Digestión y absorción, Apuntes de Fisiología Animal

¡Descarga Digestión y absorción y más Apuntes en PDF de Fisiología Animal solo en Docsity! Parte 1: digestión y absorción. PARTE 1.1: TIPOS DE DIGESTIÓN Y CONCEPTO DE ABSORCIÓN. La digestión se define como el proceso de fragmentación de las moléculas alimentarias ingeridas para dar lugar a la formación de componentes químicos de menor complejidad y tamaño que el animal pueda distribuir en los tejidos y órganos corporales. Existen dos tipos de digestión: • Digestión extracelular. Es aquella que acontece en una cavidad corporal extracelular, como puede ser la luz del estómago o del intestino. Este tipo de digestión representa la modalidad principal de vertebrados, artrópodos y otros taxones. • Digestión intracelular. Es aquella en la que las partículas alimentarias se incorporan a células especializadas antes de su digestión, y este proceso tendrá lugar posteriormente en el interior celular. Este tipo de digestión es característica de poríferos, cnidarios, ctenóforos, platelmintos y ciertos moluscos. En fisiología humana, el término absorción hace referencia a la transferencia de los productos químicos obtenidos tras la digestión desde la luz del tracto gastrointestinal hacia la circulación sanguínea o linfática. Sin embargo, en aquellos organismos en los que la digestión es predominantemente intracelular, la absorción se define como la transferencia de las partículas alimentarias desde la luz intestinal hacia las células que llevarán a cabo la digestión de modo intracelular, y en este caso los productos de la digestión pasan a la circulación sanguínea en una fase ulterior. La absorción de moléculas alimentarias disueltas en el agua hacia la sangre de los animales acuáticos puede incluso tener lugar de forma directa sin que requiera un previo proceso de digestión o de ingestión. Así, desde una perspectiva general, la absorción o asimilación es el ingreso de moléculas en los tejidos corporales de un animal desde el exterior de dichos tejidos. PARTE 1.2: ANATOMÍA DEL SISTEMA DIGESTIVO. Un sistema digestivo está compuesto por un tubo digestivo y unas glándulas anejas. A su vez, el tubo digestivo de vertebrados consta de cuatro segmentos secuenciales a destacar: el intestino cefálico, el intestino anterior, el intestino medio y el intestino posterior. El intestino cefálico consiste en las porciones del tubo digestivo localizadas en la cabeza y el cuello, como pueden ser los labios, la cavidad bucal, la lengua y la faringe. Las funciones principales del intestino cefálico consisten en capturar e incorporar los alimentos y prepararlos para la digestión. El intestino anterior reúne aquellas partes del tubo digestivo localizadas entre el intestino cefálico y el intestino medio; por tanto, está compuesto por el esófago y el estómago, y en ocasiones por una cámara de almacenamiento denominada buche y/o una cámara de trituración que recibe el nombre de molleja. La función del esófago consiste en trasladar el bolo alimenticio desde el intestino cefálico hasta el estómago. El estómago secreta ácido clorhídrico (HCl) y enzimas pepsinas, que se encargan de degradar proteínas. El estómago, además, almacena los alimentos durante el tiempo de actuación de las pepsinas, inicia la digestión de las proteínas y degrada los alimentos mediante una combinación de acciones musculares, acidificadoras y enzimáticas. Los intestinos medio y posterior representan al intestino propiamente dicho. En humanos, estos segmentos se diferencian por el diámetro (el de menor diámetro es el intestino delgado y el de mayor diámetro es el intestino grueso). El intestino representa el sitio principal de digestión de proteínas, lípidos y carbohidratos, así como el principal sitio de absorción de los productos de la digestión. También almacena los deshechos para la excreción. Además del tubo digestivo, hemos mencionado la presencia de glándulas anejas, entre las que destaca el páncreas y el sistema biliar. El páncreas secreta muchas enzimas digestivas al intestino medio, mientras que el sistema biliar que forma parte del hígado secreta bilis la cual cumple una función emulsionante esencial para la digestión de lípidos. La acción muscular o motilidad intestinal es el mecanismo principal responsable del desplazamiento del bolo alimenticio y otros materiales a través del tubo digestivo en vertebrados. Los músculos de la pared intestinal, compuestos por células musculares