El alimento se emplea para
generar y reparar tejidos y obtención de energía.
La digestión es el proceso de transformación de los alimentos
en nutrientes.
Este proceso se lleva a cabo
en el aparato digestivo o tracto gastrointestinal. El aparato digestivo,
como un todo es un tubo con un solo sentido, con órganos accesorios como
el hígado, la vesícula biliar y el páncreas, que asisten en
el proceso químico involucrado en la digestión. La digestión usualmente
está dividida en procesos mecánicos, para reducir el tamaño de
los alimentos y en una acción química para reducir adicionalmente el
tamaño de las partículas y prepararlas para la absorción.
- Los hidratos de carbono se descomponen químicamente en monosacáridos.
- Las proteínas se descomponen químicamente en aminoácidos.
- Las grasas se descomponen químicamente en ácidos grasos y glicerol.
Ingestión: entrada
de alimento al aparato digestivo.
Digestión mecánica:
desmenuzamiento mecánico de los alimentos, debido a los movimientos de los
dientes, el estómago y los intestinos. En este paso se rompen la mayoría de
los enlaces inter-moleculares relativamente débiles.
Digestión química: descomposición
química de los alimentos, debida a las enzimas secretadas en la boca, el estómago y los intestinos. En este paso se
rompen enlaces intra-moleculares relativamente fuertes para que las moléculas
complejas, se conviertan en moléculas simples mucho más pequeñas (nutrientes)
que se pueden absorber.
Absorción: movimiento
de los nutrientes desde el sistema digestivo hasta
los capilares circulatorios y linfáticos.
Egestión o defecación: remoción
de materiales no digeridos del tracto digestivo a través de la defecación.
Un proceso subyacente es el
movimiento muscular a través del sistema, deglución y peristaltismo.
Proceso
La digestión comienza en
la boca donde los alimentos se mastican y se mezclan con
la saliva que contiene enzimas que inician el proceso
químico de la digestión, formándose el bolo alimenticio.
La comida es comprimida y
dirigida desde la boca hacia el esófago mediante la deglución, y del
esófago al estómago, donde los alimentos son mezclados con ácido
clorhídrico que los descompone, sobre todo, a las proteínas
desnaturalizándolas. El bolo alimenticio se transforma en quimo.
Debido a los cambios de
acidez (pH) en los distintos tramos del tubo digestivo, se activan o desactivan
diferentes enzimas que descomponen los alimentos.
En el intestino delgado el
quimo, gracias a la bilis secretada por el hígado, favorece la emulsión de las
grasas y gracias a las lipasas de la secreción pancreática se produce su
degradación a ácidos grasos y glicerina. Además, el jugo
pancreático contiene proteasas y amilasas que actúan sobre proteínas y los
hidratos de carbono. La mayoría de los nutrientes se absorben en
el intestino delgado. Toda esta mezcla constituye ahora el quilo.
El final de la digestión es
la acumulación del quilo en el intestino grueso donde se absorbe el agua y
posteriormente defecar las heces.
Tiempos
de digestión
- Boca: 1 minuto
- Esófago: 2 a 3 segundos
- Estomago: 2 a 4 horas
- Intestino delgado: 1 a 4 horas
- Intestino grueso: 10 horas a varios días.
Digestión
de los macronutrientes y micronutrientes.
Hidratos de carbono
El sistema digestivo,
comienza durante el proceso de degradación de los polisacáridos en la boca a
través de la introducción de la amilasa, una enzima digestiva en la saliva. El
alto contenido ácido del estómago, inhibe la actividad de la enzima, por lo que
la digestión de los hidratos de carbono se suspende en el estómago. Al irse
vaciando en el intestino delgado, el pH cambia dramáticamente desde un ácido
fuerte hasta un contenido alcalino. El páncreas secreta bicarbonato para
neutralizar el ácido proveniente del estómago y el mucus secretado en el tejido
recubriendo el intestino, es alcalino, lo cual promueve la actividad digestiva
de las enzimas. La amilasa está presente en el intestino delgado y
trabaja con otras enzimas para completar la degradación de los carbohidratos
hasta monosacáridos los cuales son absorbidos hacia los capilares alrededor de
las vellosidades.
Los nutrientes en la sangre,
son transportados hasta el hígado vía el circuito porta hepático. El hígado,
llevada a cabo la digestión de los hidratos de carbono en respuesta a
las hormonas insulina y glucagón. A medida que los niveles
de azúcar en la sangre se elevan después de la digestión de una comida, el
páncreas secreta insulina, haciendo que el hígado transforme la glucosa en
glucógeno, el cual es almacenado en el hígado, tejido adiposo y músculo,
previniendo la hiperglucemia. Unas pocas horas después de la comida, la glucosa
sanguínea caerá debido a la actividad muscular, entonces el páncreas secretará
glucagón el cual ocasiona que el glucógeno sea convertido en glucosa para
prevenir la hipoglucemia.
Proteínas
La digestión de las
proteínas se inicia por acción de la pepsina del estómago, dando
lugar a la formación de polipéptidos, oligopéptidos y algunos aminoácidos. La
digestión se continúa en el intestino gracias a las proteasas del jugo
pancreático formándose ya
oligopéptidos y diferentes aminoácidos.
