Apuntes Bio 04

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Biología – Plan Común

Procesos y Funciones Vitales I: Digestión Al término de esta lección podrás: • • •

Reconocer los distintos órganos del sistema digestivo. Comprender su función. Conocer las mayores diferencias estructurales entre los distintos órganos del sistema digestivo.

Introducción. El sistema digestivo humano se organiza como un tubo, en conjunto con glándulas que vierten sus secreciones en el. El tubo digestivo se compone de las siguientes partes, en orden desde la cabeza: • Boca • Faringe • Esófago • Estómago • Intestino delgado • Intestino grueso • Ano

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1. Cavidad Bucal. El proceso de la digestión empieza en la boca. Los alimentos son triturados mecánicamente por los dientes en un proceso denominado masticación. El proceso de masticación reduce el tamaño de los alimentos a partículas mucho más pequeñas, lo cual permite que los jugos digestivos actúen con más facilidad. El resultado de la masticación es una masa homogénea, llamada bolo alimenticio. En conjunto con el proceso mecánico, en la boca ocurre también un proceso químico, mediado por enzimas presentes en la saliva. La saliva es secretada por las glándulas salivales. Según su ubicación se clasifican en • parótidas • submaxilares • sublinguales La cantidad de saliva secretada varía normalmente en un rango de 1 a 1,5 [l] diariamente. Contiene principalmente agua, sales, moco y enzimas. La saliva es capaz de lubricar la cavidad oral haciendo más fácil el proceso de la masticación y la deglución. Adicionalmente, la amilasa o ptialina, enzima secretada en la saliva, inicia la digestión enzimática de los polisacáridos, como el almidón y el glucógeno, los cuales son desdoblados en maltosa y otros glúcidos intermediarios. El pH de la saliva es cercano a 7, es decir, neutro. Contiene sales como sodio, potasio, cloruro y bicarbonato.

2. Deglución. La deglución es el proceso en el cual el bolo alimenticio pasa desde la boca hacia el estómago, pasando previamente por la faringe y el esófago. La deglución se clasifica tradicionalmente en tres etapas: I. El bolo alimenticio pasa desde el dorso de la lengua hasta el istmo de las fauces. Esta fase es voluntaria. II. El bolo alimenticio pasa hacia la faringe y luego al esófago. El paladar blando se eleva, cerrando el orificio que comunica la cavidad nasal con la faringe, impidiendo de esta forma la entrada de aire que pueda arrastrar la comida hacia la laringe. La única vía despejada es hacia el esófago. Si una pequeña porción de alimento entra en la laringe, queda bloqueada por el repliegue ventricular. Lección 4

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III. Del esófago al estómago. Una vez en contacto con las paredes musculares del esófago, el bolo provoca una onda peristáltica que recorre el tubo en toda su longitud. Esta onda hace avanzar la comida hacia la válvula que cierra la entrada superior del estómago, el cardias. En el momento de la contracción el cardias se relaja y permite que el bolo alimenticio entre en el estómago. El esfínter esofágico superior impide el paso de cantidades de aire considerables hacia el estómago. La deglución depende de mecanismos nerviosos voluntarios en la primera etapa, sin embargo, el resto del proceso es involuntario, existiendo receptores de la deglución en la boca y faringe, lo cuales se comunican con el bulbo raquídeo, donde está el centro de la deglución. El bulbo raquídeo coordina las contracciones musculares para que el reflejo sea ordenado y exitoso.

3. El esófago. El esófago es un largo tubo muscular, de aproximadamente 30 cm de longitud. La estructura de su pared, es básicamente la misma del resto del tubo digestivo. Consta de cuatro capas, desde la luz interior hacia el exterior: • Capa mucosa, que reviste al tubo digestivo. Esta compuesta por tejido epitelial que descansa sobre una capa de tejido conectivo. Las células de esta capa secretan mucus, el cual protege y lubrica la superficie interna del sistema digestivo. • Capa submucosa, constituida por tejido conectivo. Une la mucosa con la capa muscular subyacente. Es rica en vasos sanguíneos, linfáticos y nervios. • Capa muscular, constituida por dos capas de músculo liso, una interna con fibras musculares dispuestas circularmente, y una externa con las fibras en dirección longitudinal, es decir, a lo largo del tubo. • Capa adventicia, es la más externa, formada por tejido conectivo.