lisas, se disponen en dos capas principales: una capa externa de disposición longitudinal que al contraerse acorta al intestino y una capa interna de distribución circular que al contraerse constriñe al intestino. El peristaltismo representa un patrón contráctil coordinado en el que la constricción del intestino en un punto desencadena la constricción en otro punto distal y vecino, generándose una onda constrictiva que se desplaza a lo largo del intestino propulsando el desplazamiento del bolo alimenticio. La segmentación representa otra modalidad importante de esta actividad muscular, caracterizada por la contracción y relajación alterna de los músculos lisos circulares impulsando el contenido intestinal hacia atrás y hacia delante. PARTE 1.3: DIGESTIÓN ENZIMÁTICA. La mayor parte de la digestión depende de la acción de enzimas hidrolíticas que catalizan la degradación de las moléculas alimentarias de gran tamaño en fragmentos más pequeños mediante reacciones que escinden las uniones con agua (reacciones hidrolíticas). Las enzimas digestivas de los animales pueden ser de tres tipos: • Enzimas intraluminales. Las enzimas digestivas pueden secretarse a la luz de las cavidades corporales del tubo digestivo, en las que las moléculas enzimáticas se dispersan libremente entre los materiales alimentarios catalizando las reacciones digestivas. • Enzimas asociadas a la membrana. Algunas enzimas digestivas consisten en proteínas de membrana celular que son sintetizadas por las células epiteliales que revisten internamente el tubo digestivo, permaneciendo asociadas a las células durante el proceso de digestión. Las moléculas alimentarias deben dado que las proteínas presentes en los quilomicrones son antipáticas y emulsionan los lípidos en las soluciones acuosas representadas por la linfa o por la sangre. PARTE 2: EVOLUCIÓN DEL APARATO DIGESTIVO. PARTE 2.1: APARATO DIGESTIVO DE MOLUSCOS BIVALVOS. Se considera que los moluscos bivalvos poseen esófago, estómago, intestino y recto. El traslado de los alimentos a lo largo del tubo digestivo depende en gran medida de la acción ciliar en lugar de la motilidad intestinal de naturaleza muscular. Esta acción ciliar permite seleccionar partículas de acuerdo con su tamaño u otras características. Además, la digestión suele ser intracelular. Una de las características más notables del estómago de los bivalvos es la presencia de un tallo gelatinoso largo y delgado denominado estilete cristalino. El saco del estilete sintetiza esta estructura. El extremo protuyente del estilete se desintegra durante el procesamiento de los alimentos, de modo que debe sintetizarse de nuevo para su reposición de forma continua a partir del saco del estilete. Un extremo del estilete permanece recubierto por el saco del estilete, y los cilios presentes en su interior provocan su rotación a lo largo de su eje longitudinal. El estilete cumple varias funciones. Una de ellas consiste en traccionar hebras de mucina que contienen las partículas alimentarias recolectadas en el estómago. El extremo del estilete protruye desde el saco del estilete y ejerce presión sobre el escudo gástrico, una placa quitinosa situada en la pared opuesta del estómago. La rotación del estilete contra el escudo gástrico contribuye a fragmentar las partículas alimenticias. Además, la sustancia que compone al estilete contiene enzimas digestivas que se liberan provocando digestión extracelular. La acción ciliar acaba trasladando los materiales alimentarios al interior de divertículos digestivos que se comunican con el estómago a modo de tubos ciegos y ramificados. Son los principales sitios de digestión y de absorción. Las partículas se dirigen a su interior y luego se incorporan a las células que tapizan su pared interna. Estas células contienen numerosas enzimas digestivas intracelulares. PARTE 2.2: APARATO DIGESTIVO DE ARTRÓPODOS. En los artrópodos, la digestión es sobre todo extracelular. El mecanismo responsable del movimiento del bolo alimenticio es la motilidad muscular. El tubo digestivo del os artrópodos se compone de un intestino anterior, un intestino medio y un intestino posterior. El intestino anterior y el posterior están revestidos internamente por una capa quitinosa delgada como la del tegumento externo (cutícula). El intestino medio, al proceder embrionariamente de otra hoja germinal, carece de quitina. Los insectos poseen una cámara de almacenamiento a modo de ensanchamiento