miércoles, 14 de noviembre de 2012

Nutrición y alimentación (2): El aparato digestivo y la digestión

Dentro de las funciones de nutrición, el aparato digestivo se encarga de realizar varias funciones específicas, dirigidas todas ellas a hacer llegar los nutrientes al interior de nuestro cuerpo:
  • La ingestión, proceso mediante el cual el alimento es capturado del exterior e introducido en el tubo digestivo.
  • La digestión, que tiene como objetivo transformar los alimentos en nutrientes. Incluye dos procesos diferentes:
    • La digestión mecánica de los alimentos, que consiste en trocear los alimentos en fragmentos más pequeños, de modo que sean más fáciles de digerir químicamente.
    • La digestión química de los alimentos, que consiste en romper las moléculas grandes contenidas en los alimentos en otras más pequeñas que puedan ser absorbidas y utilizadas por las células. En este proceso las proteínas se rompen para dar lugar a sus elementos, los aminoácidos, los ácidos nucleicos se rompen en nucleótidos y los glúcidos de gran tamaño (polisacáridos) se descomponen en sus unidades (monosacáridos).
  • La absorción, que consiste en transferir los nutrientes, resultado de la digestión, al interior de los vasos sanguíneos, para que puedan ser distribuidos por todo el organismo y utilizados por las células.
  • La egestión o defecación, proceso de eliminación de los restos alimenticios no absorbidos y que no pueden ser utilizados por el organismo. Es un proceso diferente de la excreción, porque no se trata de residuos producidos por el metabolismo celular, sino de materiales no utilizados.
El aparato digestivo es, básicamente, un tubo hueco de unos nueve metros de longitud, que presenta regiones con características diferentes especializadas en la realización de los distintos procesos digestivos (mezcla de los alimentos con los jugos digestivos, digestión mecánica y química, absorción), al que vierten varias glándulas. Genéricamente, los productos de dichas glándulas reciben el nombre de jugos digestivos, y su papel consiste en digerir químicamente los alimentos, además de ayudar a que éstos avancen a lo largo del aparato.

Todo el tubo digestivo está rodeado de musculatura lisa, de contracción involuntaria, cuya función es permitir el avance de los alimentos durante el proceso de la digestión mediante una serie de contracciones que se van propagando en forma de onda a lo largo del tubo, y que reciben el nombre de movimientos peristálticos.


La estructura del tubo digestivo es la misma a lo largo de todo su recorrido:
  • El tejido que está en contacto con la luz del tubo se denomina mucosa, y es un epitelio que está siempre húmedo gracias a la acción de una serie de glándulas distribuídas en ella y que sgregan moco t jugos digestivos. Esta capa es la responsable de las principales funciones del digestivo: secreción y absorción.
  • El tubo está rodeado por dos capas de tejido muscular, una longitudinal y otra radial. Entre estos músculos hay algunos voluntarios, que se encuentran en la boca, la faringe, el esófago superior y el esfínter anal, pero la mayoría son involuntarios, y se encargan de los movimientos peristálticos.
  • Entre la mucosa y las capas de tejido muscular hay algunas capas de tejido conjuntivo, en el que se encuentran los vasos sanguíneos que alimentan al aparato digestivo y que recogen los nutrientes, y los nervios que recogen las sensaciones y controlan su funcionamiento. También se encuentan aquí los ganglios linfáticos que se encargan de defender al aparato digestivo de posibles infecciones.
  • Por último, todo el conjunto está rodeado por una fina capa llamada serosa.

Anatomía del aparato digestivo

A lo largo del tubo digestivo se distinguen varias regiones especializadas que, de principio a fin, son la boca, la faringe, el esófago, el estómago, el intestino delgado y el intestino grueso. En el intestino delgado, la zona más larga del tubo, tiene tres partes diferentes: el duodeno, de unos 25 centímetros, el yeyuno, que representa casi las dos terceras partes de su longitud total y el íleon. Por su parte el intestino grueso se divide en colon ascendente, colon transverso, colon descendente y recto. El orificio de salida es el ano.

