El aparato digestivo y su funcionamiento
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El aparato digestivo está formado por el tracto digestivo, una serie
de órganos huecos que forman un largo y tortuoso tubo que va de la boca
al ano, y otros órganos que ayudan al cuerpo a transformar y absorber
los alimentos (ver la figura).
Los órganos que forman el tracto digestivo son la boca, el esófago,
el estómago, el intestino delgado, el intestino grueso (también llamado
colon), el recto y el ano. El interior de estos órganos huecos está
revestido por una membrana llamada mucosa. La mucosa de la boca, el
estómago y el intestino delgado contiene glándulas diminutas que
producen jugos que contribuyen a la digestión de los alimentos. El
tracto digestivo también contiene una capa muscular suave que ayuda a
transformar los alimentos y transportarlos a lo largo del tubo.
El aparato digestivo.
Otros dos órganos digestivos "macizos”, el hígado y el páncreas,
producen jugos que llegan al intestino a través de pequeños tubos
llamados conductos. La vesícula biliar almacena los jugos digestivos del
hígado hasta que son necesarios en el intestino. Algunos componentes de
los sistemas nervioso y circulatorio también juegan un papel importante
en el aparato digestivo.
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¿Por qué es importante la digestión?
Cuando comemos alimentos como pan, carne y vegetales, éstos no están
en una forma que el cuerpo pueda utilizar para nutrirse. Los alimentos y
bebidas que consumimos deben transformarse en moléculas más pequeñas de
nutrientes antes de ser absorbidos hacia la sangre y transportados a
las células de todo el cuerpo. La digestión es el proceso mediante el
cual los alimentos y las bebidas se descomponen en sus partes más
pequeñas para que el cuerpo pueda usarlos como fuente de energía, y para
formar y alimentar las células.
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¿Cómo se digieren los alimentos?
La digestión comprende la mezcla de los alimentos, su paso a través
del tracto digestivo y la descomposición química de las moléculas
grandes en moléculas más pequeñas. Comienza en la boca, cuando
masticamos y comemos, y termina en el intestino delgado.
Paso de los alimentos a través del aparato digestivo
Los órganos grandes y huecos del tracto digestivo poseen una capa
muscular que permite que sus paredes se muevan. El movimiento de estas
paredes puede impulsar los alimentos y los líquidos, y mezclar el
contenido dentro de cada órgano. Los alimentos pasan de un órgano a otro
mediante un movimiento muscular que se llama peristaltismo. La acción
del peristaltismo se parece a la de una ola del mar moviéndose por el
músculo. El músculo del órgano se contrae estrechándose y después mueve
lentamente la porción contraída hacia la parte inferior del órgano.
Estas ondas alternadas de contracciones y relajaciones empujan los
alimentos y los líquidos a través de cada órgano.
El primer movimiento muscular importante ocurre cuando ingerimos
alimentos o líquidos. Aunque el ingerir es parte de un proceso
voluntario, en cuanto empieza se vuelve involuntaria y pasa a estar bajo
el control de los nervios.
Los alimentos que acabamos de ingerir pasan al siguiente órgano que
es el esófago, que conecta la garganta con el estómago. En la unión del
esófago y el estómago hay una válvula en forma de anillo llamada válvula
pilórica que cierra el paso entre los dos órganos. Sin embargo, a
medida que los alimentos se acercan al anillo cerrado, los músculos que
lo rodean se relajan y permiten el paso al estómago.
El estómago debe realizar tres tareas mecánicas. Primero, debe
almacenar los alimentos y los líquidos ingeridos. Para ello, el músculo
de la parte superior del estómago debe relajarse y aceptar volúmenes
grandes de material ingerido. La segunda tarea es mezclar los alimentos,
los líquidos y el jugo digestivo producido por el estómago. La acción
muscular de la parte inferior del estómago se encarga de esto. La
tercera tarea del estómago es vaciar su contenido lentamente en el
intestino delgado.
Varios factores afectan el proceso de vaciar el estómago, como el
tipo de los alimentos y el grado de actividad muscular del estómago y
del intestino delgado. Los carbohidratos, por ejemplo, son los que pasan
la menor cantidad de tiempo en el estómago, mientras que las proteínas
permanecen más tiempo, y las grasas son las que pasan la mayor cantidad
de tiempo. A medida que los alimentos se digieren en el intestino
delgado y se disuelven en los jugos del páncreas, el hígado y el
intestino, el contenido intestinal se va mezclando y avanzando para
facilitar la digestión posterior.
Finalmente, todos los nutrientes digeridos se absorben a través de
las paredes intestinales y se transportan a todo el cuerpo. Los
productos de desecho de este proceso comprenden partes no digeridas de
los alimentos, conocidas como fibra, y células viejas que se han
desprendido de la mucosa. Estos materiales son impulsados hacia el
colon, donde permanecen hasta que se expulsa la materia fecal durante la
deposición.
