Alimentazione e Sport

Mi sento gonfio come un pallone : il problema del gas intestinale

Per quanto possa essere un disturbo ampiamente diffuso il meteorismo non è mai stato valutato in maniera sistemica fino agli anni ’60. In questo articolo ci soffermeremo con un assetto decisamente medico su tutto ciò che concerne il gas intestinale sfatando miti e cercando di comprenderne la sua fisiologia.

Di cosa è composto?

Andando ad analizzare l’intero tratto gastrointestinale ci si accorge che la quantità di gas presente all’interno è relativamente ridotta. Il volume del gas presente all’interno di tale tratto dipende dall’equilibrio tra il processo di immissione di aria all’interno del corpo e sua emissione. L’ingresso di gas può derivare dalla deglutizione, fermentazione batterica, diffusione dal torrente sanguigno e da reazioni chimiche, invece una sua uscita potrebbe essere riconducibili ad eruttazioni , consumo batterico, assorbimento sanguigno ed evacuazione anale.

La variabilità dei fattori caratterizzanti la composizione dei gas a livello intestinale non ostacola l’assetto omeostatico che esiste alla base del processo. Studi effettuati mediati Tomografia Computerizzata hanno dimostrato come il volume di gas intestinale a digiuno si aggiri intorno ai 100-200 ml, mentre si registrano aumenti del 65% dopo l’ingestione di un pasto.

Risultato immagini per gas intestinale composizione

Sono stati analizzati 10 soggetti sani a digiuno ed è stato riscontrato in questi ultimi che, mediante lavaggio intestinale con infusione rapida intraluminale di argon nel digiuno, i gas maggiormente rappresentati erano :

  • Azoto
  • Ossigeno
  • Metano
  • Idrogeno
  • Anidride carbonica

Bisogna specificare che l’azoto presente nella miscela è predominante rispetto all’ossigeno e che le concentrazioni riconducibili agli altri erano abbastanza variabili.

La composizione del gas a livello intestinale non è la stessa di quella del gas eliminato a livello anale.

Analisi metabolica del gas a diversi livelli del tratto GI

Prima di tutto bisogna immaginare il compartimento gastrointestinale diviso in tre parti :

  • Stomaco
  • Intestino tenue
  • Colon

Si tenga presente che l’eccesso di gas in un compartimento ed il passaggio nel successivo è garantito dal movimento peristaltico caratteristico dell’apparato gastrointestinale. La capacità di diffusione di un gas dipende da numerosi fattori come ad esempio la differenza di pressione parziale, la solubilità in acqua e dell’esposizione al gas alla superficie mucosa.

L’anidride carbonica per una data differenza di pressione parziale diffonde più rapidamente rispetto ad altri gas come idrogeno, azoto, metano ed ossigeno.

Altra caratteristica interessante che vi è alla base del metabolismo gassoso dell’apparato gastrointestinale è che sia l’idrogeno che il metano, assorbiti dall’intestino, non vengono metabolizzato e vengono escreti come tali. Questo vuol dire che una analisi dell’aria espirata diventa un modo semplice per quantificare il volume di tali gas a livello GI. Il prodotto di espirazione a base di idrogeno deriva dal tasso di ventilazione alveolare e dalla concentrazione di questo a livello alveolare. Poichè il tasso di ventilazione alveolare è relativamente costante nelle persone sedentarie, questo può essere utilizzato come indice di valutazione per quantificare il tasso di H2 presente a livello GI.

La differenza di pressione parziale tra lume e sangue permette la diffusione di questi gas tra i due compartimenti, dunque è importante capire e quantificare quest’ultima per comprendere il movimento che vi è alla base della cinetica di questi gas.

Viaggio di una particella di gas all’interno del nostro tratto GI

Seguendo il percorso che gas percorre all’interno del nostro tratto GI intestinale ci si accorge che il primo compartimento coinvolto in tale processo è lo stomaco. All’interno di questo organo la quota di gas è relativamente piccola e si aggira intorno ai 10-20 ml e la sua localizzazione dipende essenzialmente dalle contrazioni delle pareti e dalle forze gravitazionali. In clinostatismo nel fondo dello stomaco vi è la formazione di una bolla d’aria, cosa che in posizione supina non accade in quanto l’aria va a distribuirsi nella porzione anteriore del corpo dello stomaco e dell’antro vicino alla parete addominale.

