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DIGESTIÓN Y METABOLISMO DE LOS NUTRIMENTOS Enero, 2014 Tracto gastrointestinal Funciones FUNCIÓN DÓNDE SE PRODUCE Boca (masticación) Orofaringe (deglución) Digestión de alimentos Mezcla (estómago e intestino delgado) Digestión enzimática (estómago e intestino delgado) Absorción (estómago, intestino delgado y grueso) Motilidad En todo el tracto gastrointestinal (peristalsis, en masa) Almacenamiento de productos de desecho Estómago, sigma y recto Excreción Recto y ano Long, 2004 Tracto gastrointestinal Funciones FUNCIÓN DÓNDE SE PRODUCE Cavidad oral, cabeza (olfato, vista y gusto) Estómago (ácidos gástricos) Desde estómago hacia la boca (vómito) Defensa Todo el intestino (flora intestinal, moco) Placas de Peyer, macrófagos intramucosos (sistema inmunitario) Secreciones mucosas (IgA) Long, 2004 Tracto gastrointestinal Funciones • Para lograrlas requiere de: – Movimientos que hagan que los alimentos recorran el tubo digestivo – Secreciones de jugos para la digestión de los alimentos – Absorción de los nutrimentos digeridos, el agua y electrolitos – Circulación de la sangre para el transporte de las sustancias absorbidas – Control de las funciones por parte del SN y hormonal Guyton y Hall, 1999 Aparato Digestivo Tracto gastrointestinal Órgano de paso Órgano Órgano de de almacén almacén Órgano de digestión y absorción Guyton y Hall, 1999 • Son órganos accesorios • • • • El hígado La vesícula El páncreas Las glándulas salivales Aparato Digestivo Tracto gastrointestinal Tracto gastrointestinal Pared gastrointestinal Long, 2004; Guyton y Hall, 1999 Boca- Saliva • Se secretan entre 800 ml a 2 litros de saliva al día – pH 6 a 7 – Su composición es: • Agua • Mucina (secreción mucosa) • Proteínas (secreción serosa) – Enzimas – Sustancias de protección contra infecciones Guyton y Hall, 1999; Long, 2004 Saliva – Funciones • • • • • Limpieza y protección de cavidad oral Humidificación de la cavidad para hablar y lactar Enzimas digestivas Contribuye al sentido del gusto Secreción de enzimas antibacterianas Long, 2004; Guyton y Hall, 1999 Reflejo masticatorio Reflejo masticatorio • La presencia del bolo en la boca: – Reflejo inhibidor de los músculos de la masticación • Desciende la mandíbula – Reflejo de distensión de los músculos mandibulares • Contracción de rebote – El bolo se comprime de nuevo contra el revestimiento bucal • Nueva caída de la mandíbula y nuevo rebote. Guyton y Hall, 1999 Masticación • La masticación rompe los trozos grandes de alimentos • Se mezclan el alimento con las secreciones salivales para la posterior digestión. • El contacto del alimento con las papilas activa al “sistema olfativo” – Inicia el reflejo de salivación – Se activa la secreción de ácidos gástricos Long, 2004 Faringe • Tubo fibro-muscular de 15 cm aprox. • Se comunica con la nariz, el oído medio, la boca y la laringe • Entrada común para: – Aire hacia los pulmones – Alimentos y líquidos • Epiglotis – Lámina de cartílago detrás de la lengua – Cierra la entrada de la laringe durante la deglución Long, 2004 Esófago • Tubo fibro-muscular de 25 cm aprox • Desde la faringe hasta el estómago • Función – Dirigir los alimentos y líquidos hasta el estómago durante la deglución. – Lubricar los alimentos deglutidos • Esfínteres – Esofágico superior • Suele estar cerrado para evitar la entrada de aire – Esofágico inferior • Pliegue valvular que ocluye la unión gastroesofágica Long, 2004; Guyton y Hall, 1999 Esófago • El moco secretado en el esófago – Evita la excoriación de la mucosa del esófago – Protege la pared del esófago de la digestión por reflujo gástrico Guyton y Hall, 1999 Deglución • Deglutimos 600 veces por día (200 mientras comemos) • Consiste en el transporte del bolo desde la boca al estómago • Tiene tres fases: 1. Fase bucal (voluntaria) • La lengua propulsa el bolo alimentario a través del paladar hacia la faringe – Iniciando el “reflejo de deglución” Long, 