Digestión


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La digestión es la descomposición de grandes moléculas de alimentos insolubles en pequeñas moléculas de alimentos solubles en agua para que puedan ser absorbidas por el plasma sanguíneo acuoso . En ciertos organismos, estas sustancias más pequeñas se absorben a través del intestino delgado hacia el torrente sanguíneo . La digestión es una forma de catabolismo que a menudo se divide en dos procesos según cómo se descomponen los alimentos: digestión mecánica y química. El término digestión mecánica se refiere a la descomposición física de grandes trozos de alimento en trozos más pequeños a los que posteriormente se puede acceder mediante enzimas digestivas . La digestión mecánica tiene lugar en la boca a través demasticación y en el intestino delgado a través de contracciones de segmentación . En la digestión química , las enzimas descomponen los alimentos en pequeñas moléculas que el cuerpo puede usar.

En el sistema digestivo humano , los alimentos ingresan a la boca y la digestión mecánica de los alimentos comienza por la acción de la masticación (masticación), una forma de digestión mecánica y el contacto humectante de la saliva . La saliva, un líquido secretado por las glándulas salivales , contiene amilasa salival , una enzima que inicia la digestión del almidón en los alimentos; la saliva también contiene moco , que lubrica los alimentos, e hidrogenocarbonato , que proporciona las condiciones ideales de pH ( alcalino ) para que actúe la amilasa, y electrolitos (Na + , K + , Cl- , HCO - 3 ). Aproximadamente el 30% del almidón se hidroliza en disacárido en la cavidad oral (boca). Después de someterse a la masticación y la digestión del almidón, la comida estará en forma de una pequeña masa de suspensión redonda llamada bolo . Luego viajará por el esófago y llegará al estómago por la acción de la peristalsis . El jugo gástrico en el estómago inicia la digestión de proteínas . El jugo gástrico contiene principalmente ácido clorhídrico y pepsina . En bebés y niños pequeños, el jugo gástrico también contienerenina para digerir las proteínas de la leche. Como los dos primeros productos químicos pueden dañar la pared del estómago, el estómago secreta moco y bicarbonatos , lo que proporciona una capa viscosa que actúa como un escudo contra los efectos dañinos de los productos químicos como el ácido clorhídrico concentrado y el moco que también ayuda en la lubricación. [1] El ácido clorhídrico proporciona un pH ácido para la pepsina. Al mismo tiempo que ocurre la digestión de proteínas, se produce una mezcla mecánica por peristaltismo , que son ondas de contracciones musculares que se mueven a lo largo de la pared del estómago. Esto permite que la masa de comida se mezcle aún más con las enzimas digestivas. La pepsina descompone las proteínas en péptidos o proteosas, que luego se descompone en dipéptidos y aminoácidos por las enzimas en el intestino delgado. Los estudios sugieren que aumentar la cantidad de masticables por bocado aumenta las hormonas intestinales relevantes y puede disminuir el hambre y la ingesta de alimentos autoinformada. [2]

Después de algún tiempo (típicamente 1 a 2 horas en humanos, 4 a 6 horas en perros, 3 a 4 horas en gatos domésticos), [ cita requerida ] el líquido espeso resultante se llama quimo . Cuando se abre la válvula del esfínter pilórico , el quimo ingresa al duodeno, donde se mezcla con las enzimas digestivas del páncreas y el jugo biliar del hígado y luego pasa a través del intestino delgado , donde continúa la digestión. Cuando el quimo se digiere completamente, se absorbe en la sangre. El 95% de la absorción de nutrientes ocurre en el intestino delgado. El agua y los minerales se reabsorben en la sangre del colon.(intestino grueso) donde el pH es ligeramente ácido alrededor de 5,6 ~ 6,9. Algunas vitaminas, como la biotina y la vitamina K (K 2 MK7) producidas por bacterias en el colon, también se absorben en la sangre del colon. La absorción de agua, azúcar simple y alcohol también tiene lugar en el estómago. El material de desecho se elimina del recto durante la defecación . [3]