Junto al tubo aparecen varios órganos que funcionan, al menos en parte, como glándulas: las glándulas salivares, el páncreas, que produce tanto jugos digestivos como hormonas, y el hígado, que además de su función glandular (secreta la bilis) es el órgano que controla el reparto de los nutrientes al resto del cuerpo. El hígado produce bilis continuamente, pero no la vierte directamente al intestino, sino que se acumula en la vesícula biliar, que es simplemente una bolsa que permite regular el vertido de la bilis.
A lo largo del digestivo se llevan a cabo dos procesos diferentes de digestión: la digestión mecánica o física y la digestión química. La digestión mecánica consiste en trocear y romper los alimentos, pero sin que se alteren las moléculas que los forman. Empieza en la boca, donde se produce la masticación y la mezcla de los alimentos con la saliva, y acaba en el estómago, donde con ayuda de los músculos que rodean este órgano se lleva a cabo un largo proceso de mezcla de los alimentos con los jugos digestivos procedentes tanto de la boca como del propio estómago.

La digestión química consiste en la rotura de las moléculas que forman parte de los alimentos para dar lugar a otras más pequeñas. Este proceso se lleva a cabo gracias a la intervención de varias sustancias químicas segregadas a lo largo del tubo digestivo: la saliva en la boca, el jugo gástrico en el estómago, el jugo pancreático en el páncreas y la bilis en el hígado. Entre esas sustancias químicas hay un ácido, el clorhídrico, que se produce en el estómago y varias proteínas que son capaces de romper ciertos tipos de moléculas orgánicas (enzimas digestivas). Asimismo, la bilis está formada por ácidos y sales biliares que contribuyen a emulsionar los lípidos.

La digestión mecánica empieza en la boca donde los alimentos se mezclan con la saliva, lo que ayuda a disgregar los fragmentos que los forman, proceso en el que participa la lengua, un músculo voluntario que mueve el bolo alimenticio. Pero el principal proceso digestivo que tiene lugar en la boca es la masticación, que ocurre con ayuda de los dientes.

Los dientes son piezas óseas especializadas en la masticación de los alimentos que están presentes en todos los grupos de vertebrados. En los mamíferos se han diferenciado en distintos tipos, cada uno de los cuales cumple con una función concreta dentro de la masticación:
  • Los incisivos son planos, y se encargan de cortar.
  • Los caninos o colmillos son puntiagudos y su función es la de desgarrar, especialmente la carne.
  • Los premolares y molares son dientes planos, que trituran los alimentos, fundamentalmente los de tipo vegetal. Se diferencian entre sí por su tamaño (los premolares son más pequeños) y por el número de protuberancias, llamadas tubérculos, que presenta su superficie: dos en el caso de los premolares y tres en los molares.
 Los dientes se encuentran insertados en cavidades de los huesos maxilar superior o mandibular, llamados encías. La parte externa de los dientes está formada por dos capas endurecidas, la más superficial es el esmalte y la interna es la dentina o marfil. Hacia el interior se encuentra la pulpa, un tejido carnoso que posee vasos sanguíneos y nervios y que, por tanto, es el responsable de la nutrición y de la sensibilidad del diente. 

En los seres humanos los dientes se forman y desarrollan en dos periodos a lo largo de la vida: en los primeros años del desarrollo se forma lo que se conoce como dentición de leche (o decidua), incompleta, porque no incluye los molares, y que va surgiendo progresivamente. Sin embargo, estos dientes caen espontáneamente, y son sustituidos por la dentición definitiva, en la que sí están presentes ya los molares. La pérdida de un diente definitivo suele ser permanente: cuando ocurre, no se forma ningún diente nuevo en su lugar.

