Aparato digestivo (2017)

Apunte Español
Universidad Universidad de Oviedo
Grado Biología - 3º curso
Asignatura Fisiologia animal
Año del apunte 2017
Páginas 14
Fecha de subida 10/06/2017
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Aparato digestivo Introducción El alimento es una sustancia ingerida por un ser vivo. Los nutrientes son productos químicos obtenidos de la descomposición de los alimentos, que son incorporados en las células para realizar las funciones vitales: agua, vitaminas, grasas, minerales, proteínas y carbohidratos. Los nutrientes se requieren para: - Energía: muchas de las funciones del organismo requieren de gasto energético. Moverse, reproducirse, tasa metabólica basal… Proteínas y aminoácidos. Se necesita un balance nitrogenado positivo, sobre todo cuando se está en crecimiento Agua y sales minerales: para compensar lo que se pueda perder Vitaminas: compuestos esenciales que no podemos sintetizar Nutrientes esenciales: elementos estructurales que no puede producir el propio animal, tienen que ser ingeridos.
- Proteínas y aminoácidos: En el hombre son esenciales Trp, Phe, Val, Thr, Met, Leu e Ile. Se pueden obtener de la carne pero también de los vegetales, aunque son deficitarios en algunos aa.
Carbohidratos: no se consideran esenciales, pero necesitamos una ingesta diaria de ellos Grasas y lípidos Acidos nucleicos Sales inorgánicas: no las podemos producir, las tenemos que tomar de la dieta Vitaminas Agua Según el valor nutritivo de los alimentos se pueden distinguir 3 grupos: - Básicos o plásticos: para estructuras, crecimiento. generalmente proteicos Energéticos: obtenemos energía fácilmente. Carbohidratos Reguladores: contienen todas las vitaminas que necesitamos.
Metabolismo energético De los nutrientes se va a obtener combustible, que se destinará para repararse y reproducirse. En cuanto al aprovechamiento de los alimentos es muy importante el aprovechamiento de los nutrientes, ciertos organismos tienen ventajas evolutivas para aprovechar determinados alimentos, por ejemplo la hierba y la vaca.
El metabolismo es la suma de todas las reacciones: anabolismo y catabolismo. Este tiene relación con la temperatura, a altas pueden aumentar en metabolismo, se favorecen la reactividad.
Energía de la dieta Se ingiere un alimento con una cantidad determinada de energía. Parte de esta energía no la podemos asimilar. De toda la que sí que podemos asimilar parte también la perderemos. Tras esto obtenemos la energía metabolizable que ira a: - Metabolismo basal: mantenimiento de las constantes Costes de la digestión Producen calor Costes de la actividad: locomoción… Producción: crecimiento, síntesis de tejido nuevo. En ello se emplea toda la energía que ha sobrado del resto de actividades.
Tipos de alimentación Herbívoros: obligados. Aparatos digestivos de dos tipos según el número de cámaras de digestión, monogástrico o poligástrico. Son muy eficientes en obtener energía de la celulosa.
Carnívoros: también obligados. Aparato digestivo monogástrico. No pueden utilizar la celulosa.
Omnívoros: aparato monogástrico. Podemos utilizar celulosa con baja eficiencia. Facultativos, comen de todo.
Estrategias de alimentación - a través de la superficie corporal: por ejemplo la tenia.
Endocitosis: en unicelulares.
Filtración: como en las esponjas, o también en ballenas y flamencos.
Alimentación liquida: comienzan a aparecer muchísimas adaptaciones para picar, succionar, cortar… por ejemplo los mosquitos, sanguijuelas, lampreas… Alimentación solida: comienzan a aparecer nuevas estructuras, como la lengua, los dientes, distintos tipos de mandíbula. Con este proceso comienza la digestión, que es de tipo mecánico. En algunos grupos también se desarrollan toxinas para capturar la presa.
Se diferencian dos tipos de digestión: - Intracelular: en unicelulares, vesículas de endocitosis, que se fusionan con lisosomas para digerir Extracelular: surge en celentéreos. Saco donde se introduce el alimento y se liberan todas las sustancias de degradación.
Clasificación funcional: - - - Reactor ideal por lotes: el organismo introduce el alimento por un orificio, lo digiere y expulsa los desechos por el mismo orificio.
Reactor ideal de tanque agitado en flujo continuo: aplicable a determinadas cámaras de digestión de rumiantes. Las dos primeras cámaras es donde se produce la fermentación, actúa como un tanque. El animal va acumulando alimento en la cámara y lo que se desborda de él es lo que pasa a los siguientes estómagos. Pasará alimento en distintas fases de degradación, muy digerido y muy poco. También sucede en el ciego de roedores y conejos.
Reactor de bolo en flujo continuo: explica el movimiento del intestino, el alimento es digerido a medida que se va desplazando por el tubo. En un determinado punto siempre estará en el mismo estado de digestión.
Partes esenciales de un reactor de flujo continuo: - - Tracto cefálico: la boca y todas las partes que influyen en la captación e ingestión del alimento.
