El sistema digestivo es una colección de órganos que trabajan juntos para digerir y absorber los alimentos.
El tracto gastrointestinal consiste en un tubo muscular hueco que comienza desde la cavidad oral, donde los alimentos ingresan a la boca, continuando a través de la faringe, el esófago, el estómago y los intestinos hasta el recto y el ano, donde se expulsan los desechos.
Existen varios órganos accesorios que ayudan al tracto mediante la secreción de enzimas para ayudar a descomponer los alimentos en sus nutrientes componentes.
Por lo tanto, las glándulas salivales, el hígado, el páncreas y la vesícula biliar tienen funciones importantes en el sistema digestivo.
La comida es impulsada a lo largo del aparato digestivo por movimientos peristálticos de las paredes musculares.
Procesos digestivos
Los organismos monogástricos como los humanos tienen dos tipos de procesos digestivos que ocurren en el tracto digestivo: digestión mecánica y química.
Una vez que el alimento es ingerido, el proceso digestivo comienza en la boca con digestión mecánica. Aquí los dientes son usados para cortar, rasgar y moler trozos de comida en partículas más pequeñas.
Este proceso de masticación implica la acción alterna de los músculos de la masticación: el masetero superficial y profundo, los pterigoideos y los músculos temporales.
La masticación es en realidad una acción refleja que se estimula una vez que los alimentos están presentes en la boca.
En ese punto, hay una inhibición de los músculos de la masticación que resulta en una caída de la mandíbula. Esto causa distensión de los músculos de la masticación, lo que resulta en una contracción refleja de las fibras musculares; elevando así la mandíbula.
Esa acción provoca la aposición de las filas superior e inferior de los dientes, aplastando la comida que se encuentra entre ellos. El ciclo se repite hasta que las partículas de comida se puedan convertir en un bolo.
A medida que la lengua hace que el alimento masticado se convierta en un bolo, las glándulas salivales secretan saliva para humedecer el bolo para que pase suavemente al estómago.
También se produce cierta digestión química en la boca, ya que la saliva contiene la enzima amilasa, que descompone algunos carbohidratos en la boca.
Ingestión y digestión física
Una vez que se prepara el bolo, se iniciará la deglución. Este es otro arco reflejo complejo que involucra la acción de los tractos aferentes y eferentes de varios nervios craneales que se transmiten desde y hacia el núcleo del tracto solitario y el núcleo ambiguo del tronco encefálico.
Los nervios envían señales motoras a la lengua, que mueve el bolo contra el paladar duro y blando, luego hacia la orofaringe (que también está bajo la regulación del tronco encefálico).
Luego, el bolo continúa hacia abajo hacia la laringofaringe y el reflejo de deglución se inicia en el esófago.
Todas las acciones de tragar hasta este punto estaban bajo control voluntario, sin embargo, el resto de la acción se lleva a cabo por contracciones involuntarias peristálticos que se desplazan de manera craneocaudal.
A nivel de la faringe, superiormente, se evita que el bolo ingrese a la nasofaringe por las acciones de la cresta de Passavant.
Esta estructura está formada por las acciones conjuntas de los esfínteres palatofaríngeos, los músculos constrictores superiores, el salpingofaríngeo y los músculos del paladar blando.
La epiglotis cierra la laringe para evitar que los alimentos ingresen a las vías respiratorias. Las cuerdas vocales también se aducen como medida de protección adicional.
A nivel del esófago hay relajación del esfínter cricofaríngeo y el bolo ingresa al esófago proximal.
La presencia del bolo causa distensión del plexo mientérico dentro de las paredes del esófago, iniciando la onda peristáltica esofágica primaria.
La presencia continua del alimento estimula las ondas peristálticas secundarias en dirección craneocaudal.
Estas ondas, junto con la acción de la gravedad, mueven el bolo hacia el esfínter esofágico inferior a una velocidad de cuatro centímetros por segundo.
En reposo, el esfínter tiene un tono alto, sin embargo, la presencia del bolo ayuda a la relajación del esfínter esofágico inferior y los alimentos pueden ingresar al estómago. Aquí, es donde la mayoría de la digestión química tendrá lugar.
Digestión química
Una vez que el bolo ingresa al estómago, hay una liberación regulada de una variedad de enzimas que facilitan la digestión química.
Algunas de estas enzimas también estimulan los órganos digestivos accesorios para liberar sus enzimas para ayudar en la digestión.
