EL APARATO DIGESTIVO INTRODUCCIÓN: LAS ETAPAS DEL PROCESO DIGESTIVO 1. EL APARATO DIGESTIVO: VISIÓN GLOBAL. o 1

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1 o 1 EL APARATO DIGESTIVO INTRODUCCIÓN: LAS ETAPAS DEL PROCESO DIGESTIVO La mayoría de los nutrientes que incorporamos proceden de los alimentos. Para que dicho nutrientes lleguen hasta las células son necesarias una serie de acciones que comienzan por el proceso digestivo. En el proceso digestivo se pueden distinguir las siguientes etapas: Ingestión: los alimentos que ingresan en la boca son triturados por los dientes, mezclados con la saliva e introducidos en el tubo digestivo (deglución). Digestión. En el tubo digestivo se segregan jugos, que contienen enzimas capaces de fragmentar las macromoléculas contenidas en los alimentos en moléculas más sencillas. Absorción. Las moléculas sencillas resultantes de la etapa anterior atraviesan la pared del tubo digestivo y son transportadas por el sistema circulatorio. Asimilación. Los nutrientes, que llegan a través de la sangre, son utilizados por las células para obtener energía o materiales con los que sintetizar moléculas para su crecimiento y desarrollo. Defecación. Las sustancias no digeridas, como la fibra vegetal y los residuos del proceso digestivo, son eliminadas en forma de heces. 1. EL APARATO DIGESTIVO: VISIÓN GLOBAL El aparato digestivo está constituido por: Un tubo o tracto digestivo, de unos once metros de largo, desde la boca hasta el ano. El tubo digestivo se encuentra dividido en diferentes zonas que cumplen funciones específicas: boca, esófago, estómago, intestino delgado e intestino grueso. A lo largo del tubo digestivo aparecen unos músculos circulares, llamados esfínteres, que actúan como válvulas que regulan el tránsito e impiden el retroceso del alimento. Glándulas anejas, como las salivares, el hígado, o el páncreas, que vierte sus secreciones en el tubo digestivo. Algunas glándulas se encuentran fuera de él, como el páncreas, mientras que otras están ubicadas en la misma pared del tubo, como las glándulas gástricas y las glándulas intestinales.

2 o 2 2. INGESTIÓN 2.1. Cavidad bucal La boca es la entrada al aparato digestivo. Está cerrada por los labios, se comunica por detrás con la faringe a través de un estrechamiento denominado istmo de las fauces, que está flanqueado por las amígdalas. En la boca se encuentran la lengua y los dientes y en ella vierten sus secreciones las glándulas salivares. La lengua es un órgano musculoso que interviene en la masticación y amasado de los alimentos y los impulsa hacia la faringe en la deglución. Funciona también como órgano del gusto y es muy sensible al tacto y a la temperatura. La lengua está recubierta por papilas: relieves de la superficie lingual que aumentan su superficie y alojan a los receptores sensitivos. Los dientes: Tienen la función de masticar los alimentos, preparándolos para la digestión química. En la estructura de un diente podemos diferenciar: a. Corona. Parte situada por encima de la encía. b. Raíz. Prolongaciones alargadas, por debajo de la encía, que se alojan en cavidades del maxilar denominadas alvéolos. c. Cuello. Estrechamiento situado entre la corona y la raíz. La corona y el cuello están cubiertos por una capa de esmalte, que es el tejido más duro del organismo, formado principalmente por fosfato cálcico. Por debajo del esmalte se halla una capa gruesa de dentina. En su interior se encuentra la pulpa dental, constituida por tejido conjuntivo, donde están los vasos sanguíneos, linfáticos y los nervios. Sobre el cuello y las raíces hay un material semejante al hueso, denominado cemento, que cubre la dentina y la fija al alvéolo.