Las fórmulas dentarias son un modo simplificado de describir los tipos de dientes que posee un organismo y el número de dientes de cada tipo que presenta. Los distintos grupos de mamíferos poseen denticiones diferentes, especializadas dependiendo del tipo de alimentos que consumen preferentemente, de modo que el conocimiento de sus fórmulas dentarias da una idea de su tipo de alimentación. La fórmula dentaria se escribe en forma de fracción, situando en el "numerador" los dientes que aparecen en una de las mitades superiores de la boca (la otra mitad es siempre igual) y en el "denominador" los dientes de una de las mitades inferiores, dado que muchos animales poseen dientes diferentes en la maxila (parte superior) y en la mandíbula (parte inferior). Según esto, la fórmula dentaria humana adulta y completa incluye dos incisivos, un canino, dos premolares y tres molares, tanto en la hemimaxila como en la hemimandíbula. Se trata de una dentición típicamente omnívora, porque presenta todos los tipos posibles de dientes.

Sin embargo, es bastante frecuente que la dentición definitiva no se complete nunca a lo largo de la vida: el tercer molar, llamado molar temporal (la "muela del juicio") nace muy tarde, y es bastante habitual que ni siquiera llegue a salir. Es un carácter relíctico, que tiende a desaparecer: su presencia no aporta beneficios a sus poseedores, porque no es necesaria para triturar los alimentos vegetales más duros (semillas, raíces...) ya que éstos se consumen mayoritariamente cocinados, lo que reduce su dureza.

Además de la digestión mecánica, en la boca empieza también la digestión química. La saliva contiene amilasa, una proteína que rompe las moléculas de almidón transformando esta sustancia en las unidades que la forman, moléculas de glucosa. Una vez masticados, mezclados con ayuda de la lengua e insalivados, los alimentos son empujados voluntariamente hacia el siguiente tramo del tubo digestivo, la faringe, proceso que se denomina deglución.

La faringe es un tramo común al aparato digestivo y al respiratorio. Esto significa que al pasar por ella existen posibilidades de que el alimento siga su camino correctamente o, por el contrario, se introduzca en la tráquea, dando lugar a lo que se conoce como atragantamiento. Afortunadamente, esto no ocurre con frecuencia gracias a la existencia de un repliegue carnoso llamado epíglotis que se forma en la parte anterior de la faringe. Cuando el alimento atraviesa la faringe empuja hacia abajo a la epíglotis, de modo que esta tapona la entrada de la tráquea, impidiendo el atragantamiento.

El estómago es un ensanchamiento del tubo digestivo en forma de alubia, con paredes muy musculosas y cerrado por dos esfínteres: el de entrada se denomina cardias y el de salida píloro. Estos anillos musculares tienen la función de impedir que el alimento salga del estómago antes de tiempo o que vuelva hacia el esófago.

En el estómago el alimento se mezcla con el jugo gástrico, que contiene varias enzimas digestivas, que fundamentalmente van a romper las proteínas, y ácido clorhídrico. Pero además de esta importante función en la digestión química, el estómago también contribuye en gran medida a la digestión mecánica, ya que el movimiento de los músculos de su pared ayuda a disgregar los alimentos y a mezclarlos con los jugos digestivos, lo que facilita la digestión química.

Una enzima es una proteína que actúa haciendo que tenga lugar una reacción química concreta. Muchas de las proteínas presentes en el organismo son enzimas, y se encargan de llevar a cabo todos los procesos químicos que ocurren tanto en el interior como en el exterior de las células.

Al abandonar el estómago, el alimento semidigerido pasa al duodeno, el primer tramo del intestino delgado. Se trata de un fragmento corto, de unos 25 cm, y con forma de "C" que se diferencia del resto del intestino delgado por la función que realiza: en él vierten, a través de un conducto único que se denomina colédoco, el páncreas y el hígado. El jugo pancreático contiene diferentes enzimas que van a terminar el proceso de digestión, rompiendo los glúcidos y las proteínas que aún quedaban sin digerir y los lípidos. En este último proceso es ayudado por la bilis, producida en el hígado y acumulada en la vesícula biliar, que también se vierte al duodeno a través del colédoco.