Tracto anterior: tubo de conducción. Pueden aparecer estructuras que permitan el almacenamiento o digestión mecánica. Se incluye el buche, molleja, estomago… Tracto medio: hay digestión química y absorción, el intestino.
Tracto posterior: absorción de agua y sales y preparación para expulsión de los desechos.
Procesos básicos de los sistemas digestivos Nos centraremos en flujo continuo, de mamíferos.
- Motilidad: movimiento y regulación de ella, de los alimentos, depende de musculatura lisa.
Secreción: desde el principio al final. Se secreta agua, sales, enzimas… Digestión: rotura mecánica y química del alimento en unidades que pueden ser absorbidas.
Absorción: mecanismos del epitelio intestinal que permiten el paso de los nitrientes al interior del organismo Defensa: lucha contra posibles patógenos. Tiene que mantenerse un balance muy fino, para no responder frente a sustancias inocuas.
Motilidad Depende de la musculatura lisa que rodea todo el tubo digestivo, con tres excepciones de musculatura estriada: Esfínter esofageal superior · Primer tercio del esófago · Esfínter externo anal La musculatura se dispone en dos capas principales: exterior longitudinal: si se contrae acorta el tubo · interior circular: si se contrae cierra el tubo Habrá también tejido nervioso, dos plexos: - mientérico: entre las dos capas musculares de la submucosa: por el interior de la capa circular.
El sistema nervioso entérico pertenece al sistema nervioso autónomo, es capaz de controlar por si solo todo el tracto gastrointestinal, sin necesidad de la intervención del simpático y parasimpático. Está formado por tres tipos de neuronas: - Sensoras: detectan estímulos mecánicos y químicos Interneruonas: establecen circuitos Secretomotoras: ejecutoras, inducen secreción o contracción Los neurotransmisores utilizados son muy variados.
También va a recibir estímulos del simpático y parasimpático, principalmente por el segundo.
- Simpático: inhibe. Hace sinapsis a todos los niveles, en ambos plexos e incluso sobre las células secretoras directamente. Puede inducir la salivación.
Parasimpático: control positivo. Únicamente hace sinapsis en el plexo mientérico.
El sistema nervioso central puede influir, por ejemplo, reduciendo el flujo sanguíneo, o incrementando la secreción por la vista y olor de alimentos. Pero el entérico también influye sobre el central, La CCK que se secreta en el duodeno da sensación de saciedad en el cerebro. Otras pueden bloquear la secreción gástrica a nivel cerebral. El sistema inmune puede también interactuar. Al liberar histamina puede inducir la secreción de HCl, o actuar sobre la musculatura lisa, liberar agua.
Las neuronas sensoras detectan el estímulo y hacen sinapsis con las interneuronas, que tienen circuitos preprogramados, similares a los arcos reflejos, para inducir la acción de una neurona efectora. Parte de esta información puede pasar hacia centros superiores por medio del nervio vago.
Reflejos cortos: sistema local · Reflejos largos: reflejos vago vagales Reflejo local clásico: el paso del bolo alimenticio produce una distensión del tubo, estimulo mecánico y contiene sustancias, estimulo químico. Esto se detecta por las neuronas sensoras, que envían el estímulo a interneuronas de la zona proximal y distal. En la zona proximal se estimulará la contracción de la musculatura lisa, y en la distal la relajación.
Con esto conseguimos el avance del bolo alimenticio.
Mediante todo esto se consigue regular en cada punto y en cada momento los patrones de motilidad, secreción y circulación.
Podemos distinguir dos motilidades gastrointestinales: - Contracciones tónicas: se mantienen en el tiempo, pero no son muy potentes. En los esfínteres.
Fásicas: duran poco pero son muy potentes. Movimientos de alimento, mezcla.
Los dos principales patrones de contracción son el peristaltismo y la segmentación: - Segmentación: contracciones puntuales de forma desorganizada. Favorece la mezcla de los alimentos con las secreciones Peristaltismo: onda de contracción, de la zona proximal a la distal, que empuja el alimento, propulsión.
Digestión mecánica: masticación Además de la molienda de los alimentos, sirve para proteger la mucosa, ya que induce la secreción salival. También tiene función en la gustación, al romper un alimento aumentamos la superficie de contacto con las papilas gustativas.
La masticación tiene una vía voluntaria y una involuntaria. Hay receptores bucales que nos indica que tenemos algo en la boca, se envía información al córtex motor, y de allí a los núcleos motores de la masticación. Este es un control voluntario. Los receptores bucales también mandan directamente información a los núcleos motores, sin pasar por el córtex, esta es una masticación involuntaria.
Deglución Hay que destacar una serie de estructuras. La faringe, que comparte en el aparato respiratorio y el digestivo, la lengua, coanas nasales, epiglotis, esfínter esofágico superior de musculatura estriada.
