La digestione

Questo articolo accompagna il video “La Digestione”. Il video è la versione abbreviata di una lezione introduttiva sulla digestione che si può tenere in classe, per la durata di un’ora o due. Questa lezione, che Reinventore ha ideato e spesso propone in eventi o nelle scuole, unisce per gradi e presenta diversi ambiti legati alla digestione e all’alimentazione.  C’è infatti anatomia, fisiologia, storia della scienza, esperimenti semplici, microscopia, chimica, regno animale, industria alimentare, educazione alla salute, ricerca...
 

Anatomia. I diversi organi del sistema digerente, la loro forma e la loro posizione nel corpo umano, sono descritti con disegni, statue anatomiche in cera o in plastica (presenti in molte scuole) e oggi anche in animazioni. Ma una statua anatomica costruita con materiali di recupero riscuote sempre grande simpatia. Si introducono così gli organi, i loro nomi, e alcune loro caratteristiche (per esempio, lo stomaco può dilatarsi fino a circa 1.5 litri, e per questo è rappresentato con una bottiglia di plastica).

Dopo una lezione-laboratorio insieme alla classe 2B della scuola di Denno (TN) e la loro insegnante di scienze Olmina Vitale, gli studenti hanno costruito statue anatomiche, cartelloni e presentazioni. Hanno esposto ai compagni i loro lavori approfondendo i diversi organi e tessuti del sistema digerente, tra cui per esempio i denti. Di seguito alcune immagini dei loro lavori.



   

Fisiologia. È estremamente importante, nell’insegnamento sul corpo umano, non limitarsi alla descrizione dell’anatomia, ma proporre esperimenti per affrontare la fisiologia, come il nostro organismo funziona. Per questo nelle lezioni sull’orecchio si ascolta la musica attraverso orecchi costruiti con recipienti e spago, nelle lezioni sull’occhio si formano immagini in un occhio-scatolone, e si osservano le pupille dei compagni che si dilatano quando si spegne la luce.

E per la digestione?

Il processo digestivo è una serie di processi chimici. La prima cosa che balza all’occhio è la grande quantità di succhi prodotti dai diversi organi: una-due bottiglie da 0,75 litri al giorno di saliva, una-due lattine al giorno di bile, uno-due litri di succo gastrico e uno-due litri di succo pancreatico. La prima rappresentazione è quindi quella di un laboratorio chimico, con ampolle, tubi, rubinetti, e in ogni ampolla il suo succo caratteristico. È più complicato di così, ci sono gli enzimi e i batteri, ma questi possono comparire nel racconto in un secondo momento.

Una bella illustrazione del sistema digerente come laboratorio chimico, stabilimento chimico, è stata fatta da David Macaulay, il premiato architetto-disegnatore di libri per ragazzi, nel suo The Way We Work p.126-127.
 

 

Dallo stomaco in grande in basso a destra, viene prodotto acido cloridrico. Il canale alimentare prosegue nel duodeno e poi, sempre più stretto, nella lunga tubazione dell’intestino. Il recipiente verde è la cistifellea, dove viene conservata la bile prodotta dal fegato. I bidoni gialli rappresentano il pancreas, dove viene prodotto il succo pancreatico (acqua e bicarbonato). In alto il fegato, che riceve sangue da più parti: le condutture rosse (arteria porta, sangue ricco di ossigeno dal cuore) e le condutture blu (vena porta, sangue ricco di nutrienti dal canale alimentare). La conduttura verde è per la bile, quella gialla per il succo pancreatico.

Storia della Scienza. L’immagine del sistema digerente come laboratorio chimico ha grandi riscontri nella storia della scienza. Un episodio molto noto riguarda il boscaiolo Alexis de San Martin, che da una ferita non ben rimarginata nello stomaco “perdeva” campioni di succo gastrico, permettendo così al suo medico William Beaumont di studiarlo. Abbiamo raccontato la vicenda in questo articolo di SpazzaScienza [LINK]. Lo storico della digestione William Horace Davenport, citato in antologia, vi fa riferimento [LINK].

I piccoli recipienti con il succo gastrico, che nelle mani del dottor Beaumont diventavano dei piccoli stomaci, dove inseriva manzo bollito o pollo perché fossero digeriti, ci hanno dato l’idea per illustrare la fisiologia della digestione. Una serie di bicchieri che rappresentano i diversi organi, ciascuno con il liquido prodotto, e si rappresenta il viaggio del cibo, masticandolo nel bicchiere-bocca, poi travasandolo attraverso un tubo-esofago nel bicchiere-stomaco con aceto, e così via. I dettagli su questo “viaggio del cibo” o “digestione extracorporea di un waferino” sono presentati nella scheda didattica sugli esperimenti [LINK].