3 o 3 Se distinguen cuatro tipos de dientes. Cada tipo está especializado en una función diferente: Incisivos. Tienen forma de cincel y sirven para cortar. Caninos. Son largos y aguzados y se emplean para desgarrar. Premolares y molares. Tienen superficies planas y se usan para triturar. La dentición adulta consta de 32 piezas: 4 incisivos, 2 caninos, 4 premolares y 6 molares en cada mandíbula. Los últimos molares (muelas del juicio) aparecen entre los 18 y los 30 años (o pueden no aparecer nunca) y, en general, son inútiles. En los humanos aparece en la infancia una primera dentición que es reemplazada durante el crecimiento, la dentición de leche, formada por 20 piezas pequeñas y sin raíces: 4 incisivos, 2 caninos y 4 premolares en cada mandíbula. Las glándulas salivares vierten su secreción en la cavidad bucal. Segregan entre 800 y 1200 cm 3 diarios de saliva. Hay tres pares de glándulas salivares: Parótidas: Situadas en el ángulo de la mandíbula, debajo de la oreja. Submaxilares: situadas en la parte posterior de suelo de la boca, por debajo de la base de la lengua. Sublinguales: situadas en el suelo de la boca por encima de las submaxilares. La saliva humedece los alimentos para facilitar la deglución, también es necesaria para percibir el sabor de los alimentos, pues permite su disolución y facilita así el contacto con los receptores gustativos de la lengua. Está formada por agua, sales minerales y dos enzimas digestivas: la ptialina o amilasa salival, que comienza la digestión química del almidón, transformándolo en glúcidos más simples como la maltosa y la lipasa lingual. Esta enzima, que descompone las grasas en monoacilglicéridos y ácidos grasos, continúa actuando en el estómago. También contiene mucina (proteína con función lubricante), lisozima (enzima de acción bactericida) e iones bicarbonato y fosfato que amortiguan los cambios de ph producidos por los alimentos que entran en la boca. 3. DEGLUCIÓN Como consecuencia de la masticación e insalivación, los alimentos y la saliva se mezclan por acción de la lengua y los dientes, formando el bolo alimenticio, que es deglutido pasando a la faringe y al esófago. La deglución se realiza mediante un conjunto de movimientos musculares, de los cuales los primeros son voluntarios y los otros reflejos. En la boca, el bolo alimenticio es comprimió contra el paladar por la parte posterior de la lengua, impulsándolo hacia detrás. Una vez aquí, se dispara un conjunto de movimientos reflejos, que nos impulsan a tragar: el paladar blando se eleva, cerrando la comunicación con las fosas nasales, y la glotis se cierra por la epiglotis, impidiendo que la comida vaya a la tráquea.

4 o Faringe La faringe es un espacio común a los aparatos digestivo y respiratorio; a la entrada de ella se encuentran dos pequeños órganos linfoides: las amígdalas. La faringe se comunica con: 3.2. Esófago 1. La boca, por el istmo de las fauces. 2. El esófago. 3. Las fosas nasales, mediante las coanas. 4. La laringe, cuya apertura, (glotis) es tapada durante la deglución por la epiglotis. 5. El oído medio, mediante la trompa de Eustaquio, equilibrando la presión a ambos lados del tímpano. El esófago es un conducto musculoso que se extiende desde la faringe hasta el estómago, desciende entre los pulmones, por detrás del corazón, atraviesa el diafragma por un orificio llamado hiato esofágico y concluye en el estómago. Cuando el bolo alimenticio abandona la boca y la faringe, pasa al esófago, donde unas ondas de contracción muscular, llamadas ondas peristálticas, lo empujan hacia el estómago. El paso del alimento del esófago al estómago está controlado por el esfínter esofágico inferior que se abre cuando llega el bolo alimenticio y se cierra a continuación, para evitar el reflujo del contenido del estómago hacia el esófago. 4. EL PROCESO DE DIGESTIÓN 4.1. Estómago El estómago adulto es una dilatación musculosa en forma de saco extensible, que puede alcanzar un volumen de 1,5 litros. En él se completa la acción mecánica de amasado del bolo alimenticio y continúa la digestión química. Anatómicamente, se pueden distinguir en él varias partes: cardias, fundus, cuerpo, antro y píloro. El cardias es el límite entre el esófago y el estómago y el píloro es el límite entre estómago y duodeno. La mucosa gástrica contiene glándulas gástricas que segregan enzimas (pepsinógeno y lipasa gástrica), ácido clorhídrico, moco y la hormona gastrina que controla la actividad del estómago. En el estómago, los alimentos son sometidos a la acción del jugo gástrico, que contiene pepsinógeno y ácido clorhídrico. Este ácido activa el pepsinógeno, que se transforma en pepsina, la cual hidroliza los enlaces peptídicos de las proteínas, convirtiéndolas en fragmentos más pequeños (péptidos). El jugo gástrico contiene también lipasa gástrica que hidroliza las grasas y las convierte en glicerina y ácidos grasos. Las glándulas gástricas producen también mucoproteínas (mucus) que protegen la pared del estómago de la acción del jugo gástrico.

