Aparato digestivo, concepto y funcionamiento
El Sistema gastrointestinal, es una serie de órganos que, mediante procesos químicos y mecánicos, convierten los alimentos en sustancias solubles básicas que pueden ser absorbidas por los tejidos. Este procedimiento, conocido como digestión, difiere en los diferentes grupos de animales vertebrados; un ejemplo singular es el de los rumiantes que albergan microorganismos simbióticos en el estómago que se encargan de descomponer la celulosa.
La digestión engloba procedimientos físicos y químicos. Los procedimientos físicos abarcan la masticación para triturar los alimentos en partículas diminutas, la acción de mezcla del estómago y la actividad peristáltica (contracciones musculares que impulsan el bolo alimenticio) del intestino. Estas fuerzas desplazan el alimento a través del tracto digestivo y lo combinan con diversas secreciones.
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INTRODUCCIÓN
Aunque los procedimientos físicos son relevantes, la descomposición de los distintos alimentos consumidos en unidades pequeñas aprovechables principalmente depende de procesos químicos, que son llevados a cabo por diversas enzimas. La digestión química se inicia desde que se ingieren los alimentos; las seis glándulas salivales producen secreciones que se mezclan con los alimentos. La amilasa salival es una enzima presente en la saliva que descompone el almidón en maltosa, glucosa y oligosacáridos. Además, la saliva estimula la secreción de enzimas digestivas y lubrica la boca y el esófago para permitir el paso de los sólidos.
A lo largo del sistema gastrointestinal ocurren tres procesos químicos: transformación de los carbohidratos en azúcares simples como la glucosa (ver Metabolismo de glúcidos), descomposición de las proteínas en aminoácidos como la alanina, y conversión de las grasas en ácidos grasos y glicerol. Estos procedimientos son llevados a cabo por enzimas especializadas.
La última etapa de la digestión y la absorción ocurren principalmente en el intestino. La descomposición de las grasas se lleva a cabo principalmente en el intestino, donde las sales biliares y la lecitina se combinan con los monoglicéridos y los ácidos grasos, lo que permite que sean absorbidos a través de las células intestinales. Otros nutrientes como el hierro y la vitamina B12 son facilitados en su absorción gracias a la acción de proteínas transportadoras específicas que les permiten atravesar las células intestinales.
ACCIÓN EN EL ESTÓMAGO Y EL INTESTINO
El líquido gástrico del estómago contiene agentes como el ácido clorhídrico y algunas enzimas, incluyendo pepsina, renina y trazas de lipasa. (Se postula que la mucosa del estómago protege su superficie del ácido y la pepsina). La pepsina descompone las proteínas en péptidos más pequeños. La renina separa la leche en componentes líquidos y sólidos, mientras que la lipasa actúa en las grasas. Algunos elementos del líquido gástrico solo se activan en presencia de alcalinidad en el duodeno. La secreción se estimula al masticar, tragar e incluso al visualizar o pensar en alimentos. La presencia de alimento en el estómago también estimula la producción de secreciones gástricas, las cuales a su vez impulsan la liberación de secreciones digestivas en el intestino delgado, donde se completa la digestión.
La etapa primordial de la digestión ocurre en el intestino delgado, donde la mayoría de los alimentos se descomponen por hidrólisis y son absorbidos. Los componentes pre-digeridos provenientes del estómago son sometidos a la acción de tres líquidos: el jugo pancreático, la secreción intestinal y la bilis. Estos líquidos neutralizan el ácido gástrico, marcando el fin de la fase gástrica de la digestión.
El líquido del páncreas ingresa al intestino delgado a través de varios conductos y contiene enzimas como tripsina y quimiotripsina, que continúan la digestión enzimática de las proteínas, convirtiéndolas en componentes más simples que el cuerpo puede absorber y utilizar para la reconstrucción de proteínas. La lipasa pancreática descompone las grasas, mientras que la amilasa pancreática hidroliza el almidón en maltosa (similar a la amilasa salival), que luego otras enzimas convierten en glucosa y fructosa. Además, las nucleasas descomponen el ADN y el ARN en nucleótidos. La secreción del jugo pancreático se estimula mediante la ingestión de proteínas y grasas.
Las emanaciones del intestino delgado contienen diversas enzimas cuya labor es finalizar el proceso iniciado por el jugo pancreático. El flujo de las secreciones intestinales se ve estimulado por la presión mecánica del alimento que ha sido parcialmente digerido en el intestino.
Las sales biliares desempeñan un papel crucial en la digestión al ayudar en la absorción de las grasas, emulsionándolas y haciéndolas más accesibles a las lipasas que las hidrolizan. La bilis, producida por el hígado y almacenada en la vesícula biliar, se libera al intestino delgado después de la ingesta de grasas. La presencia de ictericia obstructiva (que impide la secreción de bilis) evidencia la ineficacia de la digestión de grasas en ausencia de bilis.
La captación de los productos de la digestión a través de la pared del intestino delgado puede ocurrir de manera pasiva o activa. El sodio, la glucosa y numerosos aminoácidos son transportados de manera activa. De este modo, los productos de la digestión son incorporados al organismo a través de la pared intestinal, que tiene la capacidad de absorber selectivamente sustancias nutritivas y desechar otras sustancias similares.
Los carbohidratos solamente pueden ser absorbidos como monosacáridos, mientras que las proteínas son absorbidas en forma de aminoácidos, aunque algunas proteínas pequeñas pueden atravesar la barrera intestinal. El estómago y el colon, que forma parte del intestino grueso, también tienen la capacidad de absorber agua, sales específicas, alcohol y algunos medicamentos. Además, la absorción intestinal presenta una propiedad única: muchos nutrientes son absorbidos de manera más eficiente cuando el organismo tiene una mayor necesidad de ellos. En los adultos, la superficie plegada para la absorción en el intestino alcanza aproximadamente 140 metros cuadrados. La longitud del intestino delgado, que en promedio es de 6,7 a 7,6 metros, también favorece la absorción.
Las sustancias solubles en agua, como los minerales, aminoácidos y algunos carbohidratos, son absorbidas por los capilares del intestino y pasan a través de los vasos del sistema portal, llegando directamente al hígado. Sin embargo, muchas de las grasas son re-sintetizadas en la pared intestinal y son recogidas por el sistema linfático, el cual las transporta a la circulación sistémica a través de la vena cava, evitando el paso inicial por el hígado.
EXCRECIÓN
El material no digerido, al llegar al colon, experimenta una transformación en una masa sólida debido a la reabsorción de agua por parte del organismo. Sin embargo, si las fibras musculares del colon impulsan demasiado rápido esta masa fecal, ésta puede permanecer semilíquida, lo cual resulta en diarrea.
Por otro lado, si la actividad de las fibras musculares del colon es insuficiente, puede producirse estreñimiento, ya que las heces permanecen en el recto hasta ser finalmente excretadas a través del ano. Existen diversos trastornos de absorción, que se conocen de manera general como malabsorción, siendo uno de los más importantes el esprue. Para obtener más información, puedes consultar sobre enfermedades carenciales y nutrición humana.