Risultato immagini per intestino colon

Il fattore su cui ognuno di noi dovrebbe ragionare risiede nel fatto che la quota di gas presente all’interno dello stomaco deriva essenzialmente dalla deglutizione e viene eliminato attraverso l’eruttazione o svuotamento del duodeno o assorbimento.

Dunque è l’aria ingerita che costituisce la bolla gastrica presente nello stomaco e tale affermazione risulta confermata dalla quasi assenza di questa in pazienti con acalasia avanzata.

Anche la composizione dell’aria introdotta dall’esterno mediante deglutizione risulta avere una composizione totalmente diversa. Essa risulta avere una quota più alta percentuale di ossigeno e più bassa di anidride carbonica. Si suppone. a tal proposito, che la CO2 presente a livello dello stomaco in realtà derivi per diffusione dal sangue alla bolla gastrica.

Continuando il nostro viaggio andiamo a ritrovarci all’interno dell’intestino tenue. Studi hanno dimostrato che mediamente 10-20 ml di gas sono contenuti normalmente all’interno di quest’ultimo e che sono presenti delle bolle sparse piccole lungo tutto il lume intestinale.

Le immagini radiologiche inoltre dimostrano che analisi idroaeree intestinali in posizione eretta indicano che il liquido sia presente sotto la bolla di gas ed è visibile solo in determinate condizioni patologiche come ileo o ostruzione.

La produzione di anidride carbonica presente nell’intestino deriva essenzialmente dalla reazione tra acido cloridrico e bicarbonato. Il primo è prodotto dalla secrezione acida gastrica o dagli acidi grassi rilasciati durante la digestione dei trigliceridi, mentre il secondo deriva dal trasporto biliare, pancreatico o secrezione intestinale.

Una analisi volumetrica condotta mediante TC dimostra che il gas presente all’interno dell’intestino tenue resta essenzialmente costante. Questo risultato sembrerebbe coerente con la capacità diffusiva dell’anidride carbonica che passa facilmente dal comparto luminale a quello sanguigno.

Il volume di gas non subisce delle grandi variazioni anche in situazioni post-prandiali se si è in presenza di una microflora batterica normale.
Altri studi sono necessari per correlare variazioni della flora batterica con l’aumento del quantitativo gassoso presente lungo il tratto GI.

Scendiamo lungo il colon e ci accorgiamo che qui il quantitativo di gas intestinale è nettamente superiore rispetto alla parte alta del tratto GI. Il volume di gas presente si aggira tra i 50-100 ml ed inoltre immagini di TC hanno mostrato come questo contenuto a digiuno ed a 120 min dal pasto porti ad un aumento di gas nel colon pelvico. Deve essere specificato che l’aumento è registrato anche prima della ipotetica fermentazione dei substrati da parte della flora microbica. Questo fattore si traduce in una spinta di N2 e CO2 dal tenue al colon nelle fasi successive all’ingestione di un pasto.

Componenti importanti del chimo arrivano in sede intestinale a livello del colon e diventano substrati per i batteri presenti portando alla produzione di : idrogeno, anidride carbonica, metano, piccole quantità di zolfo e altri gas come l’ossido nitrico .

Questi gas come l’NO ed i solfuri possono avere degli effetti sull’ospite. Teoricamente la produzione di gas batterici e di anidride carbonica, idrogeno e metano possono portare ad una riduzione delle pressioni parziali di azoto ed ossigeno portando ad una diffusione dal torrente ematico in sede luminale.

L’ossigeno che passa in sede luminale viene consumato dai batteri presenti in tale sede, mentre l’idrogeno ed il metano raggiungono delle concentrazioni esplosive, fattore che potrebbe essere deleterio per esami diagnostici. Tale problematica potrebbe essere evitata mediante opportuna preparazione prima della colonscopia.

Bisogna specificare che il volume netto di gas prodotto deve essere messo in relazione alle specie batteriche presenti, alla quantità di substrati fermentabili ed alla situazione individuale del paziente.

Quali cibi possono fermentare nel colon?