Tras masticar la comida se decide que se va a tragar. La comida se empuja con la laguna hacia arriba y hacia atrás. Las coanas y epiglotis aún están abiertas, aún podemos respirar. En el movimiento de empuje de la lengua se produce el cierre de las coanas nasales, por la nariz no pod emos respirar, la epiglotis también comienza a echarse hacia atrás. En el siguiente movimiento el bolo empuja la epiglotis hacia abajo, tapando la entrada hacia la tráquea. El bolo pasa hacia el esófago, que está justo a continuación de la faringe (la tráquea está un poco hacia delante). Se abre el esfínter esofágico superior, que inicia una onda peristáltica para empujar el alimento hacia el estómago.
Los receptores de boca y faringe disparan una serie de programas. Se manda información al centro respiratorio para cortar la inspiración y el centro de deglución produce todos estos movimientos musculares junto con los del bolo.
En el esófago se distinguen dos peristaltismos: - Peristalsis primaria: nada más tragar, sigue la deglución del alimento hasta que llega al estomago Peristalsis secundaria: sin acción de tragar previa, para limpiar el esófago Esfínteres En el tracto digestivo hay 6 esfínteres: - Esofágico superior: musculo estriado Esofágico inferior o cardias Píloro: coord. antrum-piloro-duodeno - Esfínter ileocecal: regulación por presión Esfínter anal interno Esfínter anal externo: musculo estriado Los esfínteres, además de separar zonas, permiten el almacenamiento de la comida en determinados compartimentos.
Estómago Funciones: secretora, motora y humoral (hormonas: somatostatina, que inhibe todo) Partes: desde el punto de vista morfológico: fondo, cuerpo y antro.
El estómago acumula el bolo alimenticio, mezcla las secreciones gástricas, tritura y vacía el quimo hacia el duodeno, no deja que pase nada mayor de 2 mm. Almacena, mezcla y vacía. La musculatura se relaja en dos momentos: 1. Llegada del alimento: el estómago se prepara para la llegada de la comida relajando la musculatura. Primero una relajación receptiva, por solo pensar que vamos a comer y por estímulos de la faringe. Son reflejos largos a través del nervio vago. Una vez llegan los nutrientes se provocan estímulos en las propias paredes, provocando una mayor distensión, relajación adaptativa. También hay reflejos locales. El estómago puede llegar a un volumen máximo, tras el cual empieza a aumentar la contracción de las paredes.
2. Llegada al duodeno: empieza a haber contracciones fuertes en el estómago, que pasan alimento al duodeno.
Este inducirá la distensión del estómago, para evitar que envíe alimento de mas, relajación de retroalimentación.
El vaciamiento gástrico se produce por los siguientes movimientos: 1. Propulsión: contracciones tónicas comienzan en fondo y cuerpo, se empuja el alimento contra el píloro.
2. Vaciamiento y triturado: el píloro esta en tensión, no permite el paso de trozos muy grandes. Las que no pasan se trituran más mediante este choque contra las paredes.
3. Retropulsión: las piezas que no pasan son empujadas hacia atrás, para volver a mezclarse.
Dependiendo del alimento que tomemos la digestión durará más o menos. La velocidad de vaciamiento depende además de la consistencia de cuanto hemos masticado la comida. El material graso es el más lento en digerir, porque no se mezcla bien con los contenidos gástricos, se digiere con las sales biliares, que se secretan al tubo más adelante.
Las partículas tienen que alcanzar un tamaño de menos de 2mm.
Todos los estímulos de los nutrientes potencian el vaciamiento, sobre todo si se encuentran en la zona duodenal.
Hasta que el duodeno no se vacía, no habrá un nuevo impulso de vaciamiento. El centro vagal manda una contracción del píloro, inhibición de las contracciones de la bomba antral y estimulación de la relajación del cuerpo Intestino delgado Se ven de forma mucho más clara la segmentación y el peristaltismo. Hay dos tipos de movimientos, en el ayuno y durante la digestión: Durante el ayuno hay largos periodos de inactividad. Al cabo de un tiempo empieza a aparecer un incremento en la frecuencia de potenciales de acción, hasta alcanzar un pico de contracciones, que luego vuelve a un periodo de inactividad. La función de estas contracciones cíclicas es de limpieza. Complejo motor migratorio CMM, cíclico.
Predomina el peristaltismo, onda que se va extendiendo a lo largo de todo el intestino.
Durante la digestión se observa actividad eléctrica constante. Los dos patrones de segmentación y peristaltismo aparecen de forma continuada. Desaparece el CMM.
Cuando se ingiere algún elemento, como canicas o monedas, estas pasan del estómago al intestino en una fase de ayuno, ya que el píloro tiene que estar más relajado.
Intestino grueso Tiene dos funciones principales: propulsión y reserva, ya que en él es donde se producen los procesos de fermentación.
Absorbe agua y electrolitos dejando las heces sólidas. Se reabsorbe todo el líquido que se ha secretado durante la digestión, sobre todo en las ramas ascendente y transversa. La rama descendente es principalmente de reserva, se encarga de desecar. En el recto finalmente se elimina.
En el intestino grueso las digestiones pueden durar 48h. En la rama ascendente es donde menos tiempo pasa, sobre una hora. En la transversa esta un día y en las descendente más todavía. En el distal solo hay peristalsis para iniciar el proceso de eliminación. Puede haber patrones de segmentación para favorecer la absorción, los procesos peristálticos se producen 1-3 veces al día y mueven el bolo grandes distancias.