del intestino anterior denominada buche; algunas especies poseen además una cámara muscular denominada proventrículo o molleja cerca de la unión con el intestino medio y que actúa como un órgano triturador. El intestino medio es el sitio principal de digestión y absorción; el insecto secreta numerosas enzimas digestivas a la luz del mismo. El intestino medio está compuesto por un divertículo anterior llamado ciego que contribuye a la absorción y puede albergar microorganismos simbiontes. Los túbulos excretores de los insectos (túbulos de Maphigi) desembocan en el intestino medio en el punto de unión con el posterior. En consecuencia, la orina se agrega al resto del material intestinal y pasa a lo largo del intestino posterior. En el intestino posterior acontece también absorción de nutrientes. Los crustáceos poseen un esófago tubular seguido de una estructura sacular denominada estómago o proventrículo. El estómago a menudo se divide en dos cámaras: una cámara gástrica anterior denominada cardial de naturaleza muscular con un molino gástrico quitinoso que tritura alimentos con ayuda de enzimas digestivas, y la cámara gástrica posterior o píloro más pequeña y con setas quitinosas que evitan que las partículas alimentarias abandonen el intestino anterior antes de que el molino gástrico las haya triturado y convertido en partículas más pequeñas. El hepatopáncreas es un órgano de vital importancia para el proceso de digestión de los crustáceos, y comunica con la parte anterior del intestino mediante conductos. El hepatopáncreas es una estructura ramificada de tubos ciegos tapizados de epitelio. Una de las diversas funciones de este órgano consiste en la secreción de enzimas digestivas que desembocan en el intestino medio y luego retornan al estómago. Las partículas alimentarias provenientes del intestino medio también ingresan en el hepatopáncreas y gran parte de la digestión extracelular y de la absorción acontecen aquí. PARTE 2.3: APARAT O DIGESTI VO DE AVES. La estructura del tracto digestivo de las aves difiere de la de mamíferos en ciertos caracteres esenciales responsable s de sus peculiaridades digestivas: • Desaparición de dientes. • Transformación de los maxilares superior e inferior en el pico. • Falta de paladar blando (en la mayoría de las especies). • División del estómago en un proventrícul o y una molleja. • Existencia de buche. • Ausencia de colon y existencia de dos ciegos. En aves carnívoras, los materiales no digeribles de las presas se acumulan en la molleja y periódicamente van siendo expulsados al exterior en forma de bolas blandas llamadas egagrópilas. PARTE 2.3: APARATO DIGESTIVO DE MAMÍFEROS RUMIANTES. Ciertos mamíferos se caracterizan por poseer cámaras intestinales especializadas que crean un medio apropiado para la vida de comunidad es microbianas, y en estas cámaras residen poblaciones particularm ente numerosas compuestas por una flora microbiana mixta. En muchos casos, las cámaras intestinales forman parte del intestino anterior, que es la porción compuesta por el esófago y el estómago. Los mamíferos rumiantes representan el mejor ejemplo. Estos mamíferos son herbívoros y poseen un estómago de estructura compleja formado por cuatro compartimientos. El primero y más voluminoso, denominado rumen o panza, contiene microorganismso fermentadores en un medio no ácido. Estos microorganismos fermentan los materiales vegetales ingeridos, sintetizan vitamina B y aminoácidos esenciales que no pueden sintetizar los propios animales y degradan compuestos que el animal no podría digerir (por ejemplo celulosas y hemicelulosas gracias a la presencia de enzimas celulasas). El retículo, redecilla o bonete es el siguiente divertículo estomacal y contiene un surco esofágico que es el encargado de transportar el líquido. El omaso, libro o librillo es una cámara pequeña cuya mucosa contiene un gran número de pliegues. Se encarga de absorber agua, sales minerales y ácidos grasos. El abomaso o cuajar permite la digestión a través de diversas enzimas digestivas. Algunos vertebrados herbívoros, denominados fermentadores del intestino posterior, poseen comunidades de microorganismos fermentadores en el intestino posterior. Estos mamíferos poseen un ciego o colon ensachado donde residen dichos microorganismos. Las funciones que desempeñan estos microorganismos son similares a las de rumiantes (degradación de celulosa, síntesis de vitaminas y aminoácidos esenciales…)