Departamento de Ciencia y Tecnología - Biología PSU - 3º Medio. Profesor: Omar Jaque. Guía N 5 Aparato Digestivo.

Transcripción

1 Guía N 5 Aparato Digestivo. Todos los seres vivos necesitan de un suministro de materia y energía para mantener el funcionamiento de los distintos sistemas fisiológicos, así como también para caminar, escribir, conversar, entre muchas otras actividades, en resumen, para vivir. El ser humano obtiene la energía y los nutrientes que requiere para su funcionamiento desde los alimentos, los cuales transforma en moléculas cada vez más pequeñas para que puedan ser asimiladas por el organismo y trasportadas por el torrente sanguíneo. El Aparato Digestivo es el responsable de procesar los alimentos para que los nutrientes que contienen sean aprovechas por el organismo. Dicho aparato está formado por el tubo digestivo o tracto gastrointestinal, de una longitud entre 9 a 11 mts., y por las glándulas anexas. Su función es degradar o digerir los alimentos para luego absorber los nutrientes. Para ello, a lo largo del tubo digestivo, irán ocurriendo una serie de procesos sobre los alimentos que posibilitarán finalmente nuestra nutrición: Ingestión: corresponde a la incorporación de alimentos al organismo, es decir, a la cavidad bucal. Deglución: es el paso del alimento desde la boca a la faringe y el esófago, es decir, la acción de tragar. Motilidad: son los movimientos del tubo digestivo para la mezcla y avance del alimento. Secreción: es la producción, por parte de las glándulas, de jugos digestivos que permitirán lubricar, mezclar los alimentos y degradarlos. Digestión: es el proceso a través del cual los alimentos son fragmentados hasta convertirse en moléculas más simples. Absorción: corresponde al paso de los nutrientes a la circulación sanguínea y linfática para ser distribuidos a todas las células del cuerpo. Egestión: es la eliminación del alimento que no fue digerido ni absorbido. Figura 1: Organización del Aparato Digestivo.

2 El tubo digestivo está conformado por: cavidad bucal, faringe, esófago, intestino delgado e intestino grueso. La pared del tubo presenta básicamente la misma estructura a lo largo de toda su extensión, en donde se pueden distinguir cuatro capas que rodean una región central, por donde pasa el alimento, denominada lumen. Estas capas, desde el interior hacia fuera, son: Mucosa, Submucosa, Muscular y Serosa. Mucosa: capa de tejido epitelial que está en contacto con el lumen y que posee capacidad secretora en el estómago e intestino, y capacidad de absorber nutrientes en el intestino, principalmente. Submucosa: compuesta de tejido conectivo laxo, posee la mayor parte de los vasos sanguíneos y el plexo nervioso de Meissner que ayuda a controlar la motilidad. Muscular: formada por una capa interna de musculatura lisa circular y una externa de músculo liso longitudinal. Tiene por función la motilidad de tubo digestivo y el desplazamiento de los alimentos por medio de movimientos rítmicos e involuntarios conocidos como movimientos peristálticos. Posee un plexo nervioso, de Auerbach, que regula la motilidad, y en determinadas porciones se forman los esfínteres. Serosa: es una capa de tejido conectivo, la más externa, que le proporciona protección mecánica al tubo digestivo. Figura 2: Capas del tubo digestivo. CAVIDAD BUCAL La boca es el primer lugar de contacto con el alimento, al realizar la ingestión, y algunas estructuras y enzimas permiten la digestión y deglución de éste. Los dientes realizan una digestión mecánica de los alimentos, puesto que los incisivos nos permiten cortar, los caninos desgarrar, los premolares triturar y los molares moler el alimento, y con la ayuda del paladar y la lengua se mezcla con la saliva y forman el bolo alimenticio. Existen tres pares de glándulas salivales mayores, las Parótidas, submandibulares y sublinguales, que junto con las glándulas salivales menores de la mucosa bucal y la lengua producen entre 1 a 1,5 litros de saliva diariamente. La saliva es un líquido semiviscoso de ph 7 aprox., que facilita la formación del bolo alimenticio y posee la enzima amilasa salival o ptialina, que permite la digestión de almidón en oligosacáridos y maltosa, y la enzima lisozima, que degrada la pared bacteriana (de péptidoglucano). Las glándulas parótidas son las de mayor tamaño, se ubican a nivel de las mejillas y se comunican con la cavidad bucal a través del conducto de Stenon. Las glándulas submandibulares se ubican en la parte posterior del piso de la boca, a ambos lados de la mandíbula, y vierten la saliva por el conducto de Wharton. Las glándulas sublinguales están bajo la lengua, vierten su secreción a través del conducto de Rivinus y Bartholin.