La bilis es, en realidad, un producto de excreción. Sus componentes son ácidos y sales biliares, resultado de la eliminación de los glóbulos rojos que ya no sirven. Al ser vertida al intestino ayuda, además, en la digestión de los lípidos porque actúa como detergente, emulsionando las grasas, es decir, haciendo que se formen gotas de grasa de pequeño tamaño que pueden ser digeridas por las enzimas más fácilmente que si tuvieran un tamaño grande.

El resto del intestino delgado, constituido por el yeyuno y el íleon (a veces se les denomina conjuntamente yeyuno-íleon), realiza fundamentalmente una función de absorción, a medida que se terminan de digerir los alimentos que circulan por él. La característica más significativa de esta parte del tubo digestivo es su gran extensión, posible gracias a que su epitelio interno se encuentra muy replegado, en varios niveles: en primer lugar, presenta pliegues circulares que afectan a toda la pared. A su vez estos repliegues presentan un enorme número de prolongaciones en forma de dedo, llamadas vellosidades. Los pliegues y las vellosidades hacen que la superficie interna del intestino sea diez veces mayor que la de un tubo liso de sus mismas dimensiones. Pero, además, las células que forman la mucosa intestinal presentan su superficie muy replegada, formando de nuevo prolongaciones en forma de dedo que se llaman microvellosidades. La presencia de microvellosidades incrementa en un factor de 70 la superficie del tubo digestivo. En conjunto, si el intestino delgado tiene una longitud aproximada de 6 metros y un diámetro interno de unos 2,5 cm, su superficie total es de unos 300 m2, valor parecido a la superficie de una pista de tenis.
La absorción de los nutrientes se produce por acción de las células de la mucosa intestinal. Cada una de ellas hace pasar a su interior los nutrientes con los que entra en contacto, y luego los secreta a través de la parte basal de su membrana. En el interior de cada vellosidad se encuentran un capilar linfático, de fondo ciego, y un sistema de capilares sanguíneos que se encargan de recoger los nutrientes y transportarlos hasta el hígado, que centralizará su distribución. El capilar linfático recoge los lípidos, mientras que los capilares sanguíneos recogen los glúcidos y los aminoácidos.

Por último, en el intestino grueso se produce la absorción del agua, de forma que las heces van adquiriendo el volumen y la consistencia normales.


