Sistema Digestivo

Fisiologa

La digestin humana incluye dos procesos:

1.-Digestin Mecnica

Consiste en triturar los alimentos, mezclar las partculas resultantes con los jugos digestivos y conducirlos por los rganos de la digestin.

Se realiza mediante la masticacin y los movimientos peristlticos de los diferentes rganos.

La masticacin se define como el conjunto de movimientos de la cavidad bucal que tienen como fin ablandar, triturar, moler, rasgar y cortar los alimentos y mezclarlos con la saliva.

La mezcla de la saliva con el alimento o insalivacin, se produce con el fin de:

1. Disolver los alimentos. Esto permite apreciar el sabor y reconocer la existencia de cualquier sustancia extraa, txicos, irritantes , etc...

2. Lubricar los alimentos. Facilitando la deglucin. 3. Iniciar la digestin de algunos hidratos de

carbono. 4. Accin bactericida por efecto de la lisozima.5. Mantener la humedad en la cavidad bucal.

El volumen diario de saliva es de 1 a 1,5 litro. Existe una secrecin de saliva basal, que se llega a multiplicar por 4 al ingerir alimentos.

El mayor volumen secretor procede de las glndulas partidas, seguidas por las submaxilares.

El control de la secrecin salival, se realiza mediante estmulos:

1.-Extra orales: visin u olor de la comida2.-Estmulos orales: la ingestin3.-Estmulos nerviosos.

La deglucin es el proceso por el cual, el alimento se mezcla con la saliva (bolo alimenticio) y consta de una fase bucal, una fase farngea, y una fase esofgica.

En el esfago se producen contracciones activas del msculo esofgico.

Estas contracciones son de 3 tipos: Peristaltismo primario: Se produce tras la deglucin,

como consecuencia de la relajacin del esfnter esofgico superior. Esta contraccin es ms rpida con alimentos lquidos y calientes, que en el caso de slidos y fros.

Peristaltismo secundario: Originado por la distensin local del esfago.

Peristaltismo terciario: Muy dbiles.

El esfnter esofgico inferior, tiene como principal funcin evitar que el contenido del estomago vuelva al esfago. Este esfnter suele estar cerrado y se abre para dar paso al bolo alimenticio.

2.-Digestin Qumica

Incluye los cambios en la composicin qumica de los alimentos durante su viaje por el tracto GI.

Hidrlisis: proceso qumico en el que un compuesto luego de unirse al agua se fragmenta en compuestos ms sencillos.

Enzimas Enzima = catalizador orgnico.Compuesto que acelera o disminuye la velocidad

de una reaccin y no aparece entre los productos finales.

Las enzimas digestivas actan en el medio extracelular.

Las enzimas digestivas son todas extracelulares.

Propiedades de las Enzimas Digestivas1. Son especficas2. Funcionan ptimamente a un pH especfico.

Si cambia el pH cambia la configuracin de la molcula.

3. La mayora de ellas catalizan una reaccin en ambos sentidos. La acumulacin de un producto hace ms lenta

la reaccin y tiende a revertirla4. Son destruidas o eliminadas continuamente en

el organismo aunque no se consuman durante la reaccin que catalizan.

5. La mayora de ellas son sintetizadas como proenzimas inactivas

Digestin de los Carbohidratos

La mayora de los carbohidratos en los mamferos se obtienen de la dieta, entre estos se encuentran polisacridos como el almidn, la celulosa y dextrinas y discaridos como la sacarosa o azcar de mesa que est formada por una molcula de glucosa y otra de fructosa.

La funcin ms importante de la saliva es humedecer y lubricar el bolo alimenticio.

Desde el punto de vista digestivo es importante por contener la amilasa salival o ptialina, enzima que hidroliza diversos tipos de polisacridos.

El pH de la saliva es cercano a la neutralidad, por lo que en el estmago esta enzima se inactiva totalmente, de manera que los carbohidratos no sufren modificaciones de importancia en este rgano.

La composicin de la saliva es la siguiente:

Agua 96%

Moco, de efecto lubricante.

