Funcțiile de nutriție

Digestia cuprinde totalitatea transformărilor mecanice, fizice și chimice suferite de alimente în tubul digestiv. Transformările chimice sunt realizate de enzime hidrolitice, grupate în trei categorii: amilolitice (digeră glucidele), proteolitice (digeră proteinele) și lipolitice (digeră lipidele).

În cavitatea bucală, amilaza salivară hidrolizează amidonul preparat până la maltoză. În stomac, pepsina (activată de HCl din sucul gastric) scindează proteinele în peptide. În duoden acționează sucul pancreatic (amilază pancreatică, tripsină, lipază pancreatică) și bila, care emulsionează lipidele; digestia se finalizează la nivelul intestinului subțire, sub acțiunea enzimelor sucului intestinal (dizaharidaze, peptidaze).

Produșii finali — monozaharide (glucoză, fructoză, galactoză), aminoacizi, acizi grași și glicerol — sunt absorbiți la nivelul vilozităților intestinale prin mecanisme active și pasive. Monozaharidele și aminoacizii trec în sângele venei porte, către ficat; acizii grași și glicerolul refac în celulele intestinale trigliceridele, care trec sub formă de chilomicroni în limfă. Apa, vitaminele și sărurile minerale se absorb fără digestie prealabilă.

Inima funcționează ca o pompă dublă: pompa dreaptă deservește mica circulație, iar pompa stângă marea circulație. Activitatea sa ritmică se desfășoară în cicluri cardiace de circa 0,8 secunde (la 75 bătăi/minut): sistola atrială (0,1 s) împinge sângele în ventricule, sistola ventriculară (0,3 s) îl ejectează în artere, iar diastola generală (0,4 s) permite umplerea camerelor.

Marea circulație (sistemică): ventriculul stâng → artera aortă → arterele organelor → capilare (schimburi: cedare de O2 și nutrienți, preluare de CO2) → vene → venele cave superioară și inferioară → atriul drept. Mica circulație (pulmonară): ventriculul drept → trunchiul arterei pulmonare → capilarele alveolare (hematoză: preluare de O2, cedare de CO2) → cele patru vene pulmonare → atriul stâng.

Parametrii funcționali: debitul cardiac = volum sistolic (circa 70 ml) × frecvența cardiacă (circa 75/min) ≈ 5 l/min în repaus; tensiunea arterială normală — circa 120 mmHg (sistolică) / 80 mmHg (diastolică); pulsul arterial reflectă frecvența cardiacă. Inima are și un sistem propriu de generare a impulsurilor (țesutul nodal, cu nodulul sinoatrial — pacemakerul fiziologic), ceea ce explică automatismul cardiac.

Ventilația pulmonară se realizează prin variațiile de volum ale cutiei toracice. Inspirația este un proces activ: diafragma se contractă și coboară, mușchii intercostali externi ridică coastele; volumul toracic crește, presiunea intrapulmonară scade sub presiunea atmosferică și aerul intră în plămâni. Expirația de repaus este pasivă: mușchii se relaxează, plămânii revin elastic, presiunea internă crește și aerul iese. În expirația forțată intervin mușchii abdominali și intercostalii interni.

Volumele respiratorii se măsoară prin spirometrie: volumul curent (VC ≈ 500 ml — aerul unei respirații liniștite), volumul inspirator de rezervă (VIR ≈ 1500 ml), volumul expirator de rezervă (VER ≈ 1500 ml) și volumul rezidual (VR ≈ 1500 ml — nu poate fi expirat). Capacitatea vitală = VC + VIR + VER ≈ 3500 ml. Frecvența respiratorie de repaus: 16–18 respirații/minut.

Schimburile de gaze se fac prin difuziune, conform gradientelor de presiune parțială. La nivel pulmonar (hematoza): O2 trece din aerul alveolar în sângele capilar, iar CO2 invers. La nivel tisular: O2 trece din sânge în celule, iar CO2 din celule în sânge. Transportul O2 se face în principal legat de hemoglobină (oxihemoglobină); CO2 se transportă mai ales sub formă de bicarbonat în plasmă, dar și legat de hemoglobină (carbohemoglobină). Respirația celulară propriu-zisă — oxidarea nutrienților cu eliberare de energie (ATP) — are loc în mitocondrii.

Rinichiul menține homeostazia mediului intern: elimină deșeurile azotate (uree, acid uric, creatinină), reglează volumul de apă, concentrațiile de electroliți și pH-ul sângelui. Unitatea sa structurală și funcțională este nefronul — circa un milion în fiecare rinichi.

Nefronul este format din corpusculul renal (glomerulul — ghem de capilare — învelit de capsula Bowman) și din tubul urinifer (tub contort proximal, ansa Henle, tub contort distal), care se varsă în tubul colector. Formarea urinei parcurge trei procese: ultrafiltrarea glomerulară (trecerea pasivă a plasmei fără proteine din glomerul în capsulă — circa 180 l/zi de urină primară), reabsorbția tubulară (recuperarea în sânge a substanțelor utile: toată glucoza, aminoacizii, circa 99% din apă și mare parte din săruri) și secreția tubulară (eliminarea activă suplimentară a unor substanțe: ioni de hidrogen, potasiu, amoniac, medicamente).

Rezultă circa 1,5 l/zi de urină finală, cu apă, uree, acid uric, creatinină și săruri — normal fără glucoză și fără proteine. Reglarea se face hormonal: ADH crește reabsorbția apei în tubul distal și colector (concentrează urina), iar aldosteronul crește reabsorbția sodiului. Micțiunea este un reflex medular controlat cortical, declanșat de umplerea vezicii urinare.

Funcțiile de nutriție — digestia, circulația, respirația și excreția — nu acționează izolat, ci formează un sistem integrat al schimburilor de materie și energie dintre organism și mediu. Digestia furnizează nutrienții, respirația furnizează oxigenul, circulația le transportă pe ambele către celule, iar excreția elimină produșii rezultați din metabolismul celular.

Exemplu de integrare: glucoza absorbită în intestin ajunge prin vena portă la ficat, apoi prin circulația sistemică la celule; acolo, în mitocondrii, este oxidată cu oxigenul adus de hematii, eliberând energie (ATP), dioxid de carbon și apă. CO2 este transportat de sânge la plămâni și expirat; ureea, rezultată din metabolizarea hepatică a aminoacizilor, este transportată la rinichi și eliminată prin urină.

Această cooperare este coordonată permanent de sistemul nervos și endocrin, care ajustează parametrii funcționali la nevoile organismului: în efort fizic cresc simultan frecvența cardiacă, frecvența respiratorie și mobilizarea glucozei — dovada că funcțiile de nutriție formează un tot unitar în slujba homeostaziei.