui sono più concentrate verso la soluzione in cui sono più diluite. Si parla di diffusione semplice per molecole di piccole dimensioni, mentre la diffusione è detta facilitata quando riguarda molecole più voluminose. In tal caso intervengono specifiche proteine di membrana che agevolano l’attraversamento da un versante all’altro, senza consumare ATP.
  • Per trasporto attivo. Se le molecole da assorbire sono particolarmente voluminose, o se devono essere captate contro gradiente, cioè sono destinate a zone dove la loro concentrazione è maggiore, l’attraversamento richiede l’intervento di specifiche proteine di trasporto che raggiungono lo scopo consumando energia in forma di ATP.

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  L’assorbimento dei macronutrienti

glucidi

La digestione riduce progressivamente la maggior parte dei glucidi ingeriti, complessi o semplici che siano, a singoli monosaccaridi.

Nella bocca si ha una prima scissione dell’amido: alcuni legami vengono scissi dalla ptialina (o amilasi salivare), trasformando l’amido in destrine (oligosaccaridi costituiti da un numero variabile di molecole di glucosio).

Successivamente i glucidi attraversano lo stomaco senza subire alcuna trasformazione, e arrivano all’intestino. Nel duodeno l’amilasi pancreatica completa il lavoro iniziato dall’amilasi salivare, mentre gli enzimi presenti nel succo enterico (maltasi, saccarasi, lattasi) scindono i legami dei disaccaridi fino a ridurli a monosaccaridi.

Una volta terminata, la digestione dei glucidi produce in massima parte molecole di glucosio, oltre a fruttosio e galattosio.

L’assorbimento del glucosio e del galattosio da parte degli enterociti si verifica per trasporto attivo, mentre il fruttosio penetra per diffusione facilitata. Il successivo passaggio dagli enterociti ai capillari avviene, per tutti e tre i monosaccaridi, sfruttando la diffusione facilitata.

Attraverso la vena porta, i monosaccaridi raggiungono il fegato: qui la maggior parte di essi viene trasformata in glucosio, immagazzinato in seguito come glicogeno, per poi essere di nuovo rimesso in circolo non appena la glicemia inizia a diminuire.

Anche le cellule muscolari accumulano glucosio sotto forma di glicogeno. In tal modo si garantiscono una riserva di energia per sostenere un eventuale sforzo fisico.

Una parte del glucosio assorbito resta invece nel sangue per rifornire tutte le cellule dell’organismo. Un organismo sano e una dieta equilibrata garantiscono che la concentrazione di glucosio nel sangue (glicemia) si mantenga costante e adeguata ai consumi cellulari, che dipendono in definitiva dall’età e dallo stile di vita dell’individuo.

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  zuccheri e diabete

Il fruttosio, a differenza del glucosio e del galattosio, attraversa la mucosa intestinale tramite trasporto passivo. Ciò comporta che questo monosaccaride necessiti di un tempo maggiore per l’assorbimento. Una volta raggiunto il fegato tramite la vena porta, il fruttosio (come il galattosio) deve essere isomerizzato (ossia trasformato) in glucosio.

L’insieme di tutti questi passaggi comporta un aumento della glicemia molto lieve (rispetto, per esempio, a quello conseguente l’assunzione di saccarosio). Si tratta della principale ragione per cui il fruttosio è più indicato, rispetto agli altri zuccheri semplici, nella dieta delle persone diabetiche.

lipidi

A causa della loro natura idrofobica, i lipidi tendono a raggrupparsi e a restare compatti. Ciò comporta che nelle soluzioni acquose, come la saliva o il succo gastrico, l’efficacia degli enzimi sia limitata e che questi possano agire solo sulla superficie dei complessi lipidici (tra il 10 e il 30% dei lipidi totali).

Una volta giunti nel duodeno i lipidi vengono emulsionati dalla bile, che li separa in tante piccole goccioline di dimensioni inferiori al micrometro, chiamate micelle; questo consente alle lipasi pancreatiche di scindere i trigliceridi prima in digliceridi poi in monogliceridi, e quindi di separare definitivamente gli acidi grassi dal glicerolo.

All’interno degli enterociti, gli acidi grassi seguono destini diversi in base alla loro lunghezza. Se un acido grasso contiene meno di 12 atomi di carbonio si diffonde nel sangue e si associa a un’▶ albumina per essere trasportato in direzione del fegato attraverso la vena porta. Gli acidi grassi a catena più lunga, invece, si associano nuovamente in trigliceridi e, assieme ad alcune proteine, costituiscono i chilomicroni (lipoproteine di trasporto). Queste macromolecole vengono quindi rilasciate nel sistema linfatico e, passando per il dotto toracico, raggiungono le cellule dei vari tessuti.

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proteine

Dal punto di vista molecolare una proteina può apparire come un gomitolo di ammi­noaci­di tenuti insieme da legami peptidici (vedi Unità 5, I macronutrienti, p. 143). La digestione di questi nutrienti richiede quindi che le proteine vengano in primo luogo denaturate, ovvero srotolate in modo da renderle meglio accessibili all’azione delle proteasi.

La denaturazione avviene principalmente a opera dell’acido cloridrico prodotto dallo stomaco, che inoltre trasforma il pepsinogeno (enzima inattivo) in pepsina, la quale provvede a idrolizzare alcuni legami peptidici e a ottenere i primi polipeptidi.

Nell’intestino l’ambiente chimico ritorna alla neutralità e i peptidi, ormai denaturati, vengono ridotti a dipeptidi e quindi ad amminoacidi dalle molteplici proteasi presenti nei succhi pancreatico ed enterico.

A questo punto gli enterociti assorbono gli amminoacidi per diffusione facilitata. Gli amminoacidi vengono poi immessi nel circolo sanguigno per trasporto attivo e raggiungono infine il fegato attraverso la vena porta.

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  L’assorbimento dei micronutrienti

Le vitamine sono molecole relativamente piccole e il loro assorbimento non richiede una specifica digestione.

Le vitamine liposolubili (A, D, E, K), e con esse gli omega-3 e omega-6, sono assorbite e metabolizzate assieme ad altri lipidi e rientrano nella composizione dei chilomicroni.

Le vitamine idrosolubili (gruppo B, C e H) vengono assorbite dagli enterociti per trasporto attivo e poi indirizzate al fegato via sangue.

I sali minerali attraversano il tubo digerente in forma ionica fino all’intestino tenue e crasso, dove sono assorbiti dagli enterociti per trasporto attivo.

L’assorbimento dell’acqua inizia nello stomaco e continua lungo il tubo digerente fino al retto.

L’acqua attraversa in entrambe le direzioni la mucosa intestinale in risposta ai gradienti osmotici. Alla conclusione del processo digestivo, in particolare a livello dell’intestino crasso, la maggior parte dei nutrienti è stata assorbita dagli enterociti ed è in transito verso il fegato: ciò crea un gradiente favorevole per il flusso osmotico dell’acqua dal lume verso gli enterociti e dagli enterociti al plasma del sangue.

Le fibre alimentari, infine, non vengono né digerite né assorbite nel loro transito all’interno del canale digerente; alcune di esse, le cosiddette fibre solubili, vengono fermentate dai batteri nel colon, contribuendo a svolgere un’importante funzione regolatrice dell’organismo; altre, chiamate insolubili, trattengono acqua e favoriscono l’aumento di volume e lo scorrimento delle feci.

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