3 Figura 3: Glándulas salivales. FARINGE Y ESÓFAGO Una vez que se ha formado el bolo alimenticio, éste es desplazado hacia el esófago a través de la faringe por medio de la deglución. La faringe en un tramo de unos 13 cm. compartido por las vías respiratoria y digestiva, que se comunican con la laringe y el esófago, respectivamente. Al deglutir, para evitar que el alimento pase a la laringe y la tráquea, sino que al esófago, una estructura cartilaginosa llamada epiglotis baja cerrando la entrada a la laringe. A partir de esto el bolo alimenticio es impulsado hacia el estómago por la acción de los movimientos peristálticos del esófago, que es un tubo muscular de unos 20 cm. aprox., y el mucus producido. Figura 4: Movimientos peristálticos. Figura 5: Deglución.

4 CAVIDAD ESTOMACAL El estómago es un órgano muscular en forma de saco que se ubica en la parte superior izquierda del abdomen. Se comunica con el esófago en su parte superior, limitados por el esfínter cardias, y con el intestino delgado en su parte inferior, limitados por el esfínter píloro. La porción superior del estómago se conoce como fondo, la región media es el cuerpo y la parte inferior el antro. Además de la capa muscular circular y longitudinal, posee una capa muscular oblicua ubicada entre la submucosa y la musculatura circular, posibilitando mayor motilidad a través de los movimientos peristáltico, conocidos aquí también como ondas de mezclado, y transformando el que era el bolo alimenticio, al unirse con el jugo gástrico, en una papilla semilíquida llamada quimo. La permanencia de los alimentos en el estómago es variable, siendo en promedio entre 4 a 5 horas, y dependerá del contenido del alimento ingerido. Así, un alimento rico glúcidos estará menos tiempo que uno abundante en proteínas, al mismo tiempo que éste permanecerá menos tiempo que uno rico en lípidos. Figura 6: Estómago (a la izquierda) y glándulas gástricas (a la derecha). Las glándulas gástricas se ubican en la mucosa del estómago, al interior de unas invaginaciones conocidas como criptas gástricas. Están formadas por cuatro tipos de células, cada una de las cuales produce una secreción particular, que en conjunto se denomina jugo gástrico. Las células mucosas producen mucus, el que forma una barrera protectora en la pared gástrica protegiéndola del ácido clorhídrico (HCl) y de las enzimas digestivas. Las células principales secretan pepsinógeno, una enzima inactiva, proenzima o cimógeno, que en presencia del HCl se transformará en su forma activa, la pepsina, la cual degrada proteínas al romper enlaces peptídicos, liberando péptidos. Otra enzima producida por estas células es la lipasa gástrica, la cual digiere triglicéridos presentes en la leche, pero su actividad en el estómago es limitada, debido a que su ph óptimo es entre 5 y 6. Las células parietales son las productoras de HCl, responsable de la acidez del jugo gástrico de ph cercano a 2, y factor intrínseco, una glucoproteína necesaria para la absorción de vitamina B12 en el intestino. Las células G secretan a la sangre la hormona gastrina, la cual estimula en el estómago la producción de jugo gástrico. En el estómago ocurre principalmente la digestión de proteínas a partir de la pepsina. La digestión de glúcidos iniciada en la cavidad bucal es mínima en el estómago debido a que la amilasa salival no trabaja a un ph tan ácido, al igual que lo que sucede con la lipasa gástrica. En estas condiciones de acides, los mecanismos que permiten resguardar a la pared gástrica de la actividad de digestión son: La producción de mucus alcalino que reviste las paredes de la cavidad estomacal. La pepsina se secreta como un precursor inactivo, en forma de pepsinógeno. Las células se encuentran bien adheridas y se renuevan constantemente.