Iones (sodio/potasio/cloro/fosfato/bicarbonato/calcio)

Enzimas: amilasa salival o ptialina (inicia la digestin de los carbohidratos), Lisozima (destructora de bacterias).

Todo ello le otorga un pH de 6.3-6.8.

Los polisacridos son hidrolizados a disacridos por amilasas de la saliva (ptialina) y del jugo pancretico.

Las que catalizan el paso final de disacridos a mono son: sacarasa, lactasa y maltasa. Estas enzimas se localizan en la membrana de las clulas de las vellosidades que tapizan la luz intestinal.

Es en el intestino donde los disacridos y los polisacridos deben ser hidrolizados en sus unidades monomricas para poder atravesar la pared intestinal y pasar as al torrente sanguneo para llegar a las clulas e ingresar al interior para ser utilizados en cualquiera de las funciones en que participan (energtica, de reconocimiento, estructural o como precursor de otras molculas).

En el duodeno se vierte el jugo pancretico que contiene entre otros muchos elementos, amilasa pancretica (Su pH ptimo es de 7.1 y rompe al azar los enlaces alfa,1-4 del almidn)

La reaccin de hidrlisis, consiste en el rompimiento de uniones covalentes por medio de una molcula de agua.

La hidrlisis de un enlace glucosdico se lleva a cabo mediante la disociacin de una molcula de agua.

El hidrgeno del agua se une al oxgeno del extremo de una de las molculas de azcar; el OH se une al carbono libre del otro residuo de azcar.

El resultado de esta reaccin, es la liberacin de un monosacrido, dos si la molcula hidrolizada fue un disacrido o bien el polisacrido-1, dependiendo de la molcula original.

Existe una gama de enzimas hidrolasas que especficamente rompen a los disacridos en sus monosacridos

correspondientes.Disacrido Hidrolasa Monosacridos Tipo de enlace resultantes que hidroliza maltasaMaltosa + H2O 2 D-Glucosa (1-4)

lactasa Lactosa + H2O D-glucosa + D-galactosa (1-4)

sacarasaSacarosa + H2O D-glucosa + D-fructosa (1-2)

trehalasaTrehalosa + H2O 2 D-Glucosa (1-1)

Una vez que los polisacridos han sido hidrolizados y se encuentran en solucin en la sangre, deben ser transportados al interior de las clulas para su utilizacin.

La degradacin de la celulosa en los mamferos es imposible, no existen los sistemas enzimticos para tal proceso.

En los rumiantes (presentan un rumen o ciego muy desarrollado), la flora intestinal compuesta principalmente de bacterias y protozoarios, degrada por medio de celulasas que liberan celobiosa (unidad disacrida de la celulosa).

En los humanos la celulosa da cuerpo al bolo fecal y estimula la motilidad intestinal por lo tanto, acta como laxante.

La cascarilla molida de Psyllium plantago es la mas utilizada como escobilla intestinal. Un bajo consumo de fibra cruda, proveniente de frutas y vegetales, se ha correlacionado con la aparicin de cncer de colon.

Absorcin de los Hidratos de Carbono

La velocidad de absorcin de los diferentes monosacridos por el intestino delgado es variable.

Un valor aproximado es de 1 gramo / Kg de peso corporal / hora

Los sistemas por los cuales estos nutrientes atraviesan el interior celular, van desde la simple difusin en donde la absorcin depende de la concentracin de carbohidratos en la luz intestinal, el proceso no consume energa; hasta el transporte activo que ocurre en contra de los gradientes de concentracin, por tanto es dependientes de energa.

En el primer caso se absorbe fructosa y en el segundo galactosa y glucosa . El transporte de la glucosa es simultneo con iones Na+, cada molcula tiene un sitio de reconocimiento en el transportador.

El in viaja a favor del gradiente de concentracin por lo que obliga la entrada de la glucosa. El Na+ es expulsado mientras que la glucosa parte va al torrente sanguneo y parte es fosforilada.