4. El estómago El estómago es un saco en forma de “J”, con una capacidad aproximada de 1,5 [l], alrededor de 4 millones de glándulas, y una producción diaria aproximada de 2 [l] de jugo gástrico. Anatómicamente, el estómago se divide en antro, cuerpo y fondo.

El volumen en el interior del estómago en ayunas, no supera los 50 [mL]. Su gran capacidad elástica permite que se distienda progresivamente hasta alcanzar su elongación fisiológica máxima, en las zonas de almacenamiento que son el fondo y el cuerpo. El estómago está revestido con un epitelio que secreta grandes cantidades de mucus. Diminutas depresiones marcan la entrada a millones de glándulas gástricas que se extienden profundamente en la pared estomacal. Existen diversos tipos de células, especializados en la secreción de distintos componentes del jugo gástrico.

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Estomágo Células parietales: secretan ácido clorhídrico y el factor intrínseco, necesario para la absorción de vitamina B. Células principales: encargadas de la secreción de pepsinógeno, la forma inactiva de la enzima pepsina. Cuando el pepsinógeno entra en contacto con el jugo gástrico ácido, el pepsinógeno se corta y se vuelve activo, pasando a ser pepsina, la principal enzima digestiva estomacal. La pepsina hidroliza proteínas, reduciéndolas a polipéptidos cortos.

Durante su permanencia en el estómago, el alimento es batido y degradado químicamente, hasta convertirse en una sopa espesa denominada quimo. La digestión proteica comienza y gran parte de las proteínas son degradadas a polipéptidos cortos. La digestión del almidón y otros polisacáridos continúa, hasta que la amilasa es desactivada por el pH ácido estomacal. Después de 3 a 4 horas de digestión estomacal, el quimo es impulsado hacia la salida del estómago, el píloro, a través del cual el quimo llega al intestino delgado.

5. Intestino delgado. El intestino delgado completa la digestión de los alimentos, los cuales se absorben finalmente a través de sus paredes. El intestino delgado tiene tres regiones: duodeno, yeyuno e íleon. La mayor parte de la digestión química ocurre en el duodeno, el cual es la primera porción del intestino delgado, y no en el estómago como se cree. La bilis, procedente del hígado, y las enzimas pancreáticas, son liberadas en el duodeno, y actúan sobre el quimo. Después, enzimas producidas por las células epiteliales que revisten el duodeno catalizan los pasos finales de la digestión en el intestino delgado.

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El revestimiento interno del intestino delgado está lleno de pequeñas proyecciones digitiformes (literalmente, con forma de dedos) llamadas vellosidades intestinales. Estas estructuras son sumamente importantes ya que aumentan la superficie del intestino delgado disponible para la digestión y absorción de los alimentos. Además, existen microvellosidades, que son pliegues de la membrana plasmática de las células epiteliales, que aumentan aún más la superficie del intestino. Cada célula epitelial posee aproximadamente 600 microvellosidades, dando al revestimiento intestinal un aspecto difuso cuando se observa al microscopio electrónico. Si el intestino fuese liso, el alimento avanzaría con rapidez y muchos nutrientes importantes no se absorberían, haciendo el proceso muy ineficiente. En conjunto, los pliegues del intestino y las vellosidades, incrementan en 600 veces el área superficial interna del intestino delgado. El revestimiento interno extendido del intestino delgado de una persona adulta equivale aproximadamente a la superficie de una cancha de tenis. La segmentación rítmica es el tipo de movimiento más frecuente del intestino delgado, su función principal es mezclar el quimo con los jugos digestivos y facilitar su absorción al ponerlo en contacto con el epitelio intestinal. También se observan movimientos peristálticos, cuya función es impulsar el quimo. Las secreciones del intestino ayudan a la digestión, y son producto de la actividad de una variedad de células, en distintas glándulas: • Glándulas de Brunner: situada en el duodeno, en la capa submucosa. Secreta un líquido alcalino como respuesta a estímulos parasimpáticos. Este líquido neutraliza al quimo ácido que entra en el duodeno desde el píloro. Secreta además la hormona urogastrona, que inhibe la producción de ácido clorhídrico. • Criptas de Lieberkühn: secretan las enzimas de la digestión intestinal. La absorción es el proceso en el cual los nutrientes resultantes de la digestión, pasan al tejido sanguíneo. Los nutrientes atraviesan la membrana semipermeable del intestino alcanzando la sangre y la linfa. Posteriormente pasan al hígado, a través de la vena porta hepática, antes de ser distribuidos al resto de los tejidos. Las grasas toman un camino un poco más complejo. Los ácidos grasos libres y el glicerol pasan a las células epiteliales del intestino, donde se vuelven a ensamblar como triglicéridos. Posteriormente se les incorporan alunas proteínas, formando una macromolécula denominada quilomicrón, que pasa directamente al vaso linfático que drena la vellosidad intestinal (vaso quilífero central). Los quilomicrones circulan por la linfa, hasta la vena subclavia izquierda, en donde existen enzimas encargadas de degradarlos. El proceso es similar para las vitaminas A, D, E y K que son liposolubles.