5 La regulación de la motilidad y la secreción gástrica están determinadas por factores nerviosos y hormonales. Los impulsos nerviosos motores parasimpáticos desde el bulbo raquídeo estimulan la actividad gástrica. La hormona gastrina producida por las células G en la porción del antro del estómago puede prolongar e intensificar la respuesta gástrica. Como la mucosa del estómago posee glándulas gástricas, podemos decir que está adaptado para la digestión, y como no dispone de estructuras que faciliten la absorción, ésta es muy baja y queda determinada básicamente por la absorción de algunos medicamentos, alcohol y algo de agua. En el intestino se completan los procesos digestivos iniciados en la cavidad bucal y en el estómago, con la participación de importantes glándulas como el hígado y el páncreas. INTESTINO DELGADO El intestino delgado es un largo tubo de aprox. 6 metros que se ubica a continuación del estómago. Sus tres porciones son duodeno (25 cm.), yeyuno (2mt.) e íleon (3 mt.). En el duodeno son vertidos la bilis y el jugo pancreático. Además, las paredes del intestino poseen glándulas llamadas criptas de Lieberkuhn, las que secretan jugo intestinal, el cual posee las enzimas digestivas: disacaridasas (sacarasa, maltasa y lactasa), peptidasas (aminopeptidasa y dipeptidasa), nucleosidasas y fosfatasas (degradan nucleótidos). La acción colaborativa de estos tres jugos digestivos completa la digestión enzimática de los glúcidos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos, de manera que los nutrientes logren ser absorbidos e incorporados al organismo. Cuando el quimo ingresa al duodeno y se mezcla con las tres secreciones se denomina quilo. Como viene desde el estómago tiene un ph ácido producto del HCl, lo cual estimula en el duodeno la producción de la hormona secretina, la que a su vez estimula principalmente al páncreas para la secreción de jugo pancreático, el que contiene bicarbonato de sodio que resulta útil para contrarrestar la acidez y proporcionar un ph básico de 8 para la actividad enzimática, y en menor medida la hormona estimula al hígado para la secreción de bilis, la cual también es alcalina. A lo largo del intestino delgado existen vellosidades intestinales, las cuales están constituidas por vasos sanguíneos y un vaso linfático central también conocido como vaso quilífero. La pared de las vellosidades está recubierta por unas células llamadas enterocitos, las cuales presentan numerosas prolongaciones de la membrana plasmática llamadas microvellosidades, las cuales le dan el aspecto de borde en cepillo. Las vellosidades y microvellosidades intestinales incrementan enormemente el área de superficie disponible para la digestión y absorción, que corresponde esto último al paso de los nutrientes hacia la circulación sanguínea y linfática. Es así como el intestino delgado, principalmente duodeno y yeyuno, es el lugar de mayor absorción de nutrientes a lo largo de todo el tubo digestivo. Figura 7: Vellosidades intestinales.

6 El Páncreas Es un órgano glandular mixto, donde su función endocrina es producir las hormonas insulina, glucagón y somatostatina, a partir de unas estructuras denominadas islotes de Langerhans, para regular los niveles de glucosa sanguínea. La labor exocrina es llevada a cabo por las células acinares, las que se agrupan en estructuras llamadas acinos pancreáticos, y que cumplen la función de producir el Jugo Pancreático que se vierte al duodeno a través del conducto excretor principal llamado conducto de Wirsung, y otro accesorio llamado conducto de Santorini (se desprende del principal). El Jugo Pancreático es un líquido incoloro alcalino (ph = 8) que contiene agua, sales minerales, bicarbonato de sodio y enzimas digestivas, las cuales son: amilasa pancreática que digiere polisacáridos, lipasa pancreática que digiere lípidos, ribonucleasa o ARNasa que digiere ARN, desoxirribonucleasa o ADNasa que digiere ADN, y las proenzimas tripsinógeno, quimiotripsinógeno y procarboxipeptidasa, las que una vez activas serán las proteasas tripsina, quimiotripsina y carboxipentidasa, respectivamente, las cuales degradan proteínas. Las proenzimas pancreáticas se activan de la siguiente manera: Enteroquinasa (enzima del duodeno) Tripsinógeno Tripsina Quimiotripsinógeno Procarboxipeptidasa Quimiotripsina Carboxipeptidasa Conducto hepático derecho Conducto hepático izquierdo Conducto cístico Vesícula biliar Conducto hepático común Colédoco Esfínter de Oddi Conducto pancreático (de Wirsung) Figura 8: Hígado, estómago y páncreas. El Hígado Es la glándula exocrina más grande del cuerpo (1,5 Kgr.). Se ubica hacia la región derecha del abdomen y está conformado por un lóbulo izquierdo sobre el estómago y uno derecho de mayor tamaño. Este órgano cumple importantes funciones para nuestro organismo, entre las cuales están: Remover el exceso de nutrientes de la sangre. Mantener la glicemia, ya sea obteniendo glucosa a partir de glucógeno (glocogenólisis) o a partir de triglicéridos y aminoácidos (gluconeogénesis), o reservando la glucosa (glucogénesis). Almacenar Fe, Cu y vitaminas como A, D, K, E y B12. Sintetizar proteínas plasmáticas como albúmina y fibrinógeno. Detoxificación sanguínea neutralizando toxinas y metabolizando fármacos. Fagocitar bacterias a través de células de Kupffer y glóbulos rojos luego que cumplen unos 120 días de vida. Producir bilis para emulsionar lípidos y eliminar desechos tóxicos.