La producción de los jugos digestivos
Las glándulas digestivas que actúan primero son las glándulas
salivares de la boca. La saliva que producen las glándulas contiene una
enzima que comienza a digerir el almidón de los alimentos y lo
transforma en moléculas más pequeñas. Una enzima es una sustancia que
acelera las reacciones químicas en el cuerpo.
El siguiente grupo de glándulas digestivas está en la membrana que
tapiza el estómago. Éstas producen ácido y una enzima que digiere las
proteínas. Una gruesa capa de moco tapiza la mucosa y evita que la
acción acídica del jugo digestivo disuelva el tejido del estómago. En la
mayoría de las personas, la mucosa estomacal puede resistir el jugo, a
diferencia de los alimentos y de otros tejidos del cuerpo.
Después de que el estómago vierte los alimentos y su jugo en el
intestino delgado, los jugos de otros dos órganos se mezclan con los
alimentos para continuar el proceso. Uno de esos órganos es el páncreas,
cuyo jugo contiene un gran número de enzimas que descomponen los
carbohidratos, las grasas y las proteínas de los alimentos. Otras
enzimas que participan activamente en el proceso provienen de glándulas
en la pared intestinal.
El segundo órgano, el hígado, produce la bilis, otro jugo digestivo.
La bilis se almacena en la vesícula biliar entre las comidas. Cuando
comemos, la bilis sale de la vesícula por las vías biliares al intestino
y se mezcla con las grasas de los alimentos. Los ácidos biliares
disuelven las grasas en el contenido acuoso del intestino, casi del
mismo modo que los detergentes disuelven la grasa de una sartén. Después
de que las grasas se disuelven, las enzimas del páncreas y de la mucosa
intestinal las digieren.
Absorción y transporte de los nutrientes
La mayoría de las moléculas digeridas de los alimentos, y el agua y
los minerales provenientes de la dieta se absorben a través del
intestino delgado. La mucosa del intestino delgado contiene muchos
pliegues cubiertos de proyecciones diminutas llamadas vellosidades.
Éstas sucesivamente están cubiertas de proyecciones microscópicas
llamadas microvellosidades. Estas estructuras crean una superficie
amplia a través de la cual se pueden absorber los nutrientes. Hay
células especializadas que permiten que los materiales absorbidos
atraviesen la mucosa y pasen a la sangre, que los distribuye a otras
partes del cuerpo para almacenarlos o para que pasen por otras
modificaciones químicas. Esta parte del proceso varía según los
diferentes tipos de nutrientes.
Carbohidratos. La Dietary Guidelines for Americans 2005
(que en español significa pautas dietarias de 2005 para los
estadounidenses) recomienda que entre el 45 y 65 por ciento de las
calorías diarias provengan de carbohidratos. Algunos de los alimentos
ricos en carbohidratos son el pan, las papas, los frijoles o guisantes
secos, el arroz, la pasta, las frutas y los vegetales. Muchos de estos
alimentos contienen al mismo tiempo fécula y fibra.
Los carbohidratos digeribles (fécula y azúcar) se descomponen en
moléculas más sencillas por la acción de las enzimas de la saliva, del
jugo pancreático y de la mucosa intestinal. La fécula se digiere en dos
etapas: primero, una enzima de la saliva y del jugo pancreático lo
descompone en moléculas de maltosa; luego una enzima de la mucosa del
intestino delgado divide la maltosa en moléculas de glucosa que pueden
absorberse en la sangre. La glucosa va por el torrente sanguíneo al
hígado, en donde se almacena o se utiliza como fuente de energía para
las funciones del cuerpo.
Los azúcares se digieren en un solo paso. Una enzima de la mucosa del
intestino delgado digiere la sacarosa, también llamada azúcar común, y
la convierte en glucosa y fructosa, cada una de las cuales puede
absorberse en el intestino y pasar a la sangre. La leche contiene
lactosa, otro tipo de azúcar que se transforma en moléculas fáciles de
absorber mediante la acción de otra enzima que se encuentra en la mucosa
intestinal.
La fibra no se puede digerir y pasa por el tracto digestivo sin ser
transformada por las enzimas. Muchos alimentos contienen fibra soluble e
insoluble. La fibra soluble se disuelve fácilmente en agua y adquiere
una textura blanda, como un gel, en el intestino. La fibra insoluble,
por el contrario, pasa por el intestino casi sin modificación.
Proteína. Los alimentos como carne, huevos y frijoles están formados
por moléculas enormes de proteínas que deben ser digeridas por enzimas
antes de que se puedan utilizar para producir y reparar los tejidos del
cuerpo. Una enzima del jugo gástrico comienza la digestión de las
proteínas que comemos. El proceso termina en el intestino delgado. Allí,
varias enzimas del jugo pancreático y de la mucosa intestinal
descomponen las enormes moléculas en unas mucho más pequeñas, llamadas
aminoácidos. Éstos pueden absorberse en el intestino delgado y pasar a
la sangre, que los lleva a todas partes del cuerpo para producir las
paredes celulares y otros componentes de las células.