La digestión se completa a
nivel del borde en cepillo de las células intestinales o enterocitos. Estos
contienen una serie de aminopeptidasas orientadas hacia el exterior
de la membrana, que hidrolizan la mayor parte de los péptidos, liberando
aminoácidos. Una pequeña parte de los péptidos pueden pasar al interior de las células a través de
un transportador ligado a H+ y se hidrolizan a aminoácidos por medio de
peptidasas citoplasmáticas. Los mecanismos de absorción de los aminoácidos
son transporte activo secundario acoplado al sodio, existiendo cuatro
tipos de transportadores distintos, para los aminoácidos neutros, básicos,
ácidos y uno específico para prolina e hidroxiprolina.
La mayor parte de los
productos de la digestión de las proteínas se absorben en el intestino delgado.
Al intestino grueso sólo llegan pequeñas cantidades que serán catabolizadas por
la flora intestinal.
Grasas
Comienza en la boca, por la
segregación de la lipasa lingual y continua en el intestino delgado: La
presencia de grasa en el intestino delgado produce hormonas las
cuales estimulan la liberación de lipasa por el páncreas (jugo pancreático) y
bilis de la vesícula biliar, estos desembocan en el intestino delgado mediante
el la ampolla de Vater. La lipasa, degrada la grasa
en monoglicéridos (glicerol) y ácidos grasos libres. La
bilis emulsiona los ácidos grasos de manera que puedan ser fácilmente
absorbidos. Los ácidos grasos de cadena corta y mediana, son absorbidos
directamente dentro de la sangre vía los capilares del intestino delgado y
viajan a través de la vena porta tal como lo hacen otros nutrientes. Sin
embargo, los ácidos grasos de cadena larga, son demasiado largos para ser
liberados directamente dentro de los pequeños capilares intestinales. En vez de
esto, son absorbidos dentro de las paredes de las vellosidades del intestino y
reensamblados otra vez como triglicéridos. Los triglicéridos son recubiertos
con colesterol y proteínas dentro de un componente llamado
quilomicron. Dentro de la vellosidad, el quilomicron entra a los capilares
linfáticos, los cuales se fusionan en un vaso linfático mayor. Son
transportados vía el sistema linfático y el conducto torácico hasta una
localización cerca del corazón, donde
las arterias y las venas son más grandes. El conducto torácico vacía los
quilomicrones en el torrente sanguíneo vía la vena subclavia izquierda. En este
punto, los quilomicrones pueden transportar los triglicéridos hasta donde los
necesiten.
Vitaminas
La digestión en el estómago
libera las vitaminas. La mayor parte de la niacina se absorbe en el
estómago.
La vesícula libera la bilis,
que emulsifica las grasas y ayuda a absorber las vitaminas liposolubles. En el
intestino delgado, las vitaminas liposolubles se incorporan en micelas y se
absorben por difusión. Éstas se empaquetan en quilomicrones al interior de las
células de la mucosa, ingresan en la linfa y pasan a la sangre.
Las vitaminas hidrosolubles
se absorben en el intestino delgado y pasan directamente a la sangre. La
absorción de estas vitaminas requiere a veces de sistemas de transporte que
utilizan energía o la unión con moléculas específicas en el intestino. La
vitamina B12 se absorbe en la porción inferior del intestino delgado.
En el intestino grueso, las
bacterias sintetizan cantidades pequeñas de vitaminas K y del complejo B;
algunas de ellas se absorben.
Minerales
La absorción
del sodio se da en el intestino delgado. Se absorbe aproximadamente
el 90 % de la ingesta diaria. La excreción ocurre principalmente en los riñones
a través de la orina, donde se regula dependiendo de la ingesta
de sodio y fluidos.
El cloro se
absorbe en duodeno y yeyuno por difusión pasiva siguiendo al Na+. En el íleon y
colon, realiza un cotransporte activo con el Na+, y también un intercambio con
el bicarbonato.
El potasio difunde
a través de canales y al interior celular por la bomba Na+/K+.
El calcio, se absorben
diariamente de 200 a 300 mg mediante transporte activo transcelular, y
transporte paracelular pasivo. El magnesio, se absorbe como el
calcio.
El fosfato, se
absorbe alrededor del 65% mediante procesos pasivos, y también por un mecanismo
acoplado al Na+, utilizando un cotransportador.
El hierro, en su
forma hemo, penetra en las células intestinales mediante la formación de
vesículas, seguido de digestión enzimática y liberación del hierro libre que se
combina inmediatamente con la apoferritina para formar ferritina. El hierro en
su forma no hemo, se libera de los alimentos y se solubiliza gracias a la
acidez del jugo gástrico entre otros, lo cual permite el paso de hierro férrico
(Fe +++) a ferroso (Fe++).
Agua
El agua que pasa
por el intestino delgado, aproximadamente unos 9 litros diarios (2 litros
procedentes de la alimentación y unos 7 litros procedentes de las secreciones
digestivas), se reabsorbe en más de un 80% en el intestino delgado. El resto lo
hace en el intestino grueso, de tal modo que sólo una pequeña cantidad,
alrededor del 1%, se elimina con las heces. Los desplazamientos del agua tienen
lugar por mecanismos pasivos osmóticos, y se relacionan normalmente con el
transporte de solutos, siguiendo el gradiente osmótico creado por las
sustancias absorbidas a la sangre.
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