Sistema digestivo

Los sistemas digestivos adoptan muchas formas. Existe una distinción fundamental entre digestión interna y externa. La digestión externa se desarrolló antes en la historia evolutiva y la mayoría de los hongos todavía dependen de ella. [4] En este proceso, las enzimas se secretan en el entorno que rodea al organismo, donde descomponen un material orgánico y algunos de los productos se difunden de regreso al organismo. Los animales tienen un tubo ( tracto gastrointestinal ) en el que se produce la digestión interna, que es más eficiente porque se pueden capturar más productos descompuestos y el entorno químico interno se puede controlar de manera más eficiente. [5]

Algunos organismos, incluidas casi todas las arañas , simplemente secretan biotoxinas y sustancias químicas digestivas (por ejemplo, enzimas ) en el entorno extracelular antes de la ingestión de la "sopa" consiguiente. En otros, una vez que los nutrientes o alimentos potenciales están dentro del organismo , la digestión puede llevarse a cabo a una vesícula o una estructura en forma de saco, a través de un tubo, oa través de varios órganos especializados destinados a hacer que la absorción de nutrientes sea más eficiente.

Dibujo esquemático de la conjugación bacteriana. 1- La célula donante produce pilus . 2- Pilus se adhiere a la célula receptora, uniendo las dos células. 3- Se corta el plásmido móvil y se transfiere una sola hebra de ADN a la célula receptora. 4- Ambas células recircularizan sus plásmidos, sintetizan segundas cadenas y reproducen pili; ambas células son ahora donantes viables.

Sistemas de secreción

Las bacterias utilizan varios sistemas para obtener nutrientes de otros organismos en el medio ambiente.

Sistema de transporte de canales

En un sistema de transporte de canales, varias proteínas forman un canal contiguo que atraviesa las membranas interna y externa de las bacterias. Es un sistema simple, que consta de solo tres subunidades de proteínas: la proteína ABC , la proteína de fusión de membrana (MFP) y la proteína de membrana externa (OMP) [ especificar ] . Este sistema de secreción transporta varias moléculas, desde iones, fármacos, hasta proteínas de varios tamaños (20 a 900 kDa). Las moléculas secretadas varían en tamaño desde el péptido pequeño de Escherichia coli colicina V, (10 kDa) hasta la proteína de adhesión celular de Pseudomonas fluorescens LapA de 900 kDa. [6]

Jeringa molecular

Un sistema de secreción de tipo III significa que se utiliza una jeringa molecular a través de la cual una bacteria (por ejemplo, ciertos tipos de Salmonella , Shigella , Yersinia ) puede inyectar nutrientes en las células protistas. Uno de esos mecanismos se descubrió por primera vez en Y. pestis y mostró que las toxinas se podían inyectar directamente desde el citoplasma bacteriano en el citoplasma de las células de su huésped en lugar de simplemente secretarse en el medio extracelular. [7]

Maquinaria de conjugación

La maquinaria de conjugación de algunas bacterias (y flagelos de arqueas) es capaz de transportar tanto ADN como proteínas. Fue descubierto en Agrobacterium tumefaciens , que utiliza este sistema para introducir el plásmido Ti y las proteínas en el huésped, que desarrolla la agalla de la corona (tumor). [8] El complejo VirB de Agrobacterium tumefaciens es el sistema prototípico. [9]

Los rizobios que fijan nitrógeno son un caso interesante, en el que los elementos conjugativos se involucran naturalmente en la conjugación entre reinos . Elementos tales como los plásmidos Agrobacterium Ti o Ri contienen elementos que pueden transferirse a las células vegetales. Genes transferidos entran en el núcleo de la célula vegetal y transforman eficazmente las células vegetales en las fábricas para la producción de las opinas , que las bacterias utilizan como fuentes de carbono y energía. Las células vegetales infectadas forman la agalla de la corona o los tumores de la raíz . Los plásmidos Ti y Ri son, por tanto, endosimbiontes de las bacterias, que a su vez son endosimbiontes (o parásitos) de la planta infectada.