Digestin de la glucosa

La glucosa, es transportada al interior celular por medio de protenas especficas que facilitan el transporte localizadas en la membrana celular. Estas protenas, reconocen a la glucosa y a otras aldohexosas, e incrementan la velocidad del paso de glucosa hacia adentro o afuera de la clula, segn sean las necesidades energticas del organismo. Cuando el organismo se encuentra en reposo, los carbohidratos no utilizados inmediatamente, son introducidos al interior celular para almacenarse en forma de glucgeno en los animales o almidn en los vegetales.

En condiciones de alta demanda energtica -ejercicio- primeramente se utilizan las reservas internas de las clulas y posteriormente, en el caso de los animales, el hgado que es el rgano de almacenamiento de carbohidratos, secreta glucosa al torrente sanguneo para mantener la glucemia en niveles normales.

La glucosa es el combustible ms comn en los sistemas vivientes.

Puede ser considerada como de origen exgeno i.e. los alimentos que al ser digeridos producen glucosa, ej. hidrlisis de la sacarosa, azcar de mesa

o bien de origen endgeno, cuando proviene del glucgeno o cualquier otro precursor previamente almacenado en hgado y msculo.

De acuerdo al tejido al que pertenezca, la glucosa sigue diferentes caminos:

En el MSCULO, la glucosa se fosforila para dar glucosa-6-fosfato. Cuando la clula tiene altas concentraciones de ATP, i.e. estado de reposo, el exceso de glucosa forma glucgeno; en la situacin contraria, la glucosa se degrada en la gluclisis produciendo cido pirvico.

En condiciones de baja concentracin de O2, se transforma en cido lctico que sale al medio extracelular por difusin.

En condiciones aerobias, la glucosa se oxida hasta CO2 y agua.

El destino de la glucosa en hgado, esta regulada por:

A.- la concentracin de glucosa en sangre: Si es elevada y los niveles de ATP son

suficientes, forma glucgeno, principal medio de almacenamiento de glucosa.

Si es baja, el glucgeno es degradado por la glucgeno fosforilasa produciendo glucosa-1-fosfato, que se isomeriza a glucosa-6-fosfato, en msculo generalmente sigue el camino de la gluclisis y en hgado se hidroliza a glucosa y fosforo inorgnico. La glucosa sale del hepatocito a la circulacin para mantener la glucemia en niveles normales.

B.- los requerimientos energticos de la clula. cuando los niveles de energa son elevados, en

el reposo, se transforma a UDP-glucosa y se almacena como glucgeno.

cuando la concentracin de ATP disminuye, en condiciones de alta demanda energtica, el glucgeno es degradado por la glucgeno fosforilasa, produciendo glucosa-1-fosfato, sta es isomerizada a glucosa-6-fosfato y entra a la gluclisis produciendo cido pirvico, que se descarboxila para originar acetil-CoA, que en el ciclo de Krebs se degrada hasta CO2.

http://laguna.fmedic.unam.mx/~evazquez/0403/krebs.htmlhttp://laguna.fmedic.unam.mx/~evazquez/0403/krebs.html

En TEJIDO ADIPOSO: Cuando la concentracin de glucosa en sangre

es elevada, sta ingresa al adipocito, en donde se transforman en acetil-CoA, que se utiliza en la sntesis de cidos grasos los cuales se almacenan en forma de triacilglicridos en las vacuolas como combustible de reserva.

Cuando se requiere de energa, el adipocito moviliza sus acmulos de triacilglicridos por medio de lipasas. Los cidos grasos son liberados a la circulacin para que puedan ser utilizados por otros tejidos. Esta respuesta es acelerada por la epinefrina que modula positivamente a la triacilglicerol lipasa.

http://laguna.fmedic.unam.mx/~evazquez/0403/informacion%20lipidos.html

La ingestin de carbohidratos aumenta la concentracin de glucosa en sangre, lo cual estimula a las clulas de los islotes del pncreas y produce la liberacin de insulina.

Esta hormona favorece el transporte de glucosa al interior celular disminuyendo su concentracin en sangre.

El receptor de insulina, es una enzima que se localiza en todas las membranas celulares de los mamferos.