Sí que tienen austración, contracciones que dejan la luz al mínimo, aumentando la superficie de contacto para la absorción.
Defecación Hay dos esfínteres: uno interno de musculatura lisa y uno externo de musculatura estriada. El musculo puborectal, único al hueso pélvico, abraza el tubo y tira de él, formando un ángulo recto, el cabestrillo puborectal.
Hay un reflejo intrínseco, igual que el que regula los movimientos peristálticos, el estímulo provoca relajación por abajo y contracción por arriba. Solo funciona en la musculatura lisa.
El reflejo parasimpático de la defecación viene del SNC. En el momento que se toma la decisión se va a producir la relajación del esfínter externo y del musculo puborectal, eliminando el ángulo recto.
Secreciones Hay dos componentes: - Enzimático: produce la digestión química Mucosidad: polisacáridos protectores, tanto del rozamiento como de la actividad enzimática.
Hay 4 grandes tipos de glándulas: - Superficiales: células que dan a la luz, como las caliciformes En depresiones: criptas de lieberkuhn Glándulas tubulares profundas Glándulas complejas: externas al tubo digestivo, vierten el contenido a través de un conducto. Páncreas, hígado, salivales… Regulación general: - El moco - Contacto con alimentos: estimulación mecánica que activa la secreción de moco Sistema nervioso entérico: secreción por estimulación táctil, irritación química… Sistema nervioso autónomo: el parasimpático activa, el simpático puede variar.
Regulación hormonal: las gastrointestinales Composición: polisacáridos que contienen agua y electrolitos.
Propiedades: adherencia, consistencia, deslizamiento, estabilidad y amortiguador el pH.
Funciones: facilitar el desplazamiento y protección frente a excoriación. Lubricante Se secreta en todos los puntos del aparato, pero con distintas composiciones Glándulas salivares Tipos: - Parótidas Submandibulares Sublinguales Bucales: pequeño tamaño, por toda la cavidad Se secreta hasta litro y medio de saliva al día. Esta tiene un componente seroso, que participa directamente en la digestión, rica en la -amilasa ptialina, que colabora en la digestión del almidón. Hay otra secreción mucosa, de función lubricante y protectora. El pH total es ligeramente acido, entre 6-7. Es muy rica en bicarbonato potásico, y pobre en NaCl.
Mecanismos de secreción salival: tenemos una serie de células acinares, que forman sacos a donde vierten su contenido, que irá pasando a través del conducto hasta la cavidad bucal. En el conducto hay una serie de células ductales que modificarán las secreciones.
Todas las sustancias necesarias para la secreción se toman de la sangre.
Inicialmente hay una secreción primaria en las células acinares, con Na y Cl. A lo largo de los conductos se produce una modificación, especialmente en la composición iónica. Se enriquece en bicarbonato y potasio, y se pierde el Na Cl. Se produce por medio de bombas Na/K, que modifican la concentración iónica para poder producir este cambio en la composición.
El resultado es una secreción con 7-10 veces menos de NaCl que el plasma, y 7-10 veces más de K y 2-3 veces más de HCO3-.
Durante la salivación máxima la secreción primaria aumenta hasta 20 veces, por lo que no da tiempo a que se produzca esta modificación completamente. En presencia de aldosterona causa que se reabsorba todavía más Na.
Funciones: - Digestiva: degradación del almidón.
- Higiénica: tiene factores antibacterianos que favorecen digestión y la acción de los iones tiocianato sobre la pared bacteriana. También hay lisozima y tiene anticuerpos IgA.
- Lubricante y protectora En otros organismos - Seda de los gusanos Termorregulación: perros, pájaros, canguros… Regulación: Hay componentes nerviosos voluntarios e involuntarios. El sistema nervioso central puede actuar comenzando a salivar con solo ver u oler la comida. También hay regulación por el SN simpático y parasimpático, reflejos condicionales y también reflejos locales.
Secreción esofágica Es un tubo de conducción, por lo que su principal secreción será mucosa, con función lubricante y protectora. Las glándulas son simples, superficiales. Tiene que proteger de la excoriación en la parte superior y del ácido que pueda salir por reflujo por la parte inferior.
Secreción gástrica Todo el estómago tiene células mucosecretoras, siempre habrá abundancia de moco. Además de estas hay varias glándulas tubulares específicas: - Oxínticas o gástricas: en cuerpo y fondo. Secretan HCl, pepsinógeno, factor intrínseco y moco Pilóricas: en antro, secretan moco, pepsinogeno y gastrina.
El moco en el estómago es muy viscoso y muy alcalino, con el objetivo de proteger el epitelio gástrico. El más mínimo estimulo del epitelio causa grandes secreciones de moco. Forma una capa continua de más o menos 1mm. Gracias a esto justo en la superficie de las células se consigue un pH neutro, mientras que en la zona más superficial se produce la neutralización de los hidrogeniones con bicarbonato. Si falta esta capa se pueden producir daños en el epitelio.