Los plásmidos Ti y Ri son ellos mismos conjugativos. La transferencia de Ti y Ri entre bacterias utiliza un sistema independiente (el operón tra , o transferencia) del para la transferencia entre reinos (el operón vir , o virulencia ). Tal transferencia crea cepas virulentas de Agrobacterias previamente avirulentas .

Liberación de vesículas de la membrana externa

Además del uso de los complejos multiproteicos enumerados anteriormente, las bacterias Gram-negativas poseen otro método para la liberación de material: la formación de vesículas de la membrana externa. [10] [11] Porciones de la membrana externa se pellizcan, formando estructuras esféricas hechas de una bicapa lipídica que encierra materiales periplásmicos. Se ha encontrado que las vesículas de varias especies bacterianas contienen factores de virulencia, algunas tienen efectos inmunomoduladores y algunas pueden adherirse directamente e intoxicar a las células huésped. Si bien se ha demostrado que la liberación de vesículas es una respuesta general a las condiciones de estrés, el proceso de carga de proteínas de carga parece ser selectivo. [12]

Venus atrapamoscas ( Dionaea muscipula ) hoja

Cavidad gastrovascular

La cavidad gastrovascular funciona como estómago tanto en la digestión como en la distribución de nutrientes a todas las partes del cuerpo. La digestión extracelular tiene lugar dentro de esta cavidad central, que está revestida con la gastrodermis, la capa interna del epitelio . Esta cavidad tiene solo una abertura hacia el exterior que funciona como boca y ano: los desechos y la materia no digerida se excretan a través de la boca / ano, lo que puede describirse como un intestino incompleto .

En una planta como la Venus atrapamoscas que puede producir su propio alimento a través de la fotosíntesis, no come ni digiere a su presa para los objetivos tradicionales de recolectar energía y carbono, sino que extrae presas principalmente de nutrientes esenciales (nitrógeno y fósforo en particular) que escasean en su hábitat ácido y pantanoso. [13]

Trofozoítos de Entamoeba histolytica con eritrocitos ingeridos

Fagosoma

Un fagosoma es una vacuola formada alrededor de una partícula absorbida por fagocitosis . La vacuola está formada por la fusión de la membrana celular alrededor de la partícula. Un fagosoma es un compartimento celular en el que se pueden matar y digerir los microorganismos patógenos . Los fagosomas se fusionan con los lisosomas en su proceso de maduración, formando fagolisosomas . En los seres humanos, Entamoeba histolytica puede fagocitar los glóbulos rojos . [14]

Órganos y comportamientos especializados

Para ayudar en la digestión de sus alimentos, los animales desarrollaron órganos como picos, lenguas , rádulas , dientes, cultivos, mollejas y otros.

Pico de calamar con regla para comparar tamaños

Picos

Las aves tienen picos huesudos que se especializan de acuerdo con el nicho ecológico de las aves . Por ejemplo, los guacamayos comen principalmente semillas, nueces y frutas, y usan sus picos para abrir incluso las semillas más duras. Primero trazan una línea delgada con la punta afilada del pico, luego cortan la semilla con los lados del pico.

La boca del calamar está equipada con un pico córneo afilado hecho principalmente de proteínas reticuladas . Se utiliza para matar y despedazar presas en pedazos manejables. El pico es muy robusto, pero no contiene ningún mineral, a diferencia de los dientes y las mandíbulas de muchos otros organismos, incluidas las especies marinas. [15] El pico es la única parte indigerible del calamar.

Lengua

La lengua es un músculo esquelético en el piso de la boca de la mayoría de los vertebrados, que manipula los alimentos para masticar ( masticar ) y tragar (deglución). Es sensible y se mantiene húmedo por la saliva . La parte inferior de la lengua está cubierta por una membrana mucosa lisa . La lengua también tiene un sentido del tacto para localizar y posicionar las partículas de comida que requieren más masticación. La lengua se utiliza para hacer rodar las partículas de alimentos en un bolo antes de ser transportadas por el esófago a través de la peristalsis .