Los procesos que se llevan a cabo en la digestin y el transporte de carbohidratos, evento fundamental para la subsistencia de cualquier animal, estn altamente regulados, por lo cual cualquier anomala en ellos se ver reflejada en la mayora de los casos en una enfermedad como la diabetes mellitus.

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Digestin Proteica Las protenas son molculas muy grandes

formadas por cadenas (en algunos casos) de cientos de aminocidos. Plegadas o rotadas.

Las proteasas las degradan a compuestos intermedios (proteosas y pptidos) y por ltimo a aminocidos.

Las principales son: pepsina del jugo gstrico, tripsina del jugo pancretico y las peptidasas del borde en cepillo intestinal.

La mayora de los aminocidos ingeridos en la dieta de los vertebrados, se hallan principalmente en forma de protenas.

Los aminocidos slo pueden incorporarse a las rutas metablicas en forma libre por ello, las protenas y pptidos ingeridos en la dieta, son hidrolizados primeramente por enzimas proteolticas en el tracto gastrointestinal.

Estas enzimas son secretadas por el estmago, pncreas e intestino delgado.

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La digestin de protenas comienza en el estmago.

La entrada de protenas al estmago estimula la secrecin de gastrina, la cual a su vez estimula la formacin de ClH; esta acidez acta como un antisptico y mata a la mayora de los entes patgenos que ingresan al tracto intestinal.

Las protenas globulares se desnaturalizan a pHs cidos, lo cual ocasiona que la hidrlisis de protena sea ms accesible.

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En el estmago, la pepsina es secretada en forma de pepsingeno por las clulas de la mucosa gstrica.

El pepsingeno se convierte en pepsina, proceso que es favorecido por el pH cido del jugo gstrico.

La pepsina no es muy especfica, hidroliza los enlaces en los que intervienen aminocidos aromticos, aunque tambin lo hace donde hay Met y Leu.

El producto de la catlisis de esta enzima son pptidos de tamao variable y algunos aminocidos libres.

A este tipo de proteasa, se le denomina endopeptidasa para diferenciarla de las enzimas que cortan desde cualquiera de los extremos de la cadena que se denominan exopeptidasas.

A medida que los contenidos cidos del estmago pasan al intestino delgado, se dispara la sntesis de la hormona secretina a la sangre.

Esta enzima estimula al pncreas para secretar bicarbonato en el intestino delgado para neutralizar el pH alrededor de 7.0.

A la entrada de los aminocidos en la parte superior del intestino (duodeno) se libera la hormona colecistocinina, que estimula la liberacin de muchas enzimas pancreticas cuya actividad cataltica se realiza entre 7 y 8 unidades de pH.

El jugo pancretico secretado al intestino delgado aporta los zimgenos de tripsina, quimotripsina, tripsingeno, carboxipeptidasas A y B y elastasa.

La pancreatitis, condicin dolorosa y a menudo fatal, se caracteriza por la activacin prematura de proteasas secretadas por el pncreas.

Como resultado de la accin de la pepsina en el estmago seguida de la accin de las proteasas pancreticas, las protenas se convierten en pptidos cortos de diversos tamaos y aminocidos libres.

Los pptidos se degradan para dar aminocidos libres por accin de las peptidasas de la mucosa intestinal.

Los aminocidos libres resultantes, son excretados al torrente sanguneo, de ah alcanzan el hgado en donde tiene lugar la mayora del metabolismo ulterior, incluida su degradacin.

La velocidad de degradacin de protenas en una clula vara con su estado nutricional y hormonal.

En estado de ayuno prolongado, las clulas aumentan la velocidad de degradacin de sus protenas para obtener los esqueletos carbonados para mantener los procesos metablicos indispensables.

Digestin de las grasas Las grasas deben ser emulsionadas, para poder

ser digeridas, por las sustancias presentes en la bilis (lecitina y sales biliares).

Las principales enzimas para digerir las grasas son las lipasas pancreticas, hay una lipasa lingual y una gstrica pero no tienen un efecto tan importante.

Los triglicridos son degradados a cidos grasos, monoglicridos y glicerol.