El estómago se puede dividir funcionalmente en bombas motoras proximales y distales, que almacenan el contenido de alimentos y bombean quimo a lo largo del conducto, respectivamente. Se pasan porciones de quimo al píloro y al intestino delgado.
Una vez que el quimo ha ingresado a la primera parte del duodeno, activa el eje neuro hormonal que promueve la liberación de bilis (del hígado y la vesícula biliar) y otras enzimas del páncreas.
Las ondas peristálticas continúan moviendo el quimo a lo largo del tracto intestinal.
El intrincado plegamiento de los intestinos facilita la absorción de nutrientes del quimo. La mayoría de los nutrientes se absorben en el intestino delgado. Los restos se pasan a través de la válvula ileocecal unidireccional hacia el ciego.
A medida que las ondas peristálticas continúan hacia el colon, el quimo continúa moviéndose a lo largo del tracto. Se produce una mayor absorción de electrolitos y agua del quimo restante y el quimo se convierte en heces, que se almacenan en el recto.
A medida que el recto se distiende, los receptores de estiramiento envían una señal al cerebro que promueve la defecación.
Mientras que los esfínteres anales internos están bajo regulación autónoma, los esfínteres anales externos están bajo control voluntario. Por lo tanto, el individuo puede resistir la necesidad de defecar hasta que se identifique un momento y lugar apropiados.
Componentes individuales del sistema gastrointestinal
Cavidad oral
La cavidad oral o la boca son responsables de la ingesta de alimentos. Está revestido por una mucosa oral escamosa estratificada con queratina que cubre las áreas sujetas a abrasión significativa, como la lengua, el paladar duro y el paladar.
La masticación se refiere a la descomposición mecánica de los alimentos al masticar y picar las acciones de los dientes. La lengua, un órgano muscular fuerte, manipula el bolo alimenticio para entrar en contacto con los dientes.
También es el órgano sensorial de la boca para el tacto, la temperatura y el gusto utilizando sus sensores especializados conocidos como papilas.
La insalivación se refiere a la mezcla del contenido de la cavidad oral con las secreciones de las glándulas salivales. La mucina (una glicoproteína) en la saliva actúa como lubricante.
La cavidad oral también juega un papel limitado en la digestión de los carbohidratos. La enzima amilasa sérica, un componente de la saliva, inicia el proceso de digestión de carbohidratos complejos.
La función final de la cavidad oral es la absorción de pequeñas moléculas como la glucosa y el agua, a través de la mucosa. Desde la boca, la comida pasa a través de la faringe y el esófago a través de la acción de la deglución.
Glándulas salivales
Tres pares de glándulas salivales se comunican con la cavidad oral. Cada una es una glándula compleja con numerosos acinos revestidos por epitelio secretor.
Los acinos secretan sus contenidos en conductos especializados. Cada glándula se divide en segmentos más pequeños llamados lóbulos.
La salivación ocurre en respuesta al sabor, olor o incluso la apariencia de los alimentos.
Esto ocurre debido a señales nerviosas que le indican a las glándulas salivales que secreten saliva para preparar y humedecer la boca.
Cada par de glándulas salivales segrega saliva con composiciones ligeramente diferentes.
Parótidas
Las glándulas parótidas son glándulas grandes e irregulares ubicadas debajo de la piel en el costado de la cara. Secretan el 25% de la saliva.
Están situadas debajo del arco cigomático (pómulo) y cubren parte de la mandíbula (hueso de la mandíbula inferior). Una glándula parótida agrandada se puede sentir más fácilmente cuando uno aprieta los dientes.
Las parótidas producen una secreción acuosa que también es rica en proteínas.
Las inmunoglobinas son secretas para ayudar a combatir los microorganismos y las proteínas a-amilasa comienzan a descomponer los carbohidratos complejos.
Submandibular
Las glándulas submandibulares secretan el 70% de la saliva en la boca. Se encuentran en el piso de la boca, en un surco a lo largo de la superficie interna de la mandíbula.
Estas glándulas producen una secreción más viscosa (espesa), rica en mucina y con una menor cantidad de proteína. La mucina es una glicoproteína que actúa como lubricante.
Sublingual
Los sublinguales son las glándulas salivales más pequeñas, cubiertas por una fina capa de tejido en el piso de la boca. Producen aproximadamente el 5% de la saliva y sus secreciones son muy pegajosas debido a la gran concentración de mucina.
Las funciones principales son proporcionar amortiguadores y lubricación.