Infatti, mentre un cracker o un wafer compie il suo viaggio di bicchiere in bicchiere, agli studenti viene offerto lo stesso alimento, che esegue il suo viaggio nelle loro bocche, esofagi, stomachi, eccetera.

Esperimenti semplici. Oltre al viaggio del biscotto con cioccolato alle nocciole di bicchiere in bicchiere, si possono svolgere una serie di esperimenti semplici.

Far annusare, a turno, il cacao contenuto in un recipiente, che fa venire l’acquolina in bocca (aumenta la produzione di saliva) e introduce diversi temi.

Un bellissimo esperimento semplice è quello di bruciare una nocciolina o una nocciola e misurare il suo contenuto di energia, come raccontato in antologia dal grande insegnante-divulgatore Paul Doherty, dell’Exploratorium di San Francisco [LINK].

Altri esperimenti semplici sono quelli di inserire gessetti o magnesio nell’acido dello stomaco-bicchiere, o di inserirvi cartine indicatrici. E così pure nel pancreas-bicchiere. Questa attività si lega infatti naturalmente al tema della chimica di acidi e basi.

E ancora, si possono fare esperimenti semplici sulla lingua e sul cardias. Un bell’esperimento semplice, con il quale facciamo cominciare il viaggio del cibo, è raccontato dal guru dell’alimentazione Micheal Pollan nel suo “Il dilemma dell’onnivoro”

Ricordo un esperimento alle elementari in cui dovemmo masticare – e masticare e masticare – un cracker finché la poltiglia di amido diventò improvvisamente dolce sulla nostra lingua. L’insegnante ci spiegò che gli enzimi della nostra saliva avevano rotto le lunghe molecole di amido in più piccole molecole di glucosio.

Un processo molto simile – detto “idrolisi enzimatica” - rivoluzionò la raffinazione del mais negli anni 40. Mano a mano che gli enzimi sostituivano gli acidi, i raffinatori erano in grado di produrre dolcificanti sempre più dolci dal mais...

Industria alimentare. Nelle mani di Micheal Pollan questo semplice esperimento diventa il pretesto per una interessante discussione dei dolcificanti e dell’industria alimentare. A questo proposito, in connessione con il “contare calorie”, si possono discutere le “informazioni nutrizionali” presenti sulle etichette degli alimenti confezionati.

Questa “storia della digestione con esperimenti” propone tanti spunti, ciascuno dei quali meriterebbe un approfondimento. Fa parte della sua natura di “lezione introduttiva” proprio stimolare, “far venire l’appetito”, l’interesse per questi argomenti.

Microscopia. È anche possibile, soprattutto nella scuola secondaria, predisporre anche uno o più microscopi, con i vetrini di pezzettini di organi, per esaminare le cellule della lingua, del fegato, le cellule che sulla parete dello stomaco fabbricano l’acido e la mucosa... è infatti molto più complicato di così.

Il laboratorio del nostro corpo non è solamente una specie di grande stabilimento Solvay che fabbrica bicarbonato in gran quantità, non fabbrichiamo solo quei 4 succhi. Fabbrichiamo moltissimi enzimi, molecole complesse che svolgono funzioni specifiche nella digestione. E un ruolo importante è svolto anche dai batteri e dai più diversi organismi microscopici che ospitiamo nelle nostre viscere. Non siamo solo uno stabilimento o un laboratorio chimico, siamo anche uno zoo!

L’educazione alla salute è un’altra attenzione che può venire stimolata con una simile lezione introduttiva. La cura dei denti è un esempio, come pure l’anoressia e l’obesità, o le allergie e intolleranze alimentari.

La curiosità sul tema del cibo e dell’alimentazione è comune a tutti gli esseri umani, e sono curiosi – perché hanno ancora molto da scoprire – anche gli scienziati. Così scrive Christopher Booth recensendo la monumentale “Storia della Secrezione Gastrica e della Digestione”

il libro di Horace Davenport è un’opera di devozione e di conoscenza ammirevole. Alla fine, comunque, io ancora non so perché mai lo stomaco secerne acido in tali quantità. Noi a dire il vero non ne abbiamo bisogno, come è mostrato dai molti individui che vivono fino alla vecchiaia senza avere acido nei loro stomachi. Potrebbe essere che come l’appendice, di cui tutti possiamo fare a meno, l’acido dello stomaco sia vestigiale in senso biochimico? La risposta a questa domanda non si trova...