2004; Guyton y Hall, 1999 Deglución • Tiene tres fases: 2. Fase faríngea (involuntaria), <2 seg • El paladar blando cierra la nasofaringe – evitando reflujo hacia fosas nasales • La epiglotis cierra la laringe – Para evitar la broncoasipiración del alimento – Interrumpiendo el ciclo respiratorio • Las cuerda vocales se aproximan con fuerza una a la otra • El esfínter esofágico superior (faringoesofágico) se relaja – Dejando pasar el alimento al esófago • La musculatura del esófago se relaja desde arriba y se va propagando hacia abajo – En forma de onda peristáltica rápida Long, 2004; Guyton y Hall, 1999 Deglución 3. Fase esofágica (involuntaria), 8 a 10 seg • Requiere contracciones peristálticas primarias y secundarias – Avanza el bolo por el esófago hasta el estómago Guyton y Hall, 1999 Movimientos del Aparato Gastrointestinal • Movimiento de propulsión (peristaltismo) – Es el movimiento básico – Se forma un anillo de contracción que se desplaza hacia delante – El estímulo que lo activa es • LA DISTENSIÓN – Cuando hay alimento, se distienden las paredes y el SN entérico activa la contracción • La irritación de la mucosa • Las señales nerviosas Guyton y Hall, 1999 Movimientos del Aparato Gastrointestinal • Movimientos u ondas de mezcla – Contracciones que mezclan el contenido y vacían el estómago. – Dividen el bolo en pequeñas porciones y lo empujan al píloro – Retropulsión – Los trozos grandes refluyen hacia el cuerpo para su degradación mecánica Guyton y Hall, 1999; Estómago • Órgano muscular que mezcla los alimento con jugos digestivos para formar el QUILO. • Recibe a los alimentos y líquidos desde el esófago. • Libera su contenido al duodeno. • Actúa como reservorio alimentario por su gran capacidad de almacenar – 2 a 3 litros (adulto) Long, 2004 Estómago • Tiene forma de “J” • Anatómicamente se divide en: – Fondus o fondo – Cuerpo – Antro • Esfínteres – Esofágico inferior • Protege del reflujo ácido del estómago – Píloro • Controla la salida del contenido del estómago al duodeno Long, 2004 Estómago Long, 2004; Guyton y Hall, 1999 Estómago • Fases de la secreción gástrica – Fase cefálica, 20% secreción • Visión, olor, tacto, gusto o imaginación • Comienza antes de la comida y dura 30 min • A mayor apetito -> mayor secreción – Fase gástrica, 70% secreción • Distensión del estómago • Estímulos táctiles sobre la mucosa del estómago • Es la más larga dura más de 2.5 horas – Fase intestinal • Presencia de alimentos en el duodeno -> [+] gastrina y aa en sangre – [+] secreción de HCl Guyton y Hall, 1999;Long, 2004 Estómago – Reflejo enterogástrico • Distensión del duodeno + presencia de HCl + péptidos + grasa • Retrasan la salida de mayor contenido gástrico hacia el duodeno. Guyton y Hall, 1999 Intestino delgado • Mide de 6 a 7 metros • Es responsable de la digestión y absorción de la mayoría de los nutrimentos. • Se divide en: – Duodeno – Yeyuno – Íleon Long, 2004; Intestino delgado • Duodeno – 25 cm desde el píloro hasta la flexura duoedenoyeyunal – Forma de C enroscado al rededor del páncreas – En el duodeno desemboca el: • Colédoco o conducto hepático • Conducto pancreático Long, 2004; Intestino delgado • Yeyuno – Mide 2.5 m aproximadamente, se localiza en la región umbilical – Presenta pliegues mucosos circulares y desarrollados Long, 2004 Intestino delgado • Íleon – Encargado de la prevención de enfermedades • Su función es reconocer y absorber antígenos y patógenos y desencadenar respuestas inmunitarias con especificidad a antígeno en la mucosa. Tovar Franco, 2004 Intestino delgado • La mucosa tiene mayor superficie (600 veces +) – Pliegues circulares – Numerosas vellosidades – Borde estriado de microvellosidades • Movimientos de las microvellosidades que “ordeñan” el quimo Long, 2004 Intestino delgado • El borde en cepillo – Son las vellosidades – Que tienen microvellosidades Enterocito • Contienen las enzimas para la digestión y transportadores para absorber – Se recambian cada 2 a 5 