Grasa. Las moléculas de grasa son una importante
fuente de energía para el cuerpo. El primer paso en la digestión de una
grasa como la mantequilla es disolverla en el contenido acuoso del
intestino. Los ácidos biliares producidos por el hígado disuelven la
grasa en gotitas muy pequeñas y permiten que las enzimas pancreáticas e
intestinales descompongan sus grandes moléculas en moléculas más
pequeñas. Algunas de éstas son los ácidos grasos y el colesterol. Los
ácidos biliares se unen a los ácidos grasos y al colesterol y los ayudan
a pasar al interior de las células de la mucosa. En estas células, las
moléculas pequeñas vuelven a formar moléculas grandes, la mayoría de las
cuales pasan a los vasos linfáticos cercanos al intestino. Estos vasos
llevan las grasas modificadas a las venas del tórax y la sangre las
transporta hacia los lugares de depósito en distintas partes del cuerpo.
Vitaminas. Otra parte fundamental de los alimentos
son las vitaminas, que se absorben en el intestino delgado. Estas
sustancias químicas se agrupan en dos clases, según el líquido en el que
se disuelven: vitaminas hidrosolubles (todas las vitaminas de complejo B
y la vitamina C) y vitaminas liposolubles (las vitaminas A, D E y K).
Las vitaminas liposolubles se almacenan en el hígado y en el tejido
adiposo del cuerpo, mientras que las vitaminas hidrosolubles no se
almacenan fácilmente y su exceso se elimina en la orina.
Agua y sal. La mayoría del material que se absorbe a
través del intestino delgado es agua, en la que hay sal disuelta. El
agua y la sal vienen de los alimentos y líquidos que consumimos y de los
jugos secretados por las glándulas digestivas.
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¿Cómo se controla el proceso digestivo?
Reguladores hormonales
Las principales hormonas que controlan las funciones del aparato
digestivo se producen y se liberan a través de las células de la mucosa
del estómago y del intestino delgado. Estas hormonas se liberan en la
sangre del tracto digestivo, regresan al corazón y por las arterias, y
de nuevo hacia el aparato digestivo, en donde estimulan la producción de
los jugos digestivos y provocan el movimiento de los órganos.
Las principales hormonas que controlan la digestión son la gastrina, la secretina y la colecistocinina.
La gastrina hace que el estómago produzca un
ácido que disuelve y digiere algunos alimentos. Es necesaria también
para el crecimiento celular normal de la mucosa del estómago, el
intestino delgado y el colon. La secretina hace que el páncreas secrete un
jugo digestivo rico en bicarbonato. El bicarbonato ayuda a neutralizar
el contenido ácido del estómago cuando entran en el intestino delgado.
Además estimula al estómago para que produzca pepsina, una enzima que
digiere las proteínas, y al hígado para que produzca bilis. La colecistocinina ("CCK” en inglés) hace que
el páncreas produzca las enzimas del jugo pancreático, y hace que la
vesícula biliar se vacíe. También fomenta el crecimiento celular normal
del páncreas.
Otras hormonas del aparato digestivo regulan el apetito:
La grelina se produce en el estómago y el intestino delgado y estimula el apetito cuando no hay alimentos en el aparato digestivo. El péptido YY se produce en el tracto digestivo en respuesta al alimento e inhibe el apetito.
Ambas hormonas actúan sobre el cerebro para regular el consumo de
alimentos para obtener energía. Los investigadores están estudiando
otras hormonas que pueden participar en la inhibición del apetito,
incluidos el péptido 1 similar al glucagón ("GPL-1” en inglés), la
oxintomodulina ("OXM” en inglés) y el polipéptido pancreático ("PPY” en
inglés).
Reguladores nerviosos
Dos clases de nervios controlan la acción del aparato digestivo.
Los nervios extrínsecos (de afuera) llegan a los órganos digestivos
desde el cerebro o desde la médula espinal y provocan la liberación de
dos sustancias químicas: la acetilcolina y la adrenalina. La
acetilcolina hace que los músculos de los órganos digestivos se
contraigan con más fuerza y empujen mejor los alimentos y líquidos a
través del tracto digestivo. También hace que el estómago y el páncreas
produzcan más jugo digestivo. La adrenalina tiene el efecto opuesto,
relajando el músculo del estómago y de los intestinos y disminuyendo el
flujo de sangre a estos órganos, retardando o deteniendo la digestión.
Los nervios intrínsecos (de adentro) forman una red muy densa
incrustada en las paredes del esófago, el estómago, el intestino delgado
y el colon. La acción de estos nervios se desencadena cuando las
paredes de los órganos huecos se estiran con la presencia de los
alimentos. Liberan muchas sustancias diferentes que aceleran o retrasan
el movimiento de los alimentos y la producción de jugos en los órganos
digestivos.
Juntos, los nervios, las hormonas, la sangre y los órganos del
aparato digestivo llevan a cabo las tareas complejas de digerir y
absorber nutrientes de los alimentos y los líquidos que se consumen
todos los días.
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