La región sublingual debajo de la parte frontal de la lengua es un lugar donde la mucosa oral es muy delgada y está subyacente por un plexo de venas. Este es un lugar ideal para introducir ciertos medicamentos en el cuerpo. La vía sublingual aprovecha la alta calidad vascular de la cavidad bucal y permite la aplicación rápida de medicamentos en el sistema cardiovascular, sin pasar por el tracto gastrointestinal.

Dientes

Los dientes (diente singular) son pequeñas estructuras blanquecinas que se encuentran en las mandíbulas (o bocas) de muchos vertebrados que se utilizan para desgarrar, raspar, ordeñar y masticar alimentos. Los dientes no están hechos de hueso, sino de tejidos de diferente densidad y dureza, como el esmalte, la dentina y el cemento. Los dientes humanos tienen un suministro de sangre y nervios que permite la propiocepción. Esta es la capacidad de sensación al masticar, por ejemplo, si mordiéramos algo demasiado duro para nuestros dientes, como un plato astillado mezclado con comida, nuestros dientes envían un mensaje a nuestro cerebro y nos damos cuenta de que no se puede masticar. así que dejamos de intentarlo.

Las formas, tamaños y números de los tipos de dientes de los animales están relacionados con sus dietas. Por ejemplo, los herbívoros tienen varios molares que se utilizan para moler la materia vegetal, que es difícil de digerir. Los carnívoros tienen dientes caninos que se utilizan para matar y desgarrar la carne.

Cultivo

Un cultivo , o grupa, es una porción expandida de paredes delgadas del tracto digestivo que se usa para el almacenamiento de alimentos antes de la digestión. En algunas aves es una bolsa muscular expandida cerca del esófago o la garganta. En palomas adultas y palomas, el cultivo puede producir leche de cosecha para alimentar a las aves recién nacidas. [dieciséis]

Ciertos insectos pueden tener un buche o un esófago agrandado .

Ilustración aproximada de un sistema digestivo de rumiantes

Abomaso

Los herbívoros han desarrollado ciegos (o un abomaso en el caso de los rumiantes ). Los rumiantes tienen un estómago anterior con cuatro cámaras. Estos son el rumen , el retículo , el omaso y el abomaso . En las dos primeras cámaras, el rumen y el retículo, la comida se mezcla con saliva y se separa en capas de material sólido y líquido. Los sólidos se agrupan para formar el bolo ( bolo ). Luego se regurgita el bolo alimenticio, se mastica lentamente para mezclarlo completamente con la saliva y descomponer el tamaño de las partículas.

Fibra, especialmente celulosa y hemicelulosa , se rompe principalmente hacia abajo en los ácidos grasos volátiles , ácido acético , ácido propiónico y ácido butírico en estas cámaras (el retículo-rumen) por microbios: ( bacterias , protozoos , y los hongos ). En el omaso, el agua y muchos de los elementos minerales inorgánicos se absorben en el torrente sanguíneo.

El abomaso es el cuarto y último compartimento del estómago en los rumiantes. Es un equivalente cercano de un estómago monogástrico (p. Ej., En humanos o cerdos), y la digesta se procesa aquí de la misma manera. Sirve principalmente como un sitio para la hidrólisis ácida de proteínas microbianas y dietéticas, preparando estas fuentes de proteínas para una mayor digestión y absorción en el intestino delgado. La digesta finalmente se traslada al intestino delgado, donde se produce la digestión y absorción de nutrientes. Los microbios producidos en el retículo-rumen también se digieren en el intestino delgado.

Una mosca de la carne "sopla una burbuja", posiblemente para concentrar su comida evaporando el agua.

Comportamientos especializados

La regurgitación se ha mencionado anteriormente bajo abomaso y buche, refiriéndose a la leche de la cosecha, una secreción del revestimiento del buche de palomas y palomas con la que los padres alimentan a sus crías mediante regurgitación. [17]

Muchos tiburones tienen la capacidad de voltear el estómago y sacarlo de la boca para deshacerse de los contenidos no deseados (quizás desarrollado como una forma de reducir la exposición a las toxinas).