5 o 5 Las enérgicas contracciones peristálticas del estómago amasan el alimento y lo mezclan con el jugo gástrico favoreciendo la acción de las enzimas y empujan lentamente su contenido, llamado quimo, hacia el duodeno, a través del píloro, que regula el vaciado gástrico Intestino delgado El intestino delgado se inicia en el píloro y termina en la válvula ileocecal, por la que se une a la primera parte del intestino grueso. Es un tubo de 3 cm de diámetro y unos 6,5 m de longitud, que se halla plegado en la cavidad abdominal y envuelto (junto con el intestino grueso, el estómago, el hígado y el páncreas), por una membrana serosa llamada peritoneo. En el intestino delgado se distinguen tres partes: - duodeno, de unos 25 cm de longitud, donde el páncreas y el hígado vierten sus secreciones. - yeyuno, de unos 2,5 m. - íleon, que comunica con el intestino grueso por la válvula ileocecal, encargada de impedir el retroceso de los alimentos digeridos, es la porción más larga, con 3,75 m. La mucosa intestinal, está muy replegada, en forma de numerosas proyecciones llamadas vellosidades intestinales. Las células del epitelio tienen, a su vez, la membrana con muchos repliegues en forma de microvellosidades, que aumentan muchísimo la superficie de absorción. La mucosa posee numerosas cavidades revestidas por epitelio glandular: las glándulas intestinales, que producen el jugo intestinal. La digestión química se realiza fundamentalmente en el duodeno, donde vierte su contenido la vesícula biliar y el páncreas, a través de la papila duodenal o ampolla de Vater. La bilis y el jugo pancreático se unen al jugo intestinal producido por las glándulas propias de la pared del intestino.

6 o Hígado El hígado es una glándula de 1,5 kg de peso; es el mayor de nuestros órganos internos. Recibe, a través de la vena porta, la sangre procedente del intestino, mientras que la sangre oxigenada le llega por medio de la arteria hepática. La bilis producida por los hepatocitos del hígado es vertida a los canalículos biliares, que desembocan en conductos biliares que confluyen en el conducto hepático, el cual lleva a la vesícula biliar. El hígado es el principal órgano metabólico del organismo. Es capaz de realizar hasta 500 funciones diferentes, entre las que cabe destacar: 1. Secreción de bilis, que contiene sustancias necesarias para la digestión de las grasas. 2. Metabolismo glucídico: el hígado transforma la glucosa (procedente de la digestión) en glucógeno, que se almacena en los hepatocitos. 3. Metabolismo de lípidos: el hígado degrada ácidos grasos. Además, sintetiza lipoproteínas de transporte (transportan triglicéridos, ácidos grasos y colesterol en la sangre), colesterol y ácidos biliares. 4. Metabolismo de proteínas: degradación de los aminoácidos, liberando urea, síntesis de la mayoría de las proteínas plasmáticas. 5. Eliminación de fármacos y hormonas: es el encargado de transformar y eliminar muchos fármacos y sustancias tóxicas). 6. Fagocitosis: células reticuloendoteliales del hígado fagocitan los eritrocitos y leucocitos envejecidos, así como algunas bacterias. 7. Activación de la vitamina D: la piel, el hígado y los riñones originan la forma activa de esta vitamina. 8. Formación de los factores de la coagulación. 9. Formación y excreción de bilirrubina, por degradación de la hemoglobina, que es liberada en la bilis y eliminada a través del tubo digestivo.

