El aparato digestivo humano, está formado por el tubo digestivo y las glándulas anexas. Su función, es realizar la digestión y, además, permitir la absorción de los nutrientes presentes en los alimentos.
La digestión
La comida es una mezcla extremadamente compleja de proteínas, carbohidratos, lípidos y otras sustancias. Para que lleguen a las células estas sustancias, primero deben descomponerse en moléculas pequeñas. Este proceso se llama digestión. Las moléculas pequeñas pueden difundirse a través de las membranas celulares y ser absorbidas por el cuerpo. Los alimentos se digieren en el canal alimentario.
En el aparato digestivo humano, la digestión implica procesos mecánicos y químicos.
Digestión mecánica
Es la descomposición física de los alimentos en pequeñas partículas. La masticación y el batido muscular ayudan a separar físicamente los alimentos. Considere un cubo de comida como un trozo de queso. Solo las moléculas en la superficie están expuestas a las enzimas digestivas. Sin embargo, si el cubo de queso se corta repetidamente, se crearía más área de superficie. Las enzimas digestivas entran en contacto con un mayor número de moléculas de alimentos. Por lo tanto, al exponer más área superficial de los alimentos a las enzimas digestivas, la digestión mecánica acelera la digestión química.
Digestión química
Es la descomposición química de moléculas grandes en pequeñas. Las moléculas de proteínas, carbohidratos y grasas pueden descomponerse combinándolas con agua. Este proceso se llama hidrólisis. Las proteínas se hidrolizan en aminoácidos. Los polisacáridos se hidrolizan en azúcares simples, generalmente glucosa. Los triglicéridos se hidrolizan en ácidos grasos y glicerol. Muchas enzimas digestivas especializadas se secretan en el canal alimentario para hidrolizar cada una de estas moléculas grandes. La tabla 1, muestra algunas enzimas del aparato digestivo humano, el órgano que las produce y su función.
Órganos del aparato digestivo humano
Tubo digestivo
También llamado canal alimentario. Como en otros vertebrados, en el aparato digestivo humano, el tubo digestivo comienza en la boca y termina en el ano. Las diferentes partes del canal alimentario se modifican en órganos especializados.
La boca
La digestión mecánica comienza en la boca. Los músculos de la mandíbula se contraen, lo que hace que los dientes corten, desgarren y trituran los alimentos. Los cuatro dientes frontales se denominan incisivos. Estos dientes afilados cortan la comida en trozos más pequeños. Los dientes caninos puntiagudos también desgarran la comida. Los premolares y molares tienen superficies planas adaptadas para la molienda. La variedad de dientes indica que estamos adaptados para una dieta de origen vegetal y animal.
Se agregan varias secreciones a la comida a medida que se mastica. El moco proviene de las células que recubren la boca. La mucosidad hace que la comida sea más fácil de tragar. Tres pares de glándulas salivales agregan saliva a los alimentos. Al igual que la mucosidad, la saliva lubrica los alimentos. Además, la saliva contiene la enzima amilasa o tialina. Esta descompone largas cadenas de almidón de polisacárido, en polisacáridos de cadena más corta y en el disacárido maltosa.
La lengua es un órgano muscular. Mantiene la comida donde puede ser masticada por los dientes. También empuja los alimentos hacia la parte posterior de la boca cuando traga. Además, su sentido del gusto se encuentra principalmente en la lengua.
La deglución implica acciones musculares complejas. Primero, la comida es forzada hacia el área grande en la parte posterior de la boca llamada faringe. Desde la faringe, la comida luego pasa el punto donde el aire pasa a los pulmones. Una estructura llamada epiglotis impide que los alimentos y los líquidos ingresen a los pulmones. La epiglotis se cierra sobre el paso de aire cada vez que traga.