Esófago
El esófago es un tubo muscular de aproximadamente 25 cm de longitud y 2 cm de diámetro. Se extiende desde la faringe hasta el estómago después de pasar a través de una abertura en el diafragma.
La pared del esófago está compuesta de capas circulares internas y longitudinales externas de músculo que son suministradas por el plexo del nervio esofágico. Este plexo nervioso rodea la porción inferior del esófago.
El esófago funciona principalmente como medio de transporte entre compartimientos.
Estómago
El estómago es una bolsa expandida en forma de J, ubicada justo a la izquierda de la línea media entre el esófago y el intestino delgado.
Se divide en cuatro regiones principales y tiene dos bordes llamados curvaturas mayores y menores.
La primera sección es el cardias que rodea el orificio cardial donde el esófago ingresa al estómago.
El fondo es la porción superior y dilatada del estómago que tiene contacto con el domo izquierdo del diafragma.
El cuerpo es la sección más grande entre el fondo y la porción curva de la J.
Aquí es donde se encuentran la mayoría de las glándulas gástricas y donde se produce la mayor parte de la mezcla de los alimentos.
Finalmente el píloro es la base curva del estómago. El contenido gástrico se expulsa hacia el duodeno proximal a través del esfínter pilórico.
La superficie interna del estómago se contrae en numerosos pliegues longitudinales llamados rugas.
Estos permiten que el estómago se estire y se expanda cuando ingresan alimentos. El estómago puede contener hasta 1,5 litros de material.
Además de la digestión química (particularmente de proteínas), el estómago también funciona como:
- Un punto de almacenamiento, que libera gradualmente su contenido en el intestino delgado, para permitir un tiempo adecuado para una mayor digestión y absorción.
- Una mezcladora por el modo de contracción y disposición de la mucosa del estómago da como resultado una mezcla adicional de los contenidos de los alimentos para formar quimo.
- Un conducto, porque esencialmente pasa comida del esófago al intestino delgado.
- Defensa inmunológica, el pH ácido del estómago ayuda a disolver los patógenos invasores antes de que puedan causar una infección.
- Otros micronutrientes como hierro (Fe), vitamina B12 y absorción de folato están fuertemente regulados por el estómago.
La mayoría de estas funciones se logran mediante la secreción de jugos estomacales por las glándulas gástricas en el cuerpo y el fondo.
Algunas células son responsables de secretar ácido y otras secretan enzimas para descomponer las proteínas.
Intestino delgado
El intestino delgado está compuesto por el duodeno, el yeyuno y el íleon. Tiene un promedio de aproximadamente 6 m de longitud, que se extiende desde el esfínter pilórico del estómago hasta la válvula ileocecal que separa el íleon del ciego.
El intestino delgado se comprime en numerosos pliegues y ocupa una gran proporción de la cavidad abdominal.
El duodeno es la sección proximal en forma de C que se curva alrededor de la cabeza del páncreas.
El duodeno cumple una función de mezcla, ya que combina las secreciones digestivas del páncreas y el hígado con el contenido expulsado del estómago.
El inicio del yeyuno está marcado por una curva cerrada, la flexión duodenojeyunal.
Es en el yeyuno donde ocurre la mayor parte de la digestión y absorción.
La porción final, el íleon, es el segmento más largo y se vacía en el ciego en la unión ileocecal.
El intestino delgado realiza la mayoría de la digestión y absorción de nutrientes.
Los alimentos parcialmente digeridos del estómago se descomponen aún más por las enzimas del páncreas y las sales biliares del hígado y la vesícula biliar.
Estas secreciones ingresan al duodeno en la ampolla de Vater. Después de una digestión adicional, los componentes de los alimentos como proteínas, grasas y carbohidratos se descomponen en pequeños bloques de construcción y se absorben en el torrente sanguíneo del cuerpo.
El revestimiento del intestino delgado está formado por numerosos pliegues permanentes llamados pliegues circulares.
Cada plica tiene numerosas vellosidades (pliegues de la mucosa) y cada vellosidad está cubierta por epitelio con micro vellosidades proyectadas (borde en cepillo). Esto aumenta el área de superficie para absorción por un factor de varios cientos.
La mucosa del intestino delgado contiene varias células especializadas. Algunos son responsables de la absorción, mientras que otros secretan enzimas digestivas y mucosas para proteger el revestimiento intestinal de las acciones digestivas.