7 o 7 La bilis producida por el hígado se almacena temporalmente en la vesícula biliar desde donde es liberada cuando el alimento llega al duodeno. La bilis es indispensable para la digestión y absorción de las grasas en el intestino, pues: - Emulsiona las grasas, es decir, las fragmenta en pequeñas micelas esféricas, dispersándolas, para que sean fácilmente atacables por las lipasas. - Neutraliza la acidez del quimo. - Favorece la absorción de los ácidos grasos y de algunas vitaminas liposolubles (A,D,E,K) 4.4. Páncreas El páncreas es una glándula mixta, dado que tiene un componente endocrino (segrega las hormonas insulina y glucagón, ambas reguladoras de la glucemia) y un componente exocrino, que produce el jugo pancreático. El jugo pancreático llega al intestino a través del conducto de Wirsung, que desemboca, junto con el colécdoco, en la ampolla de Vater. El contenido enzimático del jugo pancreático es: Amilasa pancreática, que transforma el almidón en maltosa. Lipasa pancreática, que desdobla las grasas (glicéridos) en ácidos grasos y glicerina. Tripsina, Quimotripsina y Peptidasa, que continúan la degradación de las proteínas y originan péptidos pequeños, liberando aminoácidos. Nucleasa pancreática, que convierte los ácidos nucleícos en nucleótidos. El jugo pancreático también contiene ión bicarbonato, que neutraliza la acidez del quimo procedente del estómago. Todas las enzimas proteolíticas del páncreas se segregan en forma de precursores inactivos. En el duodeno, la enteroquinasa de la mucosa intestinal transforma el tripsinógeno en tripsina, que activa al resto de las proteasas Las glándulas intestinales El jugo producido por las glándulas de la mucosa intestinal contiene enzimas tales como: Sacarasa, maltasa y lactasa: transforman la sacarosa maltosa y lactosa, respectivamente, en sus monosacáridos constituyentes.

8 o 8 Lipasa intestinal: Transforma los glicéridos que aún pudieran existir en la mucosa intestinal en ácido graso y glicerina. Péptidasa: Convierte los péptidos en aminoácidos. Nucleasas intestinales: Descomponen los nucleótidos en sus componentes. Pentosa, ácido fosfórico y base nitrogenada. El trabajo en cadena de las enzimas ha convertido los alimentos (excepto la fibra vegetal) en un líquido lechoso, llamado quilo, formado por : agua, sales minerales, vitaminas, monosacáridos (glucosa, fructosa, galactosa), aminoácidos, glicerina, ácidos grasos, bases nitrogenadas, ácido fosfórico, ribosa/desoxirribosa, productos no digeridos, etc.; es decir, moléculas muy sencillas, con lo que la digestión ha concluido. Las moléculas sencillas resultantes de la digestión deben atravesar la pared intestinal (absorción) para ingresar en el torrente circulatorio y ser transportadas a todas las células del cuerpo. 5. LA ABSORCIÓN INTESTINAL 5.1. Absorción en el Intestino Delgado La absorción consiste en el paso de sustancias desde el tubo digestivo hacia la sangre y la linfa. Para ello, los nutrientes (azúcares, aminoácidos, ácidos grasos, etc.) deben atravesar las membranas que separan ambos medios. Salvo algunas pequeñas moléculas, como el alcohol, que se absorben en el estómago, la absorción tiene lugar, preferentemente, en el intestino delgado. Para aumentar la superficie de absorción, la mucosa intestinal forma unos repliegues transversales, que triplican su superficie, y recubiertos en su interior por diminutas vellosidades. Pero, además, las células del epitelio intestinal que reviste las vellosidades tienen la cara de la membrana plasmática que da a la luz del intestino cubierta de microvellosidades, es decir, con numerosos pliegues sólo visibles con el microscopio electrónico. Todo ello proporciona al intestino delgado una superficie total de absorción de unos 300 m 2. Para completar el proceso de la absorción, cada vellosidad está recorrida por una red de capilares sanguíneos y vasos linfáticos (vasos quilíferos).los nutrientes que atraviesan las vellosidades se incorporan a la sangre, salvo las grasas y las vitaminas liposolubles, que penetran en los vasos quilíferos (de donde pasan a la red linfática). Los vasos que recogen los nutrientes confluyen en la vena porta, que lleva al hígado toda la sangre procedente del intestino. 5.2 Intestino grueso El intestino grueso es la última porción del tubo digestivo; de 1,5 m de longitud y unos 6,5 cm de diámetro, su superficie externa presenta numerosas dilataciones, separadas entre sí por surcos transversales. Las funciones primordiales del intestino grueso son la absorción de agua y de iones inorgánicos y la eliminación de los restos de todo el proceso digestivo, en forma de heces fecales. El intestino grueso comprende tres regiones:

