Sistemul digestiv - Marea transformare

Sistemul digestiv - Marea transformare

La fel ca oxigenul pe care il respiram, alimentele pe care le ingeram sunt vitale. Alimentatia contine elementele nutritive esentiale: glucidele, lipidele, proteinele, apa, vitaminele si sarurile minerale.
Toate substantele prezente in alimente sunt utilizate de organism, care extrage molecule asimilabile. Celulele noastre au, cert, capacitatea de a crea noi molecule, pornind de la substante deja prezente in organism, dar aceasta activitate de sinteza este limitata si insuficienta pentru buna functionare a organismului. Aproximativ 50 de molecule vitale, cum este glucoza, nu pot fi obtinute decât prin alimentatie. Aproape toate glucidele pe care le consumam provin din vegetale, exceptie lactoza din lapte si glicogenul din carne. Glucidele sunt clasificate in doua grupe: simple sau rapide si complexe sau lente.
Primele sunt constituite dint-o molecula de glucid(glucoza, fructoza) sau doua (lactoza, zaharoza).
Zaharurile complexe difuzeaza lent in corp. Acestea sunt dintr-un numar mare de molecule de glucide simple(ex. amidonul si celuloza ).
Celulele organismului nu utilizeaza zaharurile decât sub forma de glucoza. Lanturile lungi de glucide complexe trebuie deci sa suporte, in timpul digestiei, o degradare enzimatica pentru a fi descompuse in glucide mai simple. Glucoza este folosita pentru sinteza ATP, o molecula indispensabila nevoilor energetice ale celulelor. Când glucidele nu sânt prezente in cantitate suficienta, sunt consumate lipidele si proteinele. O serie de reactii biochimice le transforma atunci in glucoza.
Ca si glucidele, lipidele sunt o importanta sursa de energie pentru corp. Ele contin in principal acizi grasi. Proteinele trebuie si ele sa figureze in meniurile noastre, pentru ca unele dintre componentele lor, acizii aminati, sau esentiali, nu pot fi sintetizati de celule. Proteinele ingerate sunt fragmentate in acizii aminati si asimilate de celulele corpului, care utilizeaza acizii aminati obtinuti pentru a elabora propriile sale proteine. Proteinele de origine animala, prezente in oua, carne sau lapte, contin cea mai mare cantitate de acizi aminati esentiali. Cerealele, soia si leguminoasele sunt vegetalele cele mai bogate in proteine.
Vitaminele sunt substante organice indispensabile pentru buna functionare a organismului. Pâna in prezent au fost inventariate 13. Ele sunt repartizate in doua grupe: vitaminele hidrosolubile (C, B1, B2, B5, B6, B8, B12, PP) si liposolubile(A, D, E, K). Unele dintre ele, de exemplu D, sunt sintetizate in cantitate insuficienta de organism si trebuie deci completate prin alimentatie.
Sarurile minerale iau parte la numeroase reactii biochimice. Fosforul , calciului, sodiul, potasiul si magneziul sunt elemente minerale majore, spre deosebire de fier, zinc, mangan, cupru sau iod, grupate sub denumirea de elemente minore. Iata de ce acestea din urma sunt denumite oligoelemente.
Sistemul digestiv are ca rol transformarea alimentelor si degradarea lor in glucide, lipide, proteine si alte substante sub o forma asimilabila.
Totul incepe in cavitatea bucala. Dintii incep procesul de degradare a alimentelor printr-o actiune mecanica. Glandele salivare impregneaza cu saliva alimentele zdrobite; acestea contin o enzima, ptialina, care incepe digerarea glucidelor. Limba le impinge spre partea posterioara a gurii. Hrana, mestecata si fragmentata este transformata intr-o pasta. Acest „bol alimentar” este apoi inghitit. Trece prin faringe si coboara prin esofag, ajutat de miscari ritmate ale peretelui acestui conduct.
Odata ajunsa in punga stomacala, hrana este amestecata cu sucul gastric, care contine o cantitate importanta de acid clorhidric. Acesta sterilizeaza alimentele, distrugând bacteriile si activeaza enzime ca pepsinogenul, care se transforma in pepsina si ataca proteinele alimentare. Cheagul(labfermentul) este un alt constituent al sucului gastric, care coaguleaza laptele. Toate acestea elemente activeaza digestia gastrica, care dureaza doua-patru ore, dupa natura principiilor nutritive. Alimentele sunt impregnate cu suc gastric si sunt impinse de micile miscari ale musculaturii groase a stomacului. Când sunt aproape dizolvate si formeaza aproape o pasta omogena, denumita chim, progreseaza in partea inferioara a stomacului.