días Guyton y Hall, 1999 Páncreas • Órgano en forma de pluma de 15 cm de longitud • Función: – Exogena • Enzimas digestivas – Endógena • Hormonas – Insulina – Glucagon.. Long, 2004 Páncreas • Páncreas exocrino – Secreta enzimas digestivas por el conducto pancreático • Desemboca en el duodeno – Secretan jugo pancreático • ENZIMAS DIGESTIVAS Long, 2004 Hígado y vesícula biliar Hígado • Es la glándula más grande del cuerpo • Importantes funciones metabólicas, endocrinas y desintoxicantes • Se sitúa debajo del diafragma. Long, 2004 Hígado y vesícula biliar Vesícula biliar • Es un saco en forma de pera • Reservorio temporal de la bilis • Almacena de 30 a 60 ml y cuando se estimula libera su contenido al duodeno. • Su contenido se vacía en el duodeno a través del colédoco. Long, 2004 Hígado y vesícula biliar • Funciones de la bilis – Eliminar productos de desecho formados en el hígado – Emulsionar las grasas en el intestino delgado – Transporte de lípidos (formación de micelas) Guyton y Hall, 1999 Intestino grueso • Desde la unión ileocecal hasta el ano – Tiene 1.5 m de longitud • Se divide en: – – – – – – – – Ciego Apéndice Colon ascendente Colon transverso Colon descendente Sigma Recto Canal anal Long, 2004 Intestino grueso • La pared es más gruesa y la luz es mayor • No tiene vellosidades ni pliegues • Funciones: – Responsable de la reabsorción de agua y electrolitos – Homeostasia de electrolitos – Secretor de moco Long, 2004 Flora intestinal • Intestino grueso bacterias comensales – Luchan por su espacio contra bacterias patógenas – Microorganismos anaeróbios • Producción de Vitamina K • Convierten bilirrubina en urobilinógeno • Producen metano, CO2 e H+ Guyton y Hall, 1999 HIDRATOS DE CARBONO Digestión • Inicia en la boca – Masticación – Amilasa salival • Al llegar el quilo al intestino delgado se vierte el contenido pancreático – Amilasa pancreática Bazán y Tallarico, 2004; Long, 2004 Digestión • En el borde de cepillo del intestino delgado – Disacaridasas DISACARIDASAS Sucrasa Maltasa Lactasa Trealasa Isomaltasa o glucosidasa SUSTRATO Sucrosa Maltosa Lactosa Trealosa Glúcidos 1:6 PRODUCTO FINAL O ACCIÓN Fructosa y glucosa Glucosa Galactosa y glucosa Glucosa Glucosa Murray, Mayer, Granner y Rodwell , 2001 Absorción, transporte y almacenamiento • Monosacáridos – Se absorben en intestino delgado vía portal Monsascáridos Fructosa Glucosa Galactosa • Llegan a la sangre donde activan la secreción pancreática – INSULINA • La glucosa es llevada a las células que esté demandando ENERGÍA Guyton, 2001; Kathleen y Escora-Sump, 2001; Murray, et al., 2001 Absorción y almacenamiento Absorción, transporte y almacenamiento • El exceso de Glucosa se almacena en hígado y músculo – GLUCÓGENO • Proceso denominado GLUCOGÉNESIS Guyton, 2001; Kathleen y Escora-Sump, 2001; Murray, et al., 2001 Absorción, transporte y almacenamiento – Triglicérido (tejido adiposo) • Proceso denominado LIPOGÉNESIS Merí, 2005; Wilmore y Costill, 2001 LÍPIDOS Digestión • Comienza en la boca – Lipasa lingual (menor actividad en adultos que en recién nacidos) • Estómago – Lipasa gástrica (más activa en neonatos) • En intestino delgado se vierte el contenido del jugo pancreático – Lipasa pancreática – Lipasa intestinal • Secreción biliar (hígado y vesícula biliar) – Ácidos biliares (emulsifican) Guyton, 2001; Kathleen y Escora-Sump, 2001; Murray, et al., 2001 Absorción, transporte y almacenamiento • Absorción intestinal dentro de micelas o quilomicrones, vía linfática – Monoglicéridos – Ácidos grasos – Glicerol – Colesterol • Llegan hasta el hígado Guyton, 2001; Kathleen y Escora-Sump, 2001; Murray, Mayer, Granner , Rodwell , 2001 Absorción, transporte y almacenamiento • Los lípidos circulan en la sangre para cumplir con sus funciones: – composición de membranas y fibras nerviosas, – sostén y amortiguación de órganos vitales, – síntesis de hormonas esteroideas, – fuente de vitaminas, – activador de la señal de saciedad, – regulador de la