9 o 9 El ciego es una región corta con forma de saco, en el fondo del cual nace un pequeño tubo cerrado en su extremo llamado apéndice vermiforme o cecal. Es un órgano linfoide relacionado con el sistema inmunitario. El colon, la porción principal del intestino grueso, asciende verticalmente desde el ciego (colon ascendente), se dobla pasando horizontalmente por debajo y por delante del estómago (colon transverso) y baja por el lado izquierdo (colon descendente). El recto es la parte final del tubo digestivo, de unos 20 cm de longitud, termina en el ano, cerrado por dos esfínteres: el esfínter anal interno, de músculo liso y el esfínter anal externo, de musculatura estriada. En esta zona se encuentran las venas hemorroides, que en determinadas circunstancias se dilatan originando las hemorroides. El intestino grueso contiene una abundante flora bacteriana (colibacilos), que cumple una serie de funciones: Produce la fermentación de los residuos no digeridos. Sintetiza vitamina K y algunas otras del complejo B, que son aprovechadas por el organismo. Como resultado de las actividades digestiva y bacteriana, en el intestino grueso se forman heces, que están compuestas de bacterias intestinales, restos de células procedentes de la mucosa intestinal y de los conductos de las glándulas intestinales y residuos no digeridos, sobre todo celulosa procedente de los vegetales ingeridos. 6. REGULACIÓN DEL PROCESO DIGESTIVO La pared del tubo digestivo posee receptores que detectan la distensión producida por el volumen de los materiales contenidos y la naturaleza de los nutrientes del quimo. Los estímulos registrados en estos receptores pueden dar origen a respuestas a través de dos tipos de mecanismos: nerviosos y hormonales que controlan la actividad del aparato digestivo.

10 o Regulación nerviosa El tubo digestivo posee un sistema nervioso intrínseco (sistema nervioso entérico), que regula la actividad del músculo liso de la pared del tubo digestivo y de las glándulas que segregan en él, controlando la mezcla del alimento con los jugos digestivos y su tránsito a través del tracto gastrointestinal. Además, las fibras nerviosas simpáticas y parasimpáticas establecen conexión entre el sistema nervioso central y el sistema nervioso entérico, activando o inhibiendo, según el caso, la función digestiva. Por otro lado, algunos estímulos procedentes el exterior, como la visión o el olor de la comida y los estados emocionales, pueden influir en el tubo digestivo a través de impulsos nerviosos procedentes de centros superiores del sistema nervioso central Regulación hormonal Las hormonas que controlan los procesos digestivos son segregadas por células endocrinas situadas en el epitelio del estómago y del intestino, como respuesta a los componentes del quimo y a la distensión del tubo. Las sustancias más importantes con actividad hormonal son: gastrina, secretina y colecistoquinina. HORMONA GASTRINA COLECISTOQUININA SECRETINA Localización células productoras Estómago Intestino delgado Intestino delgado Estímulo que induce su secreción Aminoácidos y péptidos Aminoácidos y ácidos grasos. Acidez Acción que ejerce Favorece la motilidad y secreción gástrica. Estimula la secreción de enzimas pancreáticas y vacía la vesícula biliar. Estimula la secreción de bicarbonato y agua por el páncreas. Práctica: Estudio y análisis del aparato digestivo en el modelo clástico