Chimul depaseste apoi pilorul, muschi inelar care se deschide ca o diafragma, scurgându-se spre intestine. In duoden, prima parte a intestinului subtire, patrund intâi alimentele devenite lichide. Bila si secretiile pancreatice intra atunci in actiune. Sintetizate de ficat si pancreas, ele se varsa in duoden. si continua descompunerea chimului in fragmente chimice simple, pe care peretii intestinului vor absoarbe spre capilare. Glucidele cele mai complexe sunt transformate in zaharuri elementare, lipide in acizi grasi, proteinele in aminoacizi. Bila faciliteaza actiunea enzimelor care emulsioneaza si transforma grasimile.
Reziduurile alimentelor patrund apoi in intestinul gros. Depasesc colonul, unde bacterii degradeaza glucidele complexe restante, mai mult pentru a se hrani decât pentru a contribui la starea noastra de bine. In aceasta etapa, o fractiune importanta a apei si a sarurilor minerale trece in circulatia sanguina. Deshidratate, reziduurile sunt dirijate spre rect, unde sunt stocate, apoi sunt evacuate prin anus sub forma de fecale.
Celulele corpului sunt mari consumatoare de energie. Grasimile, zaharurile si proteinele continute in alimentele sunt transformate in substante chimice bogate in energie. Celulele recupereaza pentru propriile lor nevoi o parte din aceasta energie continuta in legaturile intramoleculare. Metabolismul este caracterizat de reactii de tip anabolic si catabolic. Primele sunt reactii de degradare. Ele sunt reactii in care se sintetizeaza substante cu structuri complexe pornind de la molecule simple. Aminoacizii, de exemplu, se asociaza intre ei pentru a da nastere la proteine.
Catabolismul se bazeaza pe principiul invers: elemente complexe sunt degradate in molecule mai simple.
Prin reactii catabolice tubul digestiv degradeaza hrana pentru a putea fi asimilata in organism.
Reactiile metabolice implica trei etape. In prima, alimentele sunt dizolvate in tubul digestiv cu ajutorul unor secretii bogate in acizi si enzime. Odata transformate in elemente chimice simple, apoi absorbite, ele sunt transportate de sânge spre celulele tesuturilor.
Cea de a doua etapa are loc in interiorul celulelor. Elementele nutritive asimilate sunt transformate printr-o serie de reactii anabolice si catabolice in alte molecule.
Cea de a treia etapa implica numai reactii catabolice si are loc in mitocondrii, organite celulare care joaca rolul de centrala energetica.
Toate reactiile metabolice ale glucidelor implica glucoza. Aceasta este oxidata la bioxid de carbon prin intermediul a trei procese distincte: glicoliza, ciclul lui Krebs si lanturi de oxido-reducere.
Prin glicoliza, glucoza este degradata, formându-se acid piruvic si ATP. Acidul piruvic este apoi transformat in acetil-coezima A.
Ciclul lui Krebs cuprinde o serie de reactii biochimice care duc, de asemenea, la degradarea glucozei. Aceasta are loc in mitocondrii. Unele dintre produsele de degradare intra apoi in lanturi de oxido-reducere, reactii-cascada care au loc in membrana interna a mitocondriilor si care furnizeaza o mare cantitate de energie sub forma de ATP.
Glucoza serveste in mare masura la sinteza moleculelor de ATP. Dar când rezervele de ATP sunt foarte mari, glucoza este transformata in glicogen si este stocata pentru utilizarea ulterioara.
Cu lipidele se intâmpla cam acelasi lucru. Odata absorbite de mucoasele intestinale, sunt transportate in sânge, apoi degradate de enzime plasmatice. Sub forma de acizi grasi si de glicerol, ele sunt recuperate de celule pentru o ultima transformate. Glicerolul este usor convertit in gliceraldehida 3 – fosfat, alta molecula intermediara. Transformarea acestuia din urma produce mai putin de jumatate din energia furnizata de glucoza. Totusi, lipidele, care contin foarte putina apa, reprezinta energia cea mai concentrata. Iar, in final, randamentul energetic al catabolismului lipidelor este dublu fata de cel ai degradarii glucozei sau proteinelor, adica 38 de kilojouli pe gram de lipide, fata de 17 kilojouli pe gram de glucid sau de proteina.