Otros animales, como conejos y roedores , practican comportamientos de coprofagia : comen heces especializadas para volver a digerir los alimentos, especialmente en el caso del forraje. Los capibaras, conejos, hámsteres y otras especies relacionadas no tienen un sistema digestivo complejo como, por ejemplo, los rumiantes. En su lugar, extraen más nutrientes de la hierba dándole a su alimento un segundo paso a través del intestino . Los gránulos fecales blandos de alimentos parcialmente digeridos se excretan y generalmente se consumen inmediatamente. También producen excrementos normales, que no se comen.

Los elefantes, pandas, koalas e hipopótamos jóvenes comen las heces de su madre, probablemente para obtener las bacterias necesarias para digerir adecuadamente la vegetación. Cuando nacen, sus intestinos no contienen estas bacterias (son completamente estériles). Sin ellos, no podrían obtener ningún valor nutricional de muchos componentes de las plantas.

En lombrices de tierra

El sistema digestivo de una lombriz de tierra consta de boca , faringe , esófago , buche , molleja e intestino.. La boca está rodeada de labios fuertes, que actúan como una mano para agarrar trozos de hierba muerta, hojas y malas hierbas, con trozos de tierra para ayudar a masticar. Los labios rompen la comida en trozos más pequeños. En la faringe, la comida está lubricada por secreciones de moco para facilitar el paso. El esófago agrega carbonato de calcio para neutralizar los ácidos formados por la descomposición de la materia alimentaria. El almacenamiento temporal ocurre en el cultivo donde se mezclan los alimentos y el carbonato de calcio. Los poderosos músculos de la molleja agitan y mezclan la masa de comida y tierra. Cuando se completa el batido, las glándulas en las paredes de la molleja agregan enzimas a la pasta espesa, lo que ayuda a descomponer químicamente la materia orgánica. Por peristalsis, la mezcla se envía al intestino donde las bacterias benéficas continúan su degradación química. Esto libera carbohidratos, proteínas, grasas y varias vitaminas y minerales para su absorción en el cuerpo.

Descripción general de la digestión de vertebrados

En la mayoría de los vertebrados , la digestión es un proceso de múltiples etapas en el sistema digestivo, que comienza con la ingestión de materias primas, con mayor frecuencia otros organismos. La ingestión suele implicar algún tipo de procesamiento mecánico y químico. La digestión se divide en cuatro pasos:

  1. Ingestión : introducir alimentos en la boca (entrada de alimentos en el sistema digestivo),
  2. Descomposición mecánica y química: masticación y mezcla del bolo resultante con agua, ácidos , bilis y enzimas en el estómago y el intestino para descomponer moléculas complejas en estructuras simples.
  3. Absorción: de nutrientes del sistema digestivo a los capilares circulatorio y linfático a través de ósmosis , transporte activo y difusión , y
  4. Egestión (excreción): Eliminación de materiales no digeridos del tracto digestivo a través de la defecación .

La base del proceso es el movimiento muscular en todo el sistema a través de la deglución y la peristalsis . Cada paso de la digestión requiere energía y, por lo tanto, impone una "carga general" sobre la energía disponible a partir de las sustancias absorbidas. Las diferencias en los costos generales son influencias importantes en el estilo de vida, el comportamiento e incluso las estructuras físicas. Se pueden ver ejemplos en humanos, que se diferencian considerablemente de otros homínidos (falta de pelo, mandíbulas y músculos más pequeños, dentición diferente, longitud de los intestinos, cocción, etc.).

La mayor parte de la digestión tiene lugar en el intestino delgado. El intestino grueso sirve principalmente como un sitio para la fermentación de materia no digerible por las bacterias intestinales y para la reabsorción de agua de los digeridos antes de la excreción.