7 La bilis es una secreción de color amarillento y ph alcalino, que aunque no posee enzimas cumple un importante rol en la digestión y eliminación de ciertos productos de desecho como la bilirrubina, un pigmento biliar que proviene de la destrucción de los glóbulos rojos en el hígado. Respecto de su función digestiva, las sales biliares actúan emulsionando los lípidos, es decir, transformando las grandes gotas de lípidos en gotitas mucho más pequeñas, las cuales pueden ser degradadas por la enzima lipasa pancreática. El hígado produce normalmente entre 800 a 1000 ml de bilis al día, la cual se trasporta por el conducto hepático hacia la vesícula biliar, en donde es almacenada hasta que se necesite en el intestino delgado. Después de ingerir alimento la vesícula biliar se contrae y la bilis es vaciada a través del conducto cístico y el colédoco, el cual se une al conducto pancreático formando la ampolla hepatopancreática o ampolla de Vater, para desembocar en el duodeno en donde cumplirá su función. Cuando el contenido gástrico llega con lípidos al duodeno, éste produce la hormona CCK (colecistoquinina) que estimula principalmente la producción y liberación de bilis de la vesícula, además de la secreción de jugo pancreático. Es importante tener presente que la bilis actúa como un medio de eliminación de diferentes elementos tóxicos metabolizados por el hígado (detoxificación) y que luego son excretados del cuerpo a través de las heces fecales. INTESTINO GRUESO Los alimentos que no fueron digeridos y aquellos nutrientes no absorbidos en el intestino delgado pasan hacia el intestino grueso, el cual se extiende desde el ciego hasta el ano con 1,5 metros de longitud aprox. Se distinguen en él varias regiones: el ciego, el colon, el recto y el ano. El ciego corresponde a un saco sin salida desde donde se proyecta el apéndice vermiforme. El colon se divide en colon ascendente, transverso, descendente y sigmoide. En la medida que la materia no absorbida transita a través del colon, sus paredes absorben cerca del 80% del agua que ingresa al lumen, formándose un material de consistencia sólida conocido como heces fecales. El paso del quilo desde el intestino delgado al grueso está controlado por el esfínter ileocecal, para impedir el retroceso de los materiales hacia el íleon. En el colon también habitan bacterias, la llamada flora intestinal, que utilizan los nutrientes no absorbidos y producen vitamina K y B12. Los últimos 20 cm. del intestino grueso reciben el nombre de recto, el cuál termina en el ano, una abertura hacia el exterior que está limitada por dos esfínteres, el esfínter anal interno de fibras musculares lisas (involuntarias), y el esfínter anal externo de musculatura esquelética (de control voluntario). Figura 9: Intestino grueso. En el intestino grueso no se secretan enzimas digestivas, por lo cual su función es la absorción de algunos nutrientes, principalmente de agua que no alcanzó a hacerlo en el intestino delgado, además de vitaminas K y B12.

8 La egestión consiste en el vaciamiento del intestino grueso, que es un acto reflejo de distensión de las paredes del recto por la acumulación de materiales fecales. Cuando este reflejo se presenta, aparecen las ondas peristálticas en la porción terminal del colon y en el recto, que relajan el esfínter anal interno, y si además es relajado el esfínter anal externo se produce la defecación. Las heces fecales están compuestas principalmente por agua, sales inorgánicas, alimentos no digeridos, células de la mucosa intestinal y bacterias de la flora intestinal. Resumen de la enzimas digestivas Tabla 1: Enzimas digestivas.