temperatura corporal Guyton, 2001; Kathleen y Escora-Sump, 2001; Murray, et al., 2001 Arasa, 2005; Long, 2004 PROTEÍNAS Digestión • Inicia en el estómago – Ácido clorhídrico → desnaturaliza las proteínas – Jugo gástrico • Pepsina • En el intestino el jugo pancreático libera PROTEASAS SECRETADAS EN JUGO PANCREÁTICO Tripsina Quimiotripsina Elastasa Carboxipeptidasa SUSTRATO Proteína Péptidos PRODUCTO FINAL O ACCIÓN Polipéptidos Dipéptidos Polipéptidos en el Pequeños péptidos extremo carboxilo Aminoácidos libres libre de la cadena. Arasa, 2005; Long, 2004 Absorción, transporte y almacenamiento • Se absorben en intestino delgado y se transportan vía portal al hígado. • El hígado es el órgano regulador entre el flujo de aminoácidos que le llegan y las necesidades que tienen de ellos los diferentes tejidos. Merí, 2005; Long, 2004; ; Murray, et al., 2001 Absorción, transporte y almacenamiento • No existe un reservorio de proteínas en su estado original – Un consumo por encima de las necesidades Usarlas como fuente de energía (Ciclo de Krebs) Almacenarse en tejido adiposo (se convierte en triglicérido) Almacenarse como glucógeno (gluconeogénesis) Lipogénesis Merí, 2005; Long, 2004; Murray, Mayer, Granner , Rodwell , 2001 Metabolismo • Cuando los nutrimentos llegan a la sangre – – – – – Glucosa, galactosa, fructosa AG Glicerol Colesterol Aminoácidos, dipéptidos y tripéptidos • Se activa el “metabolismo” – Conjunto de reacciones químicas de los nutrimentos después de haber sido absorbidos por el intestino. – Anabolismo – Catabolismo Secretaría de Salud, 2012 Metabolismo – Anabolismo • Reacciones que conducen a la síntesis de compuestos para el crecimiento, el desarrollo o el mantenimiento de un organismo. – SUFIJO –génesis » Glucogénesis » Gluconeogénesis – Catabolismo • Reacciones mediante las cuales el organismo degrada los sustratos y obtiene moléculas más pequeñas para la formación de energía. – SUFIJO –lisis » Proteólisis Murray, Mayer, Granner y Rodwell, 2001 Metabolismo energético • Durante los períodos de ayuno o durante el ejercicio – ↓niveles de glucemia (glucosa en sangre) – ↑ demandas de energía por parte de los músculos Se activan vías energéticas (catabolismo de biomoléculas almacenadas) Para producir ATP (energía) Ruta de los lípidos Ruta de los hidratos de carbono Proteínas TG Glucógeno Lipólisis Tejido adiposo AG Ruta de las proteínas Proteólisis Glucogenólisis Glicerol AA Desaminación Glucosa GlucoNEOgénesis Glucólisis B-oxidación Lipogénesis ATP Ácido pirúvic o Acetil Co-A Cetogénesis Cuerpos cetónicos ATP Ciclo De Krebs Cetoácido Amoniaco *tóxico Ciclo de la urea Urea Lectura citada Guyton, A. y Hall, J. (2001) Tratado de fisiología médica. México (DF): Editorial InteramericanaMcGraw Hill. Kathleen, L. y Escora-Sump, S. (2001) Nutrición y dietoterapia de Krause. México (DF): Editorial McGraw-Hill. Murray, R., Mayer, P., Granner, D. y Rodwell, V. (2001). Bioquímica de Harper. México (DF): Editorial Manual ModernoLong, C. (2004). Lo esencial en aparato digestivo. Madrid (España): Editorial Elsevier. Secretaría de Salud. (2012). Norma oficial mexicana, servicios básicos de salud. Promoción y educación para la salud alimentaria. Criterios para brindar orientación alimentaria. México. Tovar Franco, J. (2004). Bioquímica perinatal. Recuperado el 20de septiembre de http://www.javeriana.edu.co/Facultades/Ciencias/neurobioquimica/libros/perinatal/cursope rinatal2004.html Lectura citada • Bazán, N. y Tallarico, F. (2004). Aparato digestivo. En: Bazán, N. Manual LAFyS Nutrición y deporte. Buenos Aires (Argentina): Foro Latinoamericano de nutrición: p. 25-38. • Merí, A. (2005). Fundamentos de fisiología de la actividad física y el deporte.Madrid (España): Editorial Médica Panamericana. • Arasa, M.(2005). Manual de nutrición deportiva. Badalona (España): Editorial Paidotribo. • Wilmore, J. y Costill, D. (2004). Fisiología del esfuerzo y del deporte. Barcelona (España): Editorial Paidotribo.