Esófago
Después de que se traga la comida, pasa de la faringe al esófago. El esófago transporta los alimentos desde la boca hasta el estómago. De alguna manera, la estructura del esófago es típica de todo el canal alimentario. El espacio interior hueco del esófago es la luz. Las capas de células que recubren la luz secretan moco y se llaman mucosa. El moco ayuda a facilitar el paso de los alimentos.
Debajo de la mucosa hay dos capas de músculo. En la capa más interna, las fibras musculares se envuelven alrededor del esófago. Sin embargo, las fibras de la capa más externa se alinean a lo largo del esófago. Estas capas musculares se relajan y contraen alternativamente. Esta acción hace que las ondas de constricción se muevan a lo largo del esófago. La comida se adelanta a estas olas. Esta acción muscular rítmica se llama peristalsis. Comenzando en el esófago, el peristaltismo mueve los alimentos a través de todo el canal alimentario.
Estómago: estructura y función
Cuando la comida llega al final del esófago, ingresa al estómago. La apertura al estómago está controlada por un músculo esfínter (el cardias). Al igual que la apertura de una bolsa de lona, un músculo del esfínter abre y cierra un tubo. El estómago es un órgano grande en forma de J. Una de las principales funciones del estómago es el almacenamiento de alimentos. Puede contener alrededor de 2 litros de comida. Sin estómago, tendría que comer muchas comidas pequeñas cada día.
Al igual que el esófago, el estómago está revestido con una capa de células llamada mucosa. Hay tres tipos de células en la mucosa del estómago. Un tipo secreta moco. Otro tipo secreta enzimas. El tercero segrega ácido clorhídrico y agua. Las enzimas, el agua y el ácido clorhídrico se combinan para formar jugo gástrico. El ácido clorhídrico es un ácido fuerte. El pH del jugo gástrico es de aproximadamente 1.0. Ayuda a romper el tejido conectivo y las membranas celulares en los alimentos. El ácido también mata muchas bacterias dañinas.
Las enzimas producidas por el estómago son principalmente proteasas. Las proteasas hidrolizan proteínas. La principal proteasa del estómago se llama pepsina. En condiciones ácidas, descompone las proteínas en polipéptidos.
La digestión química por jugo gástrico es ayudada por la digestión mecánica. El peristaltismo de las paredes del estómago revuelve los alimentos durante varias horas. Después de esto, la mayoría de los alimentos tienen la consistencia de una sopa espesa.
¿Por qué las células del estómago no son destruidas por el jugo gástrico?
La autodigestion es prevenida por varios factores. Uno es el moco. El moco es resistente al ataque del jugo gástrico y protege las delicadas células del estómago. Las láminas de moléculas de grasa en el estómago resisten la digestión porque la grasa se digiere más lentamente que los carbohidratos o las proteínas. Finalmente, las enzimas digestivas solo son activadas por un ambiente ácido en el estómago. Cuando estos factores están fuera de balance, las células del estómago son atacadas por el jugo gástrico. Esta condición dolorosa se conoce como una úlcera. Las úlceras leves generalmente responden a los cambios en la dieta, pero las úlceras severas pueden requerir cirugía.
Un segundo músculo esfínter (el píloro) se encuentra al final del estómago. Juntos, los dos músculos mantienen la comida dentro del estómago. Cuando el segundo esfínter se relaja, los alimentos parcialmente digeridos se mueven hacia el intestino delgado.
Intestino delgado: estructura
El interior del intestino delgado tiene una superficie enorme. Esta adaptación permite la absorción de una gran cantidad de moléculas de alimentos. La mucosa del intestino delgado está plegada. Estos pliegues aumentan la superficie del intestino delgado en un factor de dos. Las pequeñas proyecciones en forma de dedo de estos pliegues se llaman vellosidades. Las vellosidades aumentan la superficie por otro factor de diez. Su funcionamiento fue descrito por el médico Theodor Kerckring.
Dentro de las vellosidades hay vasos. La mayoría de los vasos son capilares sanguíneos. Además de los capilares, hay vasos del sistema linfático que absorben las grasas desde el intestino.
