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Digestión y Nutrición Humana Capítulo 41 Combatiendo la Grasa • Células almacenadoras de grasa son una adaptación para la supervivencia en tiempos de escasez • Una vez formadas, células almacenadoras de grasa se quedan para siempre • Hacer dieta reduce la cantidad de grasa en las células • Importante: Hacer dieta dispara una reducción metabólica Combatiendo la Grasa • Alternativa: comer en menor cantidad y hacer ejercicio moderado • Proporción de grasa corporal relativa a masa total de tejido: – Mujeres (< 30 años) = 18-24% – Hombres = 12-18% Desórdenes Alimentarios • Anorexia nerviosa – Evaluación errónea de su propio peso corporal, potencialmente fatal • Bulimia – Apetito fuera de control – Comilona-purga puede dañar dientes, revestimiento intestinal Tareas del Sistema Digestivo 1. Rompe, mezcla, y mueve alimentos 2. Secreta enzimas en tubo donde ocurre digestión 3. Digiere (rompe) partículas en pequeñas moléculas 4. Absorbe nutrientes y fluidos 5. Elimina desperdicios y residuos Dos Tipos de Sistemas • Sistema digestivo incompleto – Cavidad digestiva de una vía, forma de saco • Sistema digestivo completo – Un tubo con una apertura en cada extremo (boca- ano) Figure 41.3a,b Page 726 Especialización Digestiva • Sistema digestivo es frecuentemente subdividido en regiones crop funcionales • Especialización refleja conducta de alimentación gizzard • Ej. Buche- parte de esófago • Molleja- tritura comida, la dirige a estómago cloaca Dientes Especializados • Estructura de dientes refleja conducta de alimentación • Antílope- se desgastan sus dientes al comer, ingiere fragmentos abrasivos de tierra junto a comida ANTELOPE MOLAR HUMAN MOLAR crown crown root root Figure 41.4a Page 727 Estómago de Antílope • Múltiples cámaras permiten lenta descomposición de celulosa • Bacterias liberan enzimas digestivas stomach chamber 1 stomach chamber 2 stomach chamber 3 stomach chamber 4 to small intestine Figure 41.4b Page 727 Sistema Digestivo Humano • Sistema completo con muchos órganos especializados • Alrededor de 6.5-9 m (21-30 pies) de largo si se extiende • Revestido con epitelio cubierto de mucosidad- protege pared, fomenta difusión • Movimiento es de una vía, de la boca hasta el ano Principales Componentes • • • • • Boca (cavidad oral) Faringe (garganta) Esófago Estómago Intestino delgado (duodeno, yeyuno, íleon) • Intestino grueso (ascendente, transverso, descendente) • Recto • Ano Figure 41.6 Page 728 Animation Human digestive system animation. Click to view animation. Organos Accesorios • Glándulas salivales – Secretan saliva • Hígado – Secreta bilis • Vesícula biliar – Almacena y concentra la bilis • Páncreas – Secreta enzimas digestivas Dientes Humanos enamel Lower jaw Molars (12) dentin Premolars (8) Canines (4) Incisors (8) • Número en adulto normal es 32 Figure 41.7 Page 729 Saliva • Producida por glándulas salivales en la parte de atrás y debajo de la lengua • Saliva incluye: – Amilasa salival (enzima)- comienza digestión de polisacáridos – Bicarbonato (amortiguador) – Mucinas (lubrican y unen alimento en bolo) – Agua Tragar • Reflejo complejo • Lengua fuerza alimento hacia faringe • Epiglotis y cuerdas vocales cierran la tráquea; respiración se detiene temporeramente • Bolo se mueve hacia esófago, luego a través de esfínter esofageal hacia estómago – Esfínter- anillo de músculo liso Estructura del Estómago • Organo en forma de J, debajo del diafragma • Esfínteres en ambos extremos sphincters serosa muscle • Serosa- capa que cubre el músculo liso • Capa interna de epitelio glandular rodea el lumen mucosa Figure 41.9a Page 731 Secreciones Estomacales • Fluido gástrico secretado en lumen contiene: – Acido clorhídrico (HCl) – Mucosa (protectora) – Pepsinógenos (forma inactiva de enzima que digiere proteínas) • Células del estómago también secretan la hormona gastrina al flujo sanguíneo- estimula células del revestimiento del estómago a secretar HCl y pepsinógenos Mezclando Quimo • Gruesa mezcla de comida y fluido gástrico • Alta acidez mata muchos patógenos • Mezclada y movida por ondas de contracciones estomacales (peristalsis) Figure 41.9b Page 731 Digestión de Proteínas en el Estómago • Alta acidez de fluidos gástricos altera la estructura de las proteínas y expone los enlaces peptídicos • HCl convierte pepsinógenos en pepsinas • Pepsinas rompen proteínas en fragmentos Ulceras • Erosión de la pared del estómago o intestino delgado • Puede resultar de baja secreción de mucosa y amortiguadores, o demasiada secreción de pepsina • Mayoría de úlceras envuelven bacteria Helicobacter pylori y puede ser tratada con antibióticos Hacia el Intestino Delgado • Movimiento hacia duodeno controlado por esfínter pilórico • Sólo pequeñas cantidades de quimo pasan por el esfínter a la vez • Contenido de grasa en quimo afecta la tasa de vaciado del estómago Enzimas Intestinales • Pared del duodeno secreta enzimas: – Disacáridos - digieren disacáridos en monosacáridos – Peptidasas - rompen fragmentos de proteínas en aminoácidos – Nucleasas - digieren nucleótidos en ácidos nucleicos y monosacáridos Enzimas Pancreáticas • Secretadas en duodeno • Amilasa pancreática • Tripsina y quimotripsina • Carboxipeptidasa • Lipasa • Nucleasas pancreáticas Digestión de Grasas • Hígado produce bilis • Bilis es almacenada en vesícula biliar, luego es secretada en duodeno • Bilis emulsifica grasas; las rompe en pequeñas gotas • Esto le da a enzimas una mayor área de superficie para trabajar Paredes de Intestino Delgado • Proyecciones en el lumen intestinal aumentan el área de superficie para absorción Vello- 1mm Figure 41.10 Page 733 Absorción de Nutrientes • Paso de moléculas hacia ambiente interno • Ocurre mayormente en yeyuno e íleon de intestino delgado • Segmentación mezcla los contenidos del lumen contra las paredes y promueve la absorción INTESTINAL LUMEN Mecanismos de Absorción carbohydrates monosaccharides Monosacáridos y aminoácidos son proteins activamente transportados a través EPITHELIAL CELL de la membrana plasmática de células epiteliales, luego de la célula a ambiente Figure 41.11 interno Page 734 INTERNAL ENVIRONMENT amino acids Absorción de Grasas- Formación de Micelas bile salts bile salts + micelles fat globules (triglycerides) emulsification droplets fatty acids, monoglycerides triglycerides + proteins EPITHELIAL CELL chylomicrons Figure 41.11 Page 734 INTERNAL ENVIRONMENT Hacia la Sangre • Glucosa y aminoácidos entran directamente a vasos sanguíneos • Triglicéridos entran a vasos linfáticos, los cuales eventualmente drenan hacia vasos sanguíneos In-text figure Page 733 Intestino Grueso (Colon) ascending portion of large intestine • Concentra y almacena heces • Iones de sodio son transportados activamente fuera del lumen y el agua también se difunde • Revestimiento secreta mucosa y bicarbonato cecum appendix Bacterias en Colon • Movimiento lento de material a través del colon permite crecimiento de bacterias • Inofensivas—excepto si escapan a cavidad abdominal • Algunas producen vitamina K, la cual es absorbida a través de la pared intestinal Movimiento a Través del Colon • Durante una comida, gastrina y señales autonómicas disparan contracciones del colon ascendente y transversal • Material se mueve para hacer espacio para comida entrando • Heces se almacenan en última parte del colon Defecación • Distensión de la última parte del colon dispara a reflejo de acción • Músculo liso de esfínter anal se relaja • Contracción voluntaria de esfínter externo puede prevenir defecación Mal Funcionamiento del Colon • Apendicitis • Constipación • Cáncer del colon – Síntomas incluyen sangre en heces – Puede ser causado por defecto genético – Dieta pobre en fibra es un factor Pirámide Alimentaria added fats and simple sugars milk, yogurt, cheese group fruit group bread, cereal, rice, pasta group legume, nut, poultry, fish, meat group vegetable group Carbohidratos • Principal fuente de energía del cuerpo • Alimentos altos en carbohidratos complejos usualmente tienen alto contenido de fibra; promueven salud del colon • Azúcares simples no tienen fibra así como minerales y vitaminas de alimentos completos; ingesta debe ser minimizada Lípidos • Mayoría de grasas puede ser sintetizadas • Acidos grasos esenciales deben ser obtenidos de la comida • Grasas deben ser alrededor del 30% de la dieta • Exceso de grasas saturadas puede aumentar nivel de colesterol y contribuir a enfermedad del corazón Proteínas • Cuerpo no puede producir 8 de los 20 aminoácidos • Estos aminoácidos esenciales deben obtenerse a través de la dieta • Proteínas animales son completas; proveen todos los aminoácidos esenciales • Proteínas de las plantas son incompletas; deben ser combinadas Requerimientos Nutricionales • Vitaminas – Sustancias orgánicas esenciales • Minerales – Sustancias inorgánicas esenciales Minerales Principales Calcio Cloro Cobre Flúor Yodo Hierro Magnesio Fósforo Potasio Sodio Azufre Zinc Obesidad • Número de americanos con obesidad va en aumento • Condiciones relacionadas con la obesidad Diabetes Tipo 2 Cáncer del seno Cáncer del colon Enfermedades del corazón Hipertensión Piedras en vesícula Osteoartritis Indice de Masa Corporal • Indicador de obesidad • IMC = Peso (lbs) X 700 ----------------------------Estatura (pulgadas)2 • IMC > 27 indica riesgo a salud Manteniendo el Peso • Entrada calórica debe igualar a uso • Calorías = peso (10, 15, 20) • Calorias quemadas depende de – Nivel de actividad – Edad – Estatura y composición Leptina • Hormona que afecta el apetito y tasa metabólica- hace que te sientas lleno • Producto del gen Ob • Mutación en gen Ob puede contribuir a obesidad en algunos humanos • Efectos de leptina en huesos puede complicar el uso de leptina para tratar obesidad Grelina • Hormona peptídica recién descubierta • Secretada principalmente por células de revestimiento de estómago • Directamente estimula el centro de control del apetito • Da sensación de hambre