Enfermedades del aparato digestivo

El aparato digestivo está permanentemente expuesto al contacto con agentes que le llegan del exterior, tanto seres vivos que pueden provocar infecciones como el propio contacto con el alimento, que somete a estrés continuo al tubo. Por este motivo, las enfermedades que afectan al aparato digestivo son bastante habituales y muy diversas. Algunas de las más conocidas son las siguientes:
  • Alteraciones del tránsito intestinal: se incluyen aquí el estreñimiento y la diarrea. El estreñimiento consiste en realizar defecaciones menos frecuentes y más duras y secas que lo normal. Suele ser consecuencia de una dieta pobre en fibra o en agua, y provoca dolor, hemorroides u otros problemas intestinales que pueden ser de mayor gravedad. La diarrea, por su parte, es un aumento anormal en la fluidez o en la cantidad de las heces. Puede deberse a varias causas, aunque es frecuente que esté provocada por infecciones bacterianas o víricas. Los principales problemas que provoca la diarrea son, por una parte, la falta de absorción de nutrientes, que en periodos largos de tiempo pueden provocar situaciones de malnutrición, pero sobre todo la falta de absorción de agua, que produce deshidratación incluso en periodos cortos de tiempo.
  • Enfermedades infecciosas: son debidas a la acción de organismos extraños capaces de generar alteraciones en el funcionamiento de nuestro cuerpo. Dado que el tubo digestivo está en contacto directo con el exterior, este aparato es uno de los principales afectados por este tipo de enfermedades, que pueden darse en todos los tramos del tubo.
    • Caries: Es la destrucción del tejido de los dientes por acción de las bacterias que se quedan en la boca. Estas bacterias se alimentan de los restos de alimentos que quedan en la boca, para lo cual vierten sustancias que no solo digieren esos alimentos, sino que acaban por atacar al esmalte hasta dañarlo, pudiendo llegar hasta el tejido blando. La prevención se consigue mediante una limpieza adecuada, que incluye el cepillado correcto y el uso de hilo dental.
    • Faringitis: es la infección por virus o bacterias de la faringe, que frecuentemente afecta también a la laringe e incluso a las trompas de Eustaquio, que provoca su inflamación. Provoca sensaciones dolorosas al tragar y/o al hablar, y generalmente fiebre. También es habitual que se produzca, como consecuencia de la infección, la inflamación de los ganglios linfáticos que rodean la garganta, los más significativos de los cuales son las amígdalas (amigdalitis o anginas).
    • La úlcera gastroduodenal es una herida que se produce en la pared del estómago o del primer tramo del duodeno. En la actualidad se sabe que guarda relación con la presencia en el estómago de una bacteria, Helycobacter pylorii, que aparece más o menos en la mitad de la población, pero que solo produce úlceras en algunos individuos susceptibles a ella. Se sabe también que el tabaco, el alcohol, el estrés o una dieta poco adecuada (por ejemplo, con un exceso de picante) aumentan la probabilidad de padecerla.
    • Gastroenteritis: se denominan así a las infecciones del intestino causadas por diferentes virus o bacterias. Frecuentemente provocan diarreas y, por lo tanto, riesgo de deshidratación.
    • Apendicitis: es una infección del apéndice vermiforme, un pequeño tubo ciego situado en el extremo inicial del colon.
  •  Enfermedades inflamatorias intestinales: existen algunas enfermedades que provocan la inflamación crónica del intestino, con lo que dificultan la absorción de nutrientes, además de provocar dolores y malestar continuos.
    • Colitis ulcerosa: es una enfermedad de causa desconocida que afecta al final del colon y el recto, provocando dolor y, a veces, hemorragia rectal.
    • Enfermedad de Crohn: es una enfermedad autoinmune: el sistema inmunitario del organismo ataca al propio intestino, produciendo inflamación en diferentes zonas, diarrea y dolor intestinal.
  • Intolerancias alimentarias: son reacciones negativas que se producen después de comer determinados alimentos. En algunos casos, aunque no siempre, son alergias, es decir, el sistema inmunitario reacciona ante los alimentos como si fueran agentes capaces de producir enfermedades, mientras que en otros casos no está implicado el sistema inmune. En algunos casos la reacción es retardada, lo que dificulta identificar el alimento que la produce.
    • Intolerancia a la lactosa: no se trata de una alergia, sino que consiste en que el organismo no es capaz de absorber la lactosa, que es el principal glúcido de la leche. En realidad, se trata de una situación que es normal en todos los mamíferos: cuando las crías crecen dejan de ser capaces de aprovechar la leche materna, lo que les obliga a buscar su propio alimento y permite que la madre pueda alimentar a otras crías. Los seres humanos, sin embargo, hemos aprendido a utilizar la leche de otros animales como alimento. En esas condiciones, los individuos capaces de aprovechar ese recurso han tenido ventaja sobre los que no han podido hacerlo, por lo que la capacidad de aprovechar la lactosa se ha hecho frecuente en la población. Las molestias producidas por la intolerancia a la lactosa van desde la simple preferencia por no tomar lácteos hasta problemas graves de diarrea. La frecuencia de este trastorno varía mucho de unas regiones del mundo a otras, en relación con la costumbre de cada cultura de utilizar leche como alimento.
    •  Enfermedad celiaca: se debe a la incapacidad de absorber el gluten, una proteína que la mayoría de los cereales poseen en sus semillas y que les permiten acumular reservas para el crecimiento de la planta al germinar. La celiaquía daña las vellosidades intestinales y produce múltiples efectos, relacionados con la falta de absorción de nutrientes. No tiene tratamiento, y lo único que puede hacerse es evitar por completo los cereales con gluten en la dieta, hasta en cantidades mínimas.

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