La vellosidad está cubierta por una sola capa de células epiteliales. Las pequeñas moléculas alimenticias deben pasar a través de esta capa de células para llegar a los vasos. Las membranas celulares que se enfrentan a la luz del intestino se pliegan en muchas pequeñas proyecciones. Estas son micro vellosidades que aumentan aún más la superficie total del intestino delgado.
Intestino delgado: función
La comida del estómago ingresa a los primeros 30 centímetros del intestino delgado llamado duodeno. La bilis y el jugo pancreático ingresan al intestino delgado aquí.
Las células del epitelio intestinal también producen una serie de enzimas digestivas. Entre estas enzimas están las peptidasas. Rompen los polipéptidos cortos en aminoácidos individuales. Otras enzimas epiteliales rompen los disacáridos en monosacáridos. La maltasa, por ejemplo, rompe la maltosa en dos moléculas de glucosa. La maltosa se produce cuando la amilasa digiere el almidón.
Después del duodeno, los siguientes metros de intestino delgado se llaman yeyuno. En el yeyuno, muchas moléculas pequeñas se absorben a través de las vellosidades en los vasos sanguíneos. Para cuando los alimentos llegan a la última mitad del intestino delgado, llamado íleon, la mayoría de la digestión química se ha completado. El proceso de absorción predomina en esta parte del intestino delgado. Algunas moléculas de alimentos se mueven a través del epitelio por difusión simple. Otras moléculas, como la glucosa y los aminoácidos, se transportan activamente a través de las membranas de las células epiteliales.
Una vez que los azúcares y aminoácidos simples cruzan la capa de células epiteliales, pasan al torrente sanguíneo. La sangre sale del intestino delgado y se mueve directamente al hígado. El hígado elimina el exceso de glucosa de la sangre y la almacena como glucógeno. El hígado también elimina los aminoácidos de la sangre.
Los ácidos grasos y el glicerol siguen un camino diferente. Estas moléculas pasan a las células epiteliales intestinales y se convierten inmediatamente de nuevo en triglicéridos. Los triglicéridos se absorben en vasos linfáticos. Estos evitan el hígado y descargan los triglicéridos directamente en el torrente sanguíneo.
Intestino grueso
El intestino grueso recibe su nombre de su diámetro. El intestino grueso mide solo unos dos metros de largo. Sin embargo, es aproximadamente dos veces más ancho que el intestino delgado. El intestino grueso también se conoce como colon.
Donde se unen el intestino delgado y grueso, hay una pequeña proyección llamada apéndice. Sus funciones exactas no están claras, sin embargo, en algunos animales que comen plantas como los conejos, ayuda a digerir la celulosa. Ocasionalmente, las bacterias pueden alojarse en el apéndice donde crecen y secretan productos de desecho tóxicos. El resultado es una inflamación dolorosa llamada apendicitis. En tales casos, el apéndice se extirpa quirúrgicamente. La apendicitis es más común en niños que en adultos porque la apertura al apéndice es más grande en los niños.
La función principal del colon es absorber el agua. La cantidad de agua en el cuerpo debe permanecer razonablemente constante. Se bombea una gran cantidad de agua al estómago como jugo gástrico. Las células de la mucosa del colon transportan activamente iones hacia la sangre. El agua sigue a los iones por ósmosis. El único residuo de comida al final del colon son los desechos no digeribles, llamados heces.
Las heces son aproximadamente 75 por ciento de agua y 25 por ciento de materia sólida. La materia sólida se compone de aproximadamente 30 por ciento de bacterias muertas, 10 a 20 por ciento de materia inorgánica, 2 a 3 por ciento de proteínas y 30 por ciento de fibra no digerida de los alimentos. Además, las heces contienen células epiteliales y pigmentos biliares.
Los últimos 20 o 30 centímetros del colon se llaman recto. Las heces se almacenan allí hasta que se eliminan del cuerpo a través del ano.