Intestino grueso
El intestino grueso tiene forma de herradura y se extiende alrededor del intestino delgado como un marco. Consiste en el apéndice, el ciego, el colon ascendente, transversal, descendente y sigmoide, y el recto.
Tiene una longitud de aproximadamente 1,5 m y un ancho de 7,5 cm. El ciego es la bolsa expandida que recibe material del íleon y comienza a comprimir los productos alimenticios en material fecal.
La comida luego viaja a lo largo del colon. La pared del colon está compuesta por varias bolsas (haustra) que se mantienen bajo tensión por tres bandas gruesas de músculo (taenia coli).
El recto esta conformado por los últimos 15 cm del intestino grueso. Se expande para contener la materia fecal antes de pasar a través del canal anorrectal hacia el ano. Gruesas bandas musculares, conocidas como esfínteres, controlan el paso de las heces.
La mucosa del intestino grueso carece de vellosidades que se ven en el intestino delgado. La superficie de la mucosa es plana con varias glándulas intestinales profundas.
Numerosas células caliciformes recubren las glándulas que secretan mucosas para lubricar la materia fecal a medida que se solidifica. Las funciones del intestino grueso pueden resumirse como:
- La acumulación de material no absorbido para formar heces.
- Alguna digestión por bacterias. Las bacterias son responsables de la formación de gas intestinal.
- Reabsorción de agua, sales, azúcar y vitaminas.
Hígado
El hígado es un órgano ubicado en el cuadrante superior derecho del abdomen. Está rodeado por una cápsula fuerte y se divide en cuatro lóbulos, a saber, los lóbulos derecho, izquierdo, caudado y cuadrado.
El hígado tiene varias funciones importantes. Actúa como un filtro mecánico al filtrar la sangre que viaja desde el sistema intestinal.
Desintoxica varios metabolitos, incluida la descomposición de la bilirrubina y el estrógeno. Además, el hígado tiene funciones sintéticas, produciendo albúmina y factores de coagulación sanguínea.
Sin embargo, sus funciones principales en la digestión son la producción de bilis y el metabolismo de los nutrientes.
Todos los nutrientes absorbidos por los intestinos pasan a través del hígado y se procesan antes de viajar al resto del cuerpo.
La bilis producida por las células del hígado, ingresa a los intestinos en el duodeno. Aquí, las sales biliares descomponen los lípidos en partículas más pequeñas, por lo que hay una mayor superficie para que actúen las enzimas digestivas.
Vesícula biliar
La vesícula biliar es un órgano hueco en forma de pera que se encuentra en una depresión en la superficie posterior del lóbulo derecho del hígado.
Consiste en un fondo, cuerpo y cuello. Se vacía a través del conducto cístico en el sistema de conductos biliares.
Las funciones principales de la vesícula biliar son el almacenamiento y la concentración de la bilis. La bilis es un fluido espeso que contiene enzimas para ayudar a disolver la grasa en los intestinos.
La bilis es producida por el hígado, pero se almacena en la vesícula biliar hasta que se necesita. La bilis se libera de la vesícula biliar por la contracción de sus paredes musculares en respuesta a las señales hormonales del duodeno en presencia de alimentos.
Páncreas
Finalmente, el páncreas es un órgano lobular de color gris rosado que se encuentra detrás del estómago. Su cabeza se comunica con el duodeno y su cola se extiende hasta el bazo.
El órgano mide aproximadamente 15 cm de largo con un cuerpo largo y delgado que conecta los segmentos de cabeza y cola. El páncreas tiene funciones exocrinas y endocrinas. Endocrino se refiere a la producción de hormonas que ocurre en los islotes de Langerhans.
Los islotes producen insulina, glucagón y otras sustancias y estas son las áreas dañadas en la diabetes mellitus. La porción exocrina (secretoria) constituye el 80 al 85% del páncreas y es el área relevante para el tracto gastrointestinal.
Se compone de numerosos acinos (glándulas pequeñas) que secretan contenidos en los conductos que eventualmente conducen al duodeno.
El páncreas segrega líquido rico en carbohidratos y enzimas inactivas. La secreción es provocada por las hormonas liberadas por el duodeno en presencia de alimentos.
Las enzimas pancreáticas incluyen carbohidrasas, lipasas, nucleasas y enzimas proteolíticas que pueden descomponer los diferentes componentes de los alimentos.
Estos se secretan en forma inactiva para evitar la digestión del páncreas. Las enzimas se activan una vez que alcanzan el duodeno.