En las glándulas tubulares donde se secreta el HCl también hay esta capa neutralizante. Para evitar que la secreción se neutralice se forman unas balsas de HCl a alta presión, que llegado el momento sale del túbulo a alta velocidad.
Glándulas oxínticas: en las partes superiores hay células mucosecretoras, en el cuello además de mucosecretoras hay algunas células madre para la regeneración. Más abajo aparecen las células oxínticas secretoras del HCl, más abajo las células pépticas y en el fondo células endocrinas.
Secreción de HCl: se puede llegar a conseguir un pH de 0,8. Las células oxínticas están llenas de canalículos, y tienen muchas mitocondrias ya que esta secreción supone mucho gasto. El HCl se va acumulando entre los canalículos y es expulsado a presión. La secreción depende de una bomba de intercambio H/K mediante gasto de ATP. También se colocan canales de K, por lo que este fluye libremente, va recirculando hacia dentro y fuera de la célula.
Hay también canales de Cl- que saldrán para equiparar cargas. Los hidrogeniones provienen de la reacción H2O mas CO2, para dar bicarbonato y H+. el bicarbonato se intercambia con el cloruro del plasma.
Pepsinógeno: zimógeno que a pH acido se convierte en pepsina, forma también activa a pH acido. Otras enzimas que también se secretan son: lipasa gástrica, amilasa gástrica, gelatinasa.
Factor intrínseco: secretado por las células oxínticas, necesario para la absorción de la vitamina B12 Glándulas pilóricas: en el antro, ya no hay secreción de HCl. Secreción de pepsinógeno, mucho moco y la hormona gastrina. Estructura similar a las otras, pero sin células oxínticas. La gastrina se secreta por las células G, al fondo de las glándulas.
Regulación de secreción acida: los principales factores son - - Histamina: función distinta a la inmunológica. En las proximidades de las glándulas gástricas hay células cromoafines, que tienen muchas vesículas con histamina. Por una inervación parasimpática se induce la liberación de los gránulos de histamina, que interactuarán con los receptores que tienen las células oxínticas.
Acetilcolina: inervación parasimpática. Actúa sobre oxinticas y cromoafines.
- Gastrina: por presencia de proteínas y aa en el alimento. Actúa sobre células oxinticas y cromoafines. Es un pequeño péptido, del cual solo se reconocen los 4 últimos péptidos para actuar.
Pepsinógeno: se secreta en células pepticas por acción de la acetilcolina y por la presencia de HCl.
Hay un mecanismo de inhibición: cuando el pH baja de 3 se produce un bloqueo en la secreción gástrica. Acción directa sobre las células G e indirecta por un reflejo largo. El pH muy acido también hace que las células D de las glándulas pilóricas liberen somatostatina, hormona inhibitoria por excelencia.
Fases de la secreción gástrica: 1. Fase cefálica: anterior a la llegada del alimento, la visión, olor, apetito… aumenta la secreción. Participa en un 20% de la secreción total.
2. Fase gástrica: a la entrada del alimento en el estómago. Reflejos cortos y largos. Participa en un 70%. la presencia del alimento es un estímulo mecánico y químico.
3. Fase intestinal: el alimento llega al duodeno, es una fase inhibidora. Participa en un 10%. Reflejo enterogástrico largo, también colaboran muchas hormonas: secretina, péptido inhibidor gástrico, polipéptido intestinal vasoactivo, somatostatina… en resumen se retrasa el vaciamiento gástrico hasta que se vacía el duodeno.
Secreción gástrica en ayuno: se secreta muy poco HCl, un exceso en esta secreción en ayuno puede causar ulceras.
Secreción pancreática El páncreas tiene un componente endocrino y uno exocrino, a nosotros nos interesa el segundo, que tiene una función digestiva. Hay una serie de acinos que van convergiendo en un conducto principal que recoge toda la secreción exocrina. Este conducto se unirá al conducto biliar, y será secretado a la vez al duodeno.
También habrá células acinares y ductales. Las primeras tienen mucho REr, vesículas… son células de secreción proteica, que tendrá gran importancia en la digestión de todos los tipos de alimentos. Las ductales son más pequeñas y tienen bastantes mitocondrias, liberan liquido isotónico rico en bicarbonato para neutralizar la acidez del quimo que acaba de salir del estómago. Se llegan a secretar 1,5l/día de esta mezcla.
Componentes: - Sobre proteínas: distintos zimógenos, tripsinógeno, quimotripsinógeno, procarboxipeptidasas, proelastasa… darán proteasas bastante específicas - Sobre HC: colabora la amilasa pancreática - Sobre grasas: lipasa pancreática, colesterol esterasa, fosfolipasa - Otras: RNAsas, DNAsas, litoestatina e inhibidor de tripsina, que evita que este enzima tan peligroso se active antes de tiempo, causando daños.
Todas ellas se activan por la quinasa duodenal, una vez secretados Hay varias rutas que causaran que las vesículas que contienen los zimógenos se liberen hacia la luz de los acinos, regulado por los distintos factores que veremos más adelante. En las células ductales se secreta bicarbonato sódico. Se comienza con la bomba Na/K. El movimiento de Na hacia la luz es paracelular, siguiendo las cargas negativas del bicarbonato y acompañado de agua. El bicarbonato procede de la anhidrasa carbónica, y sale en antiporte con Cl.