Los fosfolpidos se degradan por accin de las fosfolipasas en cido graso libre y una lisofosftide (cabeza de fosfolpido con una cola con un solo cido graso.

La accin de las lipasas es facilitada por la colipasa una coenzima del jugo pancretico

Secreciones

Se incluyen entre stas a: Secrecin de Saliva Jugo Gstrico Bilis Jugo Pancretico Jugo Intestinal

Saliva

H2O: contribuye a formar el quimo. Amilasa Lipasa BicarbonatoLa saliva es ligeramente alcalina.

Jugo Gstrico Clulas Principales o cimgenas: secretan

pepsingeno (precursor de la pepsina que es la pincipal enzima gstrica) y una enzima de menor importancia: la lipasa gstrica o tributirinasa (hidroliza triglicridos de cadena corta)

Clulas parietales u oxnticas: en ella se sintetiza ClH, que participa en la conversin del pepsingeno en pepsina, y factor intrnseco que interviene en la absorcin de vitamina B12 para la produccin de eritrocitos.

Clulas Mucosas: secretan moco Clulas G: secretan gastrina (cerca del antro pilrico)

Los jugos gstricos estn compuestos por agua (98%), sales, cido clorhdrico, mucoprotenas, enzimas proteolticas, factor intrnseco, secreciones endocrinas (no en el jugo).

Dentro de estas sustancias destacamos el ClH (cido clorhdrico), secretado por las clulas gstricas parietales, mantiene el pH necesario, ablanda la fibrina y el colgeno, controla el paso de bacterias al intestino y estimula la secrecin de secretina, estimulador a su vez de la secrecin pancretica y biliar.

Existen tres vas fundamentales por las que se estimula la secrecin cida.

Por va paracrina acta la histamina Por va endocrina la gastrina Por va neurocrina acta la acetilcolina. Estas tres sustancias liberan mensajeros que

estimulan las clulas parietales.

A su vez existen inhibidores de esta secrecin, como son la presencia de CLH y de grasas en el duodeno.

A la salida del estomago existe el esfnter pilrico, cuya funcin es dejar paso a las sustancias pequeas que abandonan el estomago e impedir el paso a las partculas grandes que son impulsadas de forma retrgrada para que contine su digestin.

Jugo Pancretico

Es secretado por los acinos pancreticos. Contiene: H2O, tripsingeno (que se activa

por la enzima enterocinasa) y as la tripsina activa a la quimotripsina y otras enzimas que digieren protenas, tambin activa a diversas lipasas, nucleasas y amilasas.

Las clulas del conducto pancretico producen bicarbonato sdico

BilisEs una mezcla de sustancias producidas por el hgado y

almacenadas y concentradas en la vescula biliar.Contiene:

1. Lecitina y sales biliares, stas forman una cubierta hidrfila alrededor de las gotitas de grasa hacindolas hidrosolubles y permitiendo que se muevan con libertad en el quimo.

2. Bicarbonato.3. Sustancias de deshecho para ser eliminadas con las

heces: colesterol, pigmentos biliares (bilirrubina) y productos de detoxificacin.

La bilirrubina es el producto de la hemlisis.

La bilis se forma en el hgado y es una mezcla de agua y sales biliares, que primero se concentran y acumulan en la vescula biliar, y desde all es secretada al duodeno por el estmulo de una hormona denominada Colecistoquinina (CCK).

Mediante sus propiedades emulsionantes, la bilis facilita y permite la digestin y posterior absorcin de todas las grasas ya sean simples o compuestas (cidos grasos, fosfolpidos, colesterol y vitaminas liposolubles).

Jugo Intestinal

Solucin mucosa ligeramente bsica (pH 7,6)Enzimas del borde en cepillo: Dextrinasa, maltasa, sucrasa y lactasa Aminopeptidasas y dipeptidasas Nucleosidasas y fosfatasas

El Proceso DigestivoLas glndulas digestivas excrinas comienzan a

secretar cuando hay comida en el tracto GI o cuando olemos o imaginamos.

La secrecin de saliva est controlada por mecanismos reflejos, estmulos qumicos, mecnicos, olfativos y visuales inician los impulsos aferentes a los centros del tronco enceflico que envan a su vez impulsos eferentes a las glndulas salivales.