6. Hígado. El hígado es el órgano más grande del cuerpo, y cumple una gran variedad de funciones diferentes, que no sólo están relacionadas con la digestión. Sin embargo, abordaremos sólo este grupo dentro de las funciones del hígado y dejaremos el resto para lecciones posteriores. El hígado secreta bilis, un líquido verdoso consistente en agua, sales biliares, pigmentos biliares, colesterol, sales y lecitina (un fosfolípido). La bilis producida en el hígado se almacena en la vesícula biliar, la cual está encargada sólo de su liberación al duodeno cuando es necesario. La bilis digiere mecánicamente las grasas por una acción similar a la de un detergente, reduciendo la tensión superficial de las partículas de lípidos. Este proceso se llama emulsificación. Las partículas de grasa se dispersan, y luego pueden ser atacadas por lipasas (enzimas que digieren grasas). Es importante que notes que la bilis no posee enzimas digestivas, por lo tanto, no digiere químicamente los alimentos.

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Nota la diferencia entre quien “produce” la bilis, y quien la “almacena”. ¡Esta diferencia que se ve simple, es fuente de muchos errores en la PSU! Atención

7. Páncreas. El páncreas es una glándula alargada situada bajo el estómago, encargada de la secreción de enzimas digestivas y hormonas que ayudan a regular la concentración de glucosa en la sangre. En relación al proceso digestivo, sus principales enzimas son: •

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Tripsina y Quimotripsina: ambas son secretadas en la forma de precursores inactivos, tripsinógeno y quimotripsinógeno, y se activan en el intestino delgado. El tripsinógeno se activa por acción de la enzima enteroquinasa, pasando a su forma activa tripsina; el quimotripsinógeno es activado por la tripsina pasando a su forma activa quimotripsina. La función de estas enzimas es la digestión de polipéptidos a dipéptidos. Lipasa pancreática: enzima lipolítica importante en la digestión y absorción de las grasas, separando ácidos grasos y glicerol. Amilasa pancreática: degrada casi todos los tipos de polisacárido, excepto celulosa, a disacáridos. Ribonucleasa, Deoxirribonucleasa: enzimas que degradan RNA y DNA respectivamente, convirtiéndolos en nucleótidos libres.

8. Intestino grueso. El material descargado en el colon tiene el aspecto de heces diluidas, a este nivel la absorción de los hidratos de carbono, las proteínas y otros nutrientes e ha completado casi totalmente. Es por esto que la principal función del intestino grueso es la reabsorción de agua y sales minerales de las heces, así como el almacenamiento temporal de los desechos. Dentro del intestino grueso, vive una gran cantidad de microorganismos, algunos de los cuales son beneficiosos, sintetizando factores nutritivos como la vitamina K, esencial para la síntesis de factores de coagulación en el hígado. Esta microbiota intestinal forma parte de las funciones normales de esta sección del sistema digestivo. Su desbalance produce alteraciones de la salud. Por ejemplo, la diarrea, se produce por un aumento desmedido de la población bacteriana en el intestino grueso. Repasa lo que aprendiste, haciendo un esquema general del proceso. Recuerda los pasos clave y los órganos implicados. Actividad

El aparato digestivo: www.youtube.com/watch?v=7FveU_xDF5w Video

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