Glándulas anexas
Comprenden las glándulas salivales, el hígado y el páncreas. las funciones exocrinas de estas glándulas, generan fluidos que facilitan el transporte y digestión de los alimentos dentro del tubo digestivo.
Glándulas salivales
Son tres pares: Las parótidas, sublinguales y submaxilares. Como su nombre lo sugiere, secretan saliva. Lo hacen a través de conductos que llegan a la cavidad bucal. La saliva lubrica el tracto digestivo y contiene una enzima que ayuda en la digestión de algunos carbohidratos.
Hígado
Es la glándula más voluble del organismo. Cumple múltiples funciones varias están relacionadas con la digestión. Si la glucosa de una comida se absorbe en la sangre, las células del hígado toman la glucosa y la convierten en glucógeno, un polisacárido. El hígado almacena este glucógeno hasta que el cuerpo lo necesita.
El hígado produce un líquido complejo llamado bilis. La bilis no contiene enzimas. Sin embargo, ayuda en la digestión de los lípidos. Recuerde que los lípidos no se disuelven en agua; por lo tanto, los lípidos en su dieta no se disuelven en jugo gástrico acuoso. Un emulsionante es una sustancia química que descompone las grasas y los aceites en gotas extremadamente pequeñas. Los emulsionantes en la bilis actúan sobre las grasas y aceites en el intestino. La lipasa pancreática puede digerir los lípidos mucho más rápido ya que las pequeñas gotas tienen más superficie.
La bilis viaja a través de los conductos hasta la vesícula biliar, donde se almacena. Durante la digestión, la vesícula biliar libera bilis al intestino delgado a través del conducto biliar común.
Es posible que conozca a alguien que ha tenido cálculos biliares. Estos depósitos de piedra se desarrollan a partir de materiales insolubles en la bilis. Pueden bloquear el conducto biliar y hacer que la bilis se acumule en la vesícula biliar. En casos graves, la vesícula biliar se puede extirpar quirúrgicamente. La eliminación no tiene efectos serios duraderos en un individuo.
Páncreas
El páncreas tiene dos funciones principales. Primero, produce hormonas que regulan la homeostasis de la glucosa en sangre. Segundo, produce jugo pancreático. El jugo pancreático neutraliza el contenido ácido del estómago antes de que se trasladen al resto del intestino delgado. El jugo pancreático también contiene una serie de enzimas digestivas. Entre ellos hay varias proteasas diferentes. Continúan la digestión de proteínas iniciada en el estómago, descomponiendo los polipéptidos en cadenas más cortas.
El páncreas también segrega una lipasa. Este tipo de enzima rompe las moléculas de grasa, o triglicéridos, en ácidos grasos y glicerol. El páncreas también produce una amilasa similar a la producida en las glándulas salivales. El jugo pancreático llega al intestino delgado a través del conducto pancreático.
Taller de lectura
- ¿Cómo está formado el aparato digestivo humano?
- Escriba la definición de digestión.
- Describa en qué consiste la digestión mecánica.
- ¿En qué consiste la digestión química?
- ¿Qué es hidrólisis?
- Copie la tabla 1: Algunas enzimas del aparato digestivo humano.
- Cuáles son los 4 tipos de dientes en el aparato digestivo humano y qué indica esta variedad?
- ¿Qué es deglución?
- ¿Cuál es la función de la epiglotis?
- Describa la función del esófago.
- ¿Qué función cumplen las capas musculares del esófago?
- Haga un resumen citando las funciones del estómago en el aparato digestivo humano.
- ¿Cómo se llaman los dos esfínteres del estómago?
- ¿Cuál es la función de las vellosidades y micro vellosidades del intestino delgado?
- Nombre las tres partes del intestino delgado con sus funciones.
- Describa las funciones del intestino grueso.
- ¿Cuáles son los 3 pares de glándulas salivales?
- Haga un resumen citando las funciones del hígado.
- Describa las funciones de páncreas.
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