En los mamíferos , la preparación para la digestión comienza con la fase cefálica en la que se produce saliva en la boca y enzimas digestivas en el estómago . La digestión mecánica y química comienza en la boca donde se mastica la comida y se mezcla con la saliva para comenzar el procesamiento enzimático de los almidones . El estómago continúa descomponiendo los alimentos mecánica y químicamente al batirlos y mezclarlos con ácidos y enzimas. La absorción ocurre en el estómago y el tracto gastrointestinal , y el proceso termina con la defecación .[3]

Proceso de digestión humana

Salivary glandsParotid glandSubmandibular glandSublingual glandpharynxTongueEsophagusPancreasStomachPancreatic ductIleumAnusRectumVermiform appendixCecumDescending colonAscending colonTransverse colonColon (anatomy)Bile ductDuodenumGallbladderLiveroral cavity
Tracto gastrointestinal humano superior e inferior

El tracto gastrointestinal humano mide alrededor de 9 metros de largo. La fisiología de la digestión de los alimentos varía entre individuos y según otros factores, como las características del alimento y el tamaño de la comida, y el proceso de digestión normalmente toma entre 24 y 72 horas. [18]

La digestión comienza en la boca con la secreción de saliva y sus enzimas digestivas. La comida se forma en un bolo por la masticación mecánica y se traga al esófago desde donde ingresa al estómago a través de la acción de la peristalsis . El jugo gástrico contiene ácido clorhídrico y pepsina que dañarían las paredes del estómago y la mucosidad.y los bicarbonatos se secretan para protección. En el estómago, una mayor liberación de enzimas descompone aún más los alimentos y esto se combina con la acción de batir del estómago. Principalmente las proteínas se digieren en el estómago. El alimento parcialmente digerido ingresa al duodeno como un quimo espeso semilíquido . En el intestino delgado, tiene lugar la mayor parte de la digestión y esto es ayudado por las secreciones de bilis , jugo pancreático y jugo intestinal . Las paredes intestinales están revestidas de vellosidades y sus células epiteliales están cubiertas de numerosas microvellosidades para mejorar la absorción de nutrientes al aumentar la superficie.del intestino. La bilis ayuda a emulsionar las grasas y también activa las lipasas.

En el intestino grueso, el paso de los alimentos es más lento para permitir que tenga lugar la fermentación por parte de la flora intestinal . Aquí el agua se absorbe y el material de desecho se almacena en forma de heces para eliminarlo mediante la defecación a través del canal anal y el ano .

Mecanismos de control neuronal y bioquímico

Tienen lugar diferentes fases de la digestión que incluyen: la fase cefálica , la fase gástrica y la fase intestinal .

La fase cefálica se produce al ver, pensar y oler los alimentos, que estimulan la corteza cerebral . Los estímulos del gusto y el olfato se envían al hipotálamo y al bulbo raquídeo . Después de esto, se dirige a través del nervio vago y libera acetilcolina. La secreción gástrica en esta fase aumenta al 40% de la tasa máxima. La acidez en el estómago no se tampona por los alimentos en este punto y por lo tanto actúa para parietal de inhibición (ácido secreta) y de células G (segrega gastrina) la actividad a través de la celda D secreción de somatostatina .

La fase gástrica tarda de 3 a 4 horas. Se estimula por la distensión del estómago, la presencia de alimentos en el estómago y la disminución del pH . La distensión activa los reflejos largos y mientéricos. Esto activa la liberación de acetilcolina , que estimula la liberación de más jugos gástricos . A medida que la proteína ingresa al estómago, se une a los iones de hidrógeno , lo que eleva el pH del estómago . Se levanta la inhibición de la secreción de ácido gástrico y gastrina . Esto hace que las células G liberen gastrina , que a su vez estimula las células parietales.para secretar ácido gástrico. El ácido gástrico es aproximadamente 0,5% de ácido clorhídrico (HCl), que reduce el pH al pH deseado de 1 a 3. La acetilcolina y la histamina también desencadenan la liberación de ácido .

La fase intestinal tiene dos partes, la excitadora y la inhibitoria. Los alimentos parcialmente digeridos llenan el duodeno . Esto desencadena la liberación de gastrina intestinal. El reflejo enterogástrico inhibe los núcleos vagales, activando las fibras simpáticas que hacen que el esfínter pilórico se contraiga para evitar que entre más comida e inhibe los reflejos locales.