Regulación: - Acetilcolina: sistema parasimpático - Colecistoquinina (CCK): hormona que da sensación de saciedad. Se libera en el epitelio duodenal por las células I y va por sangre al cerebro y páncreas, activando la liberación de los contenidos acinares.
- Secretina: liberada en duodeno y yeyuno al recibir el quimo. Por células S.
Fases de la secreción pancreática: - Cefálica y gástrica: al ver el alimento, y cuando este llega al estómago, provoca la liberación del contenido de los acinos. El 25% de la secreción total se acumula en los conductos con la cefálica, 10-20% con gástrica.
- Fase intestinal: llega el alimento al duodeno, se librea secretina en las células del intestino, lo que aumenta la secreción del bicarbonato y agua.
Secreción hepática El hígado es el segundo órgano más grande, y además de su gran capacidad de secreción tiene muchísimas funciones: metabolismo de hidratos de carbono, grasas y lípidos, detoxificación, procesamiento del grupo hemo, síntesis de albumnia, trombina, fibrinógeno, globulinas… y demás proteínas plasmáticas, almacenamiento de glucógeno, grasas, vitaminas, Fe, síntesis de urea… Nos centraremos en las secreciones biliares y su función en el proceso digestivo.
Funciones: - Digestión y absorción de grasas: por los ácidos biliares que emulsionan las grasas para aumentar la superficie de ataque y ayudan a su absorción - Excreción de productos de desecho de la sangre: bilirrubina y excesos de colesterol Fases de la secreción: - Secreción primaria: producida por los hepatocitos, que reciben sangre de la vena porta y de arterias. Están sintetizando continuamente bilis, formada por ácidos biliares, colesterol y otros compuestos orgánicos.
Durante la ingesta toda la bilis va directamente al intestino, ya que el esfínter de Oddi está abierto. Durante el ayuno este esfínter se cierra, y la bilis producida se acumula en la vesícula biliar.
- Modificación de la secreción primaria y almacenamiento: se producen dos modificaciones importantes.
o Durante la ingesta: se enriquece en bicarbonato sódico al pasar por el conducto o Ayuno: en la vesícula biliar se produce una concentración, al absorber agua de la secreción. En 12h de ayuno 400ml de bilis se pueden concentrar a 60.
Vaciamiento de la vesícula biliar: El vaciamiento comienza al iniciar la ingesta, y es máximo cuando el alimento llega al duodeno. Se produce por los siguientes estímulos: - CCK: es el estímulo más potente, contrae la musculatura lisa de la vesícula para vaciar su contenido.
Secretina: liberada por el duodeno, aumenta de secreción de NaHCO3 en los conductos.
Reflejos cortos del SNEntérico o largos del SNParasimpatico, por medio de la acetilcolina.
Estos estímulos serán más intensos si hay presencia de grasas en los alimentos.
Las sales biliares Son derivados del colesterol (ácidos cólico y quenodesoxicólico) conjugados con Glicina o Taurina para producir Acido biliar glucoconjugado o tauroconjugado. De forma diaria sintetizamos 600mg de sales biliares, y estas se reabsorben en un 95%, vuelve por la circulación porta al hígado y se reciclan. Se sintetiza justo la cantidad que no se reabsorbe.
En total al día se secretan 12g de sales biliares. Estas sales funcionan como emulsionadores de las grasas, facilitando el acceso de las enzimas digestivas a estas.
Cuando se producen cálculos biliares es debido a que hay un desbalance entre las sales biliares y el agua. Esto puede ser por un exceso en la absorción de agua, un exceso de serceción o reciclaje de sales biliares, una irritación en el epitelio de la vesícula… Como resultado se concentra demasiado la secreción y esta comienza a precipitar. La única salida de escos cálculos es por el conducto biliar, lo que puede producir cólicos. A la gente con mucha tendencia a formar estos precipitados se le puede extirpar la vesicula biliar, sin mayores alteraciones en su salud. La única diferencia que pueden notar con unas digestiones más pesadas de las comidas muy grasas, dado que la secreción ya no puede concentrarse.
Secreciones del intestino delgado No es lo mismo una situación cercana al estómago que más alejada, irá variando según las condiciones.
Glándulas de Brunner: se encuentran en el duodeno, secretan gran cantidad de moco con función de protección y neutralización de los alimentos que llegan del epitelio. Los estímulos de esta secreción son locales mecánicos y químicos, reflejos vagales y hormonas gastrointestinales como la secretina.
Criptas de Lieberkühn: se encuentran en partes más distales, en el yeyuno. tiene tres tipos celulares: - Células caliciformes: secretan moco Enterocitos de las criptas: secretan agua y electrolitos Células de paneth: función de defensa, sistema inmune.
Los enterocitos expuestos a la luz son los que se encargan del proceso de absorción, pero también secretan una serie de enzimas como peptidasas, glucosidasas (sacarasa, maltasa, lactasa…) y lipasa intestinal que se encuentran en la zona de microvilli para obtener los nutrientes más básicos y que estos sean inmediatamente absorbidos.