Diversi sono gli alimenti che possono fermentare in sede intestinale al livello del colon come ad esempio alcuni carboidrati che vengono assorbiti solo parzialmente. La maggior parte degli individui presenta inoltre una diminuzione genetica nella produzione di lattasi, enzima necessario al metabolismo del lattosio. L’ingestione di prodotti a base di lattosio, in questi soggetti, spesso porta ad un aumento del volume di gas a livello del colon.

La frutta e la verdura contengono molti oligosaccaridi non digeribili come stachiosio e raffinosio che vengono facilmente fermentati dai batteri intestinali. Una frazione di carboidrati complessi presenti nel frumento come pasta e pane bianco, nell’avena, nelle patate e nel mais non viene assorbita dal tenue e fermenta successivamente.

La presenza di amido in una forma fisica resistente all’amilasi, enzima fondamentale per la sua scissione e metabolismo, causa aumento del volume di gas in tale sede.

La farina di riso è l’unico carboidrato che viene assorbito quasi totalmente.

Nelle bevande analcoliche vi è una grande quantità di fruttosio presente e poche persone riescono a metabolizzarlo senza problemi. Il sorbitolo impiegato come zucchero a basso contenuto calorico, tuttavia nel colon fermenta perchè diventa substrato per i batteri presenti.

Anche le fibre fermentabili diventano fonte di gas, anche se lo psyllium comporta solo un aumento minimo di H2 all’escrezione.

Una dieta ad alto residuo e contenente prodotti alimentari fermentabili contribuisce alla produzione di gas, inoltre questo processo è sostenuto anche dai normali componenti alimentari che possono interferire con la scissione dell’amido.

Le fibre stesse possono alterare l’assorbimento di altri alimenti come l’amido, ed un inibitore dell’amilasi pancreatica presente all’interno del chicco di fagiolo ne rallenta la digestione dello stesso e dunque l’assorbimento.

Si tenga presente che lo stesso muco intestinale può essere un substrato fermentabile. Tale teorica sembra avere un razionale se correlato all’alta escrezione di H2 osservata nella SIBO e nella malattia celiaca non trattata.

La composizione della microflora intestinale influenza la produzione e la composizione di gas

La composizione della nostra flora batterica può variare considerevolmente ed avere un certo grado di individualità, Le condizioni ambientali alla nascita e durante la vita adulta, l’utilizzo di antibiotici, lo stile di vita influenzano in maniera sostanziale la composizione della nostra flora batterica. Nel colon la microflora a livello luminale produce gas intestinali. L’attuale conoscenza sui microrganismi presenti nel colon è limitata ma esistono numerosi studi che si impongono di chiarire quale sia il ruolo e l’attività metabolica della microflora intestinale.

Risultato immagini per flora batterica composizione

Il colon ospita una numero considerevole di batteri e di specie che fermentano substrati indigeriti, con conseguente rilascio di idrogeno ed anidride carbonica.

Il metabolismo batterico sembra essere l’unica fonte di produzione di idrogeno intestinale. La fermentazione batterica a livello intestinale può coinvolgere anche delle vie che non prevedono formazione di gas. Alcuni microrganismi invece di produrre gas li consumano a livello endoluminale come idrogeno, anidrire carbonica e ossigeno. I ceppi maggiormente coinvolti nel consumo di idrogeno sono essenzialmente tre :

  • Acetogeni : consumano idrogeno ed anidride carbonica per sintetizzare acidi grassi a catena corta
  • Metanogeni : utilizzano idrogeno per ridurre solfato a solfuro
  • Solfato-riduttori : utilizzano idrogeno per ridurre anidrire carbonica a metano. Nello specifico 5 moli di gas vengono impiegate per produrre una mole di metano con una riduzione di gas intestinale.

Esistono differenze sostanziali tra i vari ceppi in quanto si osservano caratteristiche biochimiche individuali per ogni ceppo che ne giustificano le differenti composizioni del gas intestinale.

Solo il 40% degli adulti presenta delle concentrazioni di metano rilevabili nel respiro in relazione al numero di ceppi metanogeni presenti nella loro flora.

I batteri solfato-riduttori e metanogeni competono per l’idrogeno; i metanogeni tendono a localizzarsi nel colon distale, mentre i solfato-riduttori si osservano a livello prossimale.

I metanogeni consumano H2 con maggiore facilità rispetto agli altri ceppi batterici e la bassa escrezione di idrogeno è ricollegabile alla forte prevalenza di ceppi che lo metabolizzano consumandolo.