Desglose en nutrientes

Digestión de proteínas

La digestión de proteínas se produce en el estómago y el duodeno en la que 3 enzimas principales, la pepsina secretada por el estómago y la tripsina y quimotripsina secretadas por el páncreas, descomponen las proteínas alimentarias en polipéptidos que luego son descompuestos por diversas exopeptidasas y dipeptidasas en aminoácidos . Sin embargo, las enzimas digestivas se secretan principalmente como sus precursores inactivos, los cimógenos . Por ejemplo, la tripsina es secretada por el páncreas en forma de tripsinógeno , que es activado en el duodeno por la enteroquinasa para formar tripsina. La tripsina luego se escindeproteínas a polipéptidos más pequeños .

Digestión de grasas

La digestión de algunas grasas puede comenzar en la boca, donde la lipasa lingual descompone algunos lípidos de cadena corta en diglicéridos . Sin embargo, las grasas se digieren principalmente en el intestino delgado. [19] La presencia de grasa en el intestino delgado produce hormonas que estimulan la liberación de lipasa pancreática del páncreas y bilis del hígado, lo que ayuda en la emulsificación de grasas para la absorción de ácidos grasos . [19] La digestión completa de una molécula de grasa (un triglicérido ) produce una mezcla de ácidos grasos, mono y diglicéridos, así como algunos triglicéridos no digeridos, pero no moléculas de glicerol libre .[19]

Digestión de carbohidratos

En los seres humanos, los almidones de la dieta se componen de unidades de glucosa dispuestas en largas cadenas llamadas amilosa, un polisacárido . Durante la digestión, los enlaces entre las moléculas de glucosa se rompen con la amilasa pancreática y salival , lo que da como resultado cadenas de glucosa progresivamente más pequeñas. Esto da como resultado azúcares simples glucosa y maltosa (2 moléculas de glucosa) que pueden ser absorbidas por el intestino delgado.

La lactasa es una enzima que descompone el disacárido lactosa en sus componentes, glucosa y galactosa . El intestino delgado puede absorber glucosa y galactosa. Aproximadamente el 65 por ciento de la población adulta produce solo pequeñas cantidades de lactasa y no puede comer alimentos a base de leche sin fermentar . Esto se conoce comúnmente como intolerancia a la lactosa . La intolerancia a la lactosa varía ampliamente según la herencia genética; más del 90 por ciento de las personas de ascendencia del este de Asia son intolerantes a la lactosa, en contraste con aproximadamente el 5 por ciento de las personas de ascendencia del norte de Europa. [20]

La sacarasa es una enzima que descompone el disacárido sacarosa , comúnmente conocido como azúcar de mesa, azúcar de caña o azúcar de remolacha. La digestión de la sacarosa produce los azúcares fructosa y glucosa que son fácilmente absorbidos por el intestino delgado.

Digestión de ADN y ARN

El ADN y el ARN se descomponen en mononucleótidos por las nucleasas desoxirribonucleasa y ribonucleasa (ADNasa y ARNasa) del páncreas.

Digestión no destructiva

Algunos nutrientes son moléculas complejas (por ejemplo, vitamina B 12 ) que se destruirían si se descompusieran en sus grupos funcionales . Para digerir la vitamina B 12 de forma no destructiva, la haptocorrina en la saliva se une fuertemente y protege las moléculas de B 12 del ácido del estómago cuando ingresan al estómago y se separan de sus complejos de proteínas. [21]

Después de que los complejos B 12 -haptocorrina pasan del estómago a través del píloro al duodeno, las proteasas pancreáticas escinden la haptocorrina de las moléculas B 12 que se vuelven a unir al factor intrínseco (IF). Estos complejos B 12 -IF viajan a la porción del íleon del intestino delgado donde los receptores de cubilina permiten la asimilación y circulación de los complejos B 12 -IF en la sangre. [22]

Hormonas digestivas

Acción de las principales hormonas digestivas

Hay al menos cinco hormonas que ayudan y regulan el sistema digestivo en los mamíferos. Hay variaciones entre los vertebrados, como por ejemplo en las aves. Los arreglos son complejos y con regularidad se descubren detalles adicionales. Por ejemplo, en los últimos años se han descubierto más conexiones con el control metabólico (principalmente el sistema glucosa-insulina).