Regulación de la secreción - Estímulos locales: reflejos nerviosos inducidos por estímulos mecánicos o químicos, y actividad nerviosa asociada a los movimientos intestinales.
- Regulación hormonal: secretina encargada de la secreción de NaHCO3 y CCK que regula la secreción general.
Secreción en intestino grueso Se secreta principalmente moco con función lubricante, adherente y protectora, ya que la función de este segmento es la de absorber agua y electrolitos. Hay pocas criptas de lieberkühn. También protege de la actividad bacteriana, que pueden acidificar el medio. El moco lo neutraliza.
En casos de enfermedades en el intestino se produce una diarrea que es una respuesta protectora. Se comienza a secretar agua y electrolitos para diluir los factores irritantes y eliminarlos rápidamente.
Digestión Hay cuatro tipos de alimentación principales: - Herbívoros: pueden tener aparatos digestivos monogástricos como los equinos o poligástricos como los rumiantes. Su principal fuente de energía es la celulosa.
Omnívoros: aparato digestivo monogástrico, son herbívoros y carnívoros facultativos. Pueden utilizar la celulosa, pero con muy baja eficiencia.
Carnívoros: tienen un aparato digestivo monogástrico y no pueden utilizar la celulosa como energía.
Estómago monogástrico: tienen una sola cámara, es característico de carnívoros y omnívoros. Algunas especializaciones que pueden observarse son: - Algunos Invertebrados: ciegos gástricos Aves: molleja musculosa, para digestión mecánica Insectos y decápodos: proventrículo con sistema de trituración En este estómago se realiza una digestión tanto química como mecánica.
Estómago digástrico: tiene dos cámaras funcionales, una de fermentación y un estómago al uso. Los rumiantes tragan el alimento sin masticarlo, esta masa se dirigirá a la primera cámara, la panza, que es un tanque donde se produce la fermentación. Este alimento se puede luego regurgitar hacia la boca para masticarlo, se mezcla bien con la saliva que tampona el pH acido producido por todas las fermentaciones. Al desbordar el tanque de fermentación el alimento puede ir pasando al resto de cámaras. En la panza puede comenzar a producirse absorción.
La redecilla es un filtro en el que acaban todas las sustancias que el animal se traga y no son fermentables (latas, plástico…). Estas sustancias pueden producir una rotura de los epitelios, liberando las bacterias al peritoneo.
El libro tiene una función de filtro hacia el cuajar, que es un estómago típico de secreción acida. Cuando la pasta fermentada llega aquí, ya se han absorbido y aprovechado muchos de los nutrientes.
En el caso de los lactantes, por el reflejo de mamar se produce un cierre de la panza y la leche pasa directamente hacia el cuajar. El inoculo bacteriano que necesitan para poder comenzar a fermentar en la panza procede de lamer la hierba cuando están empezando a pastar.
Digestión de los alimentos Poniendo como ejemplo los herbívoros, estos pueden primero digerir la comida y luego fermentarla, como los caballos, o primero fermentarla y luego digerirla, como las vacas. La fermentación puede ser pregástrica o postgástrica.
Pregástrica: la más eficiente. Toda la microbiota va a degradar la celulosa a ácidos grasos volátiles como acetatos, propionatos y butiratos que pueden ser directamente absorbidos (el propionato es la principal fuente de glucosa y aa en rumiantes).
También se produce metano, calor y crecimiento bacteriano. Al estómago secretor pasaran muchas de las bacterias y fibra, materia que las bacterias no han podido aprovechar.
Postgástrica: se produce primero la hidrólisis enzimática, y luego en el intestino grueso se aprovechará la celulosa, aunque no de forma tan eficiente.
Digestión química: Es el proceso por el cual los alimentos se convierten en los nutrientes que pueden ser absorbidos. Siempre vamos a necesitar agua para realizar las reacciones, la mayoría de estas son hidrólisis.
Digestión de Hidratos de Carbono: digerimos la sacarosa, lactosa, almidones… la digestión comienza en la boca, tanto mecánica como química, ya que en la saliva hay -amilasa que degrada el almidón en maltosa y pequeños polímeros.
Solo funciona en boca porque a pH acido del estómago se inhibe, pero en el poco tiempo que funciona degrada el 20%. En el intestino se secreta la amilasa pancreática que digiere el resto de los HC.
En el epitelio intestinal tendremos los enzimas que catalizan el último paso de la degradación, lactasa, sacarasa, maltasa, dextrinasa… Que convierten los polímeros en monosacáridos muy cerca de la membrana del enterocito y para que sean inmediatamente absorbidos. Fructosa, glucosa o galactosa.
Proteínas: en el estómago tenemos la pepsina, muy importante en la digestión del colágeno. En el intestino tenemos muchos zimógenos distintos de proteasas, procedentes de la secreción pancreática. La enteroquinasa intestinal es la encargada de transformar los zimógenos en las enzimas activas como la tripsina, quimotripsina, carboxipeptidasa, elastasa… Se producen pequeños péptidos que son finalmente degradados por dipeptidasas asociadas a la membrana de los enterocitos, para que sean absorbidos inmediatamente.