E’ stata confermata la correlazione tra aumento di ceppi metanogeni e stipsi. Questa osservazione è stata spiegata con il ruolo importante che ricopre il metano nella diminuzione del transito intestinale, o di contro della proliferazione dei metanogeni in soggetti con un basso transito.

L’alimentazione può essere fondamentale nella variazione della composizione del nostro microbiota. Una cronica somministrazione di disaccaridi a bassa metabolizzazione come lattulosio o lattosio porta ad una diminuzione della quota di H2 escreta con il repsiro, se misurato con dose test.

Questa osservazione è riconducibile ad un aumento di ceppi come Bifidobacterium spp. ,che fermentano il lattosio senza rilasciare idrogeno, sia di microrganismi che consumano gas.

Uno studio ha dimostrato che una dieta ricca di residui flatulogenici porta ad un incremento relativo di metanogeni in soggetti sani.

Gli odori non dipendono dai gas presenti in misura prevalente

Per quanto erroneamente si possa pensare l’odore caratteristico del gas intestinale non dipende essenzialmente da nessuno dei gas presenti in misura prevalente. Questo vuol dire che sono i gas presenti in tracce a dare l’intensità e rendere il gas odorifero. Essenzialmente i colpevoli sono due molecole : l’idrogeno solfuro ed il metanetiolo.

Risultato immagini per cattivo odore

Questi due composti sono prodotti di rilascio del metabolismo batterico di composti endogeni ed esogeni come il solfato, cisteina e mucina. La metionina sembra essere il substrato preferito per la produzione di metanetiolo.

Sia il metanetiolo che l’idrogeno solfuro presentano una tossicità simile al cianuro e proprio per questo motivo la mucosa intestinale, per proteggersi, ha sviluppato un meccanismo efficiente che li trasforma prontamente in tiosolfato, in modo che solo una piccola quota viene escreta con il respiro

Tra 40 ml e 120 ml

L’evacuazione di gas a livello anale è il frutto di un movimento di questo lungo il tratto GI. il gas che non viene assorbito e metabolizzato viene escreto attraverso l’ano. Mediamente un soggetto con una dieta normale tende ad espellere circa 40 ml/ora dopo 6 ore dalla colazione, mentre con una dieta ad alto residuo può aumentare a circa 120 ml/ora. La quota può aumentare ulteriormente di due o tre volte in relazione alla variazione della dieta del soggetto. Il processo non risulta influenzato nè dall’età nè dal sesso ed inoltre il quantitativo di azoto e di ossigeno non risentono dell’alimentazione. La quota di N2 eliminata quotidianamente è di circa 200 ml attraverso l’ano ed è indipendente dalla dieta. L’ossigeno eliminato attraverso l’ano è in quota molto ridotta ma neanche questo varia in relazione all’ingestione di cibi differenti. Sia l’ossigeno che l’azoto derivano essenzialmente dall’aria ingerita e dalla diffusione sanguigna.

I volumi di ossigeno, azoto e metano possono essere molto variabili nel flato individuale. In particolari sono stati messi in relazione alla capacità fermentativa della microflora batterica ed alla presenza di substrati non fermentabili in questa sede.

La proporzione nell’eliminazione di tali gas è in relazione alla loro produzione, inoltre in soggetti che presentano alta produzione di idrogeno vi è solo un 20 % di questo eliminato a livello orale, mentre la restante parte viene eliminata a livello anale. Al contrario in soggetti con bassa produzione di H2, oltre il 65% viene eliminato oralmente.

Si tenga presente che il meccanismo di assorbimento di idrogeno al livello della mucosa intestinale non è saturabile e per tale motivo una quota decrescente di H2 eliminato a livello orale è probabilmente riconducibile ad una maggiore propulsione di questo verso l’ano.

Le escrezioni di anidride carbonica risentono ugualmente alto tenore di produttività in tale sede e rapida evacuazione conseguenziale.

Dr.Vincenzo Zottoli – Biologo- Farmacista – Master Internazionale di secondo livello in alimentazione e Dietetica Clinica

Messaggio al lettore: Ogni informazione presente in questo blog è puramente a scopo informativo.
Non si intende in nessun modo sostituire figure professionali in campo medico e di consulenza.

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo di WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione /  Modifica )

Connessione a %s...