  • Gastrina : se encuentra en el estómago y estimula las glándulas gástricas para que secreten pepsinógeno (una forma inactiva de la enzima pepsina ) y ácido clorhídrico . La secreción de gastrina es estimulada por los alimentos que llegan al estómago. La secreción se inhibe por un pH bajo .
  • Secretina : se encuentra en el duodeno y señala la secreción de bicarbonato de sodio en el páncreas y estimula la secreción de bilis en el hígado . Esta hormona responde a la acidez del quimo.
  • Colecistoquinina (CCK): se encuentra en el duodeno y estimula la liberación de enzimas digestivas en el páncreas y estimula el vaciado de la bilis en la vesícula biliar . Esta hormona se secreta en respuesta a la grasa del quimo.
  • Péptido inhibidor gástrico (GIP): se encuentra en el duodeno y reduce la agitación del estómago, lo que a su vez ralentiza el vaciado en el estómago. Otra función es inducir la secreción de insulina.
  • Motilin : se encuentra en el duodeno y aumenta el componente del complejo mioeléctrico migratorio de la motilidad gastrointestinal y estimula la producción de pepsina .

Importancia del pH

La digestión es un proceso complejo controlado por varios factores. El pH juega un papel crucial en el funcionamiento normal del tracto digestivo. En la boca, la faringe y el esófago, el pH suele ser de aproximadamente 6,8, muy débilmente ácido. La saliva controla el pH en esta región del tracto digestivo. La amilasa salival está contenida en la saliva y comienza la descomposición de los carbohidratos en monosacáridos . La mayoría de las enzimas digestivas son sensibles al pH y se desnaturalizan en un entorno de pH alto o bajo.

La alta acidez del estómago inhibe la descomposición de los carbohidratos que contiene. Esta acidez confiere dos beneficios: desnaturaliza las proteínas para su posterior digestión en el intestino delgado y proporciona inmunidad inespecífica , dañando o eliminando diversos patógenos . [23]

En el intestino delgado, el duodeno proporciona un equilibrio crítico del pH para activar las enzimas digestivas. El hígado secreta bilis hacia el duodeno para neutralizar las condiciones ácidas del estómago, y el conducto pancreático desemboca en el duodeno, agregando bicarbonato para neutralizar el quimo ácido , creando así un ambiente neutro. El tejido mucoso del intestino delgado es alcalino con un pH de aproximadamente 8,5. [ cita requerida ]

Ver también

  • Sistema digestivo de los gasterópodos
  • Sistema digestivo de las ballenas jorobadas
  • Erepsina
  • La enfermedad por reflujo gastroesofágico
  • Descubrimiento y desarrollo de inhibidores de la bomba de protones

Referencias

  1. ^ Allen, Adrian; Flemström, Gunnar (enero de 2005). "Barrera de bicarbonato de moco gastroduodenal: protección contra ácido y pepsina" . Revista estadounidense de fisiología. Fisiología celular . 288 (1): C1-19. doi : 10.1152 / ajpcell.00102.2004 . ISSN  0363-6143 . PMID  15591243 .
  2. ^ Miquel-Kergoat, Sophie; Azais-Braesco, Veronique; Burton-Freeman, Britt; Hetherington, Marion M. (1 de noviembre de 2015). "Efectos de masticar sobre el apetito, la ingesta de alimentos y las hormonas intestinales: una revisión sistemática y un metanálisis" . Fisiología y comportamiento . 151 : 88–96. doi : 10.1016 / j.physbeh.2015.07.017 . ISSN 1873-507X . PMID 26188140 .  
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enlaces externos

  • Fisiología humana: digestión
  • Guía de los NIH para el sistema digestivo
  • El sistema digestivo
  • ¿Cómo funciona el sistema digestivo?
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