Grasas: las principales son colesterol, esteres de colesterol y triglicéridos. En la boca y estomago hay lipasa lingual pero no tienen mucha importancia porque las grasas no están emulsionadas por las sales biliares todavía. En el intestino es donde se emulsionan y encontramos lipasa pancreática, fosfolipasa, hidrolasa que las degradan.
Al final se forman micelas en cuyo interior se encuentran las grasas ya degradadas. En la zona de microvilli las micelas se desestabilizan por un pH un poco más bajo y los ácidos grasos difunden la interior de los enterocitos.
Absorción En el intestino es donde se produce la absorción. Si no se absorben los nutrientes es como si no hubiésemos comido.
El intestino aumenta mucho la superficie mediante: - - - Pliegues de Kerckring: pliegues de la mucosa que forman como bolsas, reteniendo parte de los alimentos que fluyen hacia abajo.
Aumentan la superficie hasta tres veces.
Vellosidades intestinales: a lo largo de todo el intestino y los pliegues. En ellos se encuentran los enterocitos. Cada vellosidad tiene una red extensa de capilares y una terminación del sistema linfático, quelícero central. Estas multiplican por 10 la superficie.
Enterocitos: tienen un cepillo de microvilli en la parte apical.
Multiplica por 20 la superficie de intercambio.
En total gracias a estas multiplicaciones podemos tener 250m2 de superficie de intercambio.
Mecanismos La absorción se realizará por transportes a través del epitelio, donde se distinguirá una membrana externa y una interna. Habrá dos formas de transporte: - Activo: necesita sistemas que consumen energía Difusión: no necesita energía, a favor de gradiente Por un lado está el mecanismo transcelular, a través de las células y por otro paracelular, entre las células.
Absorción en el intestino delgado En el intestino delgado pueden absorberse cientos de gramos de HC, 100g de grasas, 50-100g de aa, 50-100g de iones y hasta 7-8l de agua de forma diaria, natural. Pero la capacidad total de absorción es mucho mayor, de kilos. En total llegan a pasar 8,5l de sustancias por el intestino delgado, de las cuales 2l son los alimentos ingeridos y el resto las secreciones. De estos al intestino grueso solo llegan 2l.
Agua: tiene una absorción isosmótica, pasa a favor de gradiente osmótico Iones: - - - - Na: transporte activo por la bomba Na/K, que expulsa Na del enterocito al interior del organismo, generando un gradiente para que entre más Na de la luz al interior del enterocito.
Tiene regulación hormonal, la aldosterona aumenta su absorción. Se reabsorben 25-35g al día, de los cuales solo 58g vienen de la dieta y el resto de las secreciones.
Cl: difusión pasiva por gradiente eléctrico generado por el Na.
Ca: tiene un mecanismo transcelular, determinado por las necesidades del cuerpo, modificable por hormonas y factores como la vitamina D. Hay un mecanismo paracelular, no muy importante.
Fe: transporte activo transcelular por dos mecanismos diferentes.
o Se ingiere el grupo hemo y se degrada para separar proteinas y Fe, se une a la movilferrina que lo pasa a la transferrina, proteina transportadora del plasma.
o El hierro libre se incorpora en forma reducida y se une a la movilferrina Bicarbonato: transporte activo, se recupera lo secretado K,P,Mg… Hidratos de carbono: una vez son degradados se encuentran en forma de glucosa 80%, fructosa y galactosa 20%. El transporte al interior es activo por el cotransportador Glu-Na para la glucosa y galactosa. La fructosa tiene un transportador especifico.
Proteínas: se degradan hasta di/tripeptidos o aminoácidos sueltos. Su absorción también es dependiente del gradiente de Na. Hay 7 transportadores distintos. En ocasiones se pueden incorporar tri o dipeptidos, pero todos son degradados en el interior celular a aa.
En ocasiones también hay procesos de endocitosis, de forma que las proteinas se transportan intactas al espacio intersticial, no hay ningún tipo de degradación. Esta ruta es más importante en recién nacidos Grasas: si no hay sales biliares se quedan sin absorber el 50% de las grasas. Como ya dijimos se acercan al enterocito en micelas y una vez allí estas se desestabilizan y pasan por difusión. En el interior van a seguir distintas vías: - Glicerol, acidos de cadena corta y media: se pasan directamente a los capilares Colesterol, fosfolípidos, acidos de cadena larga…: se incorporan en el sistema de formación de las lipoproteínas, pasan por REl, aparato de Golgi y se forman quilomicrones que no pasan a sangre, si no al tejido linfático Absorción en el intestino grueso A el llegan 2l llegan de quimo al dia, y se absorben agua y sales. También hay gran cantidad de actividad bacteriana que produce vitamina K y B12, tiamina, riboflavina y diversos gases.
Las heces están formadas por un 75% de agua y un 25% solido formado por bacterias muertas, grasas, materia inorgánica, materia no digerida.
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