Digestin en el estmago

El estmulo de la secrecin gstrica tiene lugar en 3 fases.

Fase Ceflica o psquica: centros del BR activados por pensamientos u olores y fibras eferentes del vago conducen impulsos hasta las glndulas gstricas. Tambin se estimula la secrecin de gastrina que estimula a su vez la secrecin del estmago.

Fase Gstrica: los productos de la digestin proteica que llegan a la porcin pilrica del estmago y la distensin gstrica promueven la secrecin de gastrina.

Fase Intestinal: las secreciones gstricas se inhiben cuando el quimo aparece en el duodeno. Esto ocurre por reflejos endcrinos mediados por el PIG, la secretina y la cck-pz.

El peristaltismo lleva el bolo hacia el estmago donde se mezcla con las secreciones gstricas. La digestin qumica se inicia en la porcin media del estmago, el alimento se torna semilquido y es atacado por las enzimas.

El quimo cido del estmago pasa lentamente a travs del ploro hacia el duodeno y all se mezcla con la bilis proveniente del hgado para completar su digestin duodenal.

Peristltismo

La mayora de los procesos digestivos se completan en el duodeno y el resto de las funciones del intestino delgado se llevan a cabo durante la absorcin de los nutrientes.

Casi todo el proceso absortivo es realizado en el yeyuno e leon.

Control de la secrecin pancretica

La secretina estimula la secrecin de un lquido pobre en enzimas pero rico en bicarbonato y

La CCK-PZ estimula la secrecin rica en enzimas e inhibe la secrecin de ClH por el estmago y estimula la contraccin de la vescula biliar.

El intestino delgado es el rgano principal y fundamental para la absorcin de todas las sustancias que llegan a su interior.

Su longitud y su caracterstica disposicin de las glndulas (con sus respectivas clulas) con su revestimiento velloso en forma de criptas, produce una superficie absortiva de aproximadamente 250 metros cuadrados.

Esta enorme superficie, permite la absorcin o pasaje de todo el contenido intestinal diario.

Se considera que aproximadamente se absorben:

1. varios cientos de gramos diarios de monosacridos

2. 100 o ms gramos de lpidos3. otros tantos de aminocidos 4. y unos 7 a 8 litros de agua.

La absorcin de un nutriente no es otra cosa que el pasaje del mismo desde la luz intestinal, hacia la circulacin general.

Este pasaje se realiza a travs de las clulas del epitelio intestinal, entre ellas o por los canalculos linfticos.

El pasaje se realiza tanto en forma pasiva (para algunos nutrientes) como con participacin activa con gasto de energa (para otros).

Piense usted lo que sucede, por ejemplo, cuando toma un vaso de leche.

La leche est constituida en un 95% por agua y el resto por hidratos de carbono, protenas, grasas, vitaminas y minerales. Cuando llega al estmago comienza su digestin y se completa en el duodeno, en este nivel todos sus elementos estn separados, agua, nutrientes, vitaminas y minerales y como tales se absorben a travs de ese epitelio cada uno por el lugar que le corresponde y pasan a la circulacin general, de all al hgado para redistribuir esos nutrientes a todos los rganos y sistemas para cumplir sus funciones.

Mecanismos de Absorcin

smosis: Agua

Transporte Activo: Na, Mg, K, Ca, I, Fe, aminocidos, glucosa, galactosa, fosfato.

Difusin facilitada: fructosa

Eliminacin

Expulsin de los residuos de la digestin. La formacin de las heces es la principal

funcin del colon. La defecacin es un reflejo desencadenado por

la estimulacin de los receptores de la mucosa rectal.

El recto suele estar vaco hasta que el peristaltismo de masa traslada la materia fecal del colon al recto que se distiende y se produce el deseo de defecar. Tambin estimula el peristaltismo colnico que relaja el esfnter interno. Si se inhibe voluntariamente, los receptores rectales se deprimen y la urgencia se pospone hasta que acte nuevamente el peristaltismo de masa.