El sistema digestivo humano está formado por el tracto gastrointestinal más los órganos accesorios de la digestión (la lengua , las glándulas salivales , el páncreas , el hígado y la vesícula biliar ). La digestión implica la descomposición de los alimentos en componentes cada vez más pequeños, hasta que pueden ser absorbidos y asimilados por el cuerpo. El proceso de digestión tiene tres etapas: la fase cefálica , la fase gástrica y la fase intestinal .
La primera etapa, la fase cefálica de la digestión, comienza con las secreciones de las glándulas gástricas en respuesta a la visión y el olor de los alimentos. Esta etapa incluye la descomposición mecánica de los alimentos mediante la masticación y la descomposición química por parte de las enzimas digestivas , que tiene lugar en la boca . La saliva contiene las enzimas digestivas amilasa y lipasa lingual , secretadas por las glándulas salivales y serosas de la lengua. La masticación, en la que los alimentos se mezclan con la saliva, inicia el proceso mecánico de la digestión. Esto produce un bolo alimenticio que se traga por el esófago para ingresar al estómago .
La segunda etapa, la fase gástrica, ocurre en el estómago. Allí, los alimentos se descomponen aún más al mezclarse con el ácido gástrico hasta llegar al duodeno , la primera parte del intestino delgado .
La tercera etapa, la fase intestinal, comienza en el duodeno, donde los alimentos parcialmente digeridos se mezclan con una serie de enzimas producidas por el páncreas.
La digestión se ve facilitada por la masticación de los alimentos realizada por los músculos de la masticación , la lengua y los dientes , y también por las contracciones de la peristalsis y la segmentación . El ácido gástrico y la producción de moco en el estómago son esenciales para la continuación de la digestión.
La peristalsis es la contracción rítmica de los músculos que comienza en el esófago y continúa a lo largo de la pared del estómago y el resto del tracto gastrointestinal. Esto inicialmente da como resultado la producción de quimo que, cuando se descompone por completo en el intestino delgado, se absorbe como quilo en el sistema linfático . La mayor parte de la digestión de los alimentos se lleva a cabo en el intestino delgado. El agua y algunos minerales se reabsorben nuevamente en la sangre en el colon del intestino grueso . Los productos de desecho de la digestión ( heces ) se defecan desde el recto a través del ano .
Existen varios órganos y otros componentes que intervienen en la digestión de los alimentos. Los órganos conocidos como órganos digestivos accesorios son el hígado , la vesícula biliar y el páncreas . Otros componentes son la boca , las glándulas salivales , la lengua , los dientes y la epiglotis .
La estructura más grande del sistema digestivo es el tracto gastrointestinal (tracto GI). Comienza en la boca y termina en el ano , cubriendo una distancia de aproximadamente nueve metros (30 pies). [1]
El estómago es un órgano digestivo muy importante . En su mucosa se encuentran incrustadas millones de glándulas gástricas . Sus secreciones son vitales para el funcionamiento del órgano.
La mayor parte de la digestión de los alimentos tiene lugar en el intestino delgado , que es la parte más larga del tracto gastrointestinal.
La parte más grande del tracto gastrointestinal es el colon o intestino grueso . Aquí se absorbe el agua y los desechos restantes se almacenan antes de la defecación . [2]
Existen muchas células especializadas en el tracto gastrointestinal, entre ellas las células de las glándulas gástricas, las células gustativas , las células del conducto pancreático , los enterocitos y las células microplegadas .
Algunas partes del sistema digestivo también forman parte del sistema excretor , incluido el intestino grueso. [2]
La boca es la primera parte del tracto gastrointestinal superior y está equipada con varias estructuras que inician los primeros procesos de digestión. [3] Estos incluyen glándulas salivales, dientes y la lengua. La boca consta de dos regiones; el vestíbulo y la cavidad oral propiamente dicha. El vestíbulo es el área entre los dientes, los labios y las mejillas, [4] y el resto es la cavidad oral propiamente dicha. La mayor parte de la cavidad oral está revestida de mucosa oral , una membrana mucosa que produce un moco lubricante , del cual solo se necesita una pequeña cantidad. Las membranas mucosas varían en estructura en las diferentes regiones del cuerpo, pero todas producen un moco lubricante, que es secretado por células superficiales o más habitualmente por glándulas subyacentes. La membrana mucosa de la boca continúa como la mucosa delgada que recubre las bases de los dientes. El componente principal del moco es una glicoproteína llamada mucina y el tipo secretado varía según la región involucrada. La mucina es viscosa, transparente y adherente. Debajo de la membrana mucosa de la boca hay una fina capa de tejido muscular liso y la conexión suelta con la membrana le da su gran elasticidad. [5] Cubre las mejillas, las superficies internas de los labios y el suelo de la boca, y la mucina producida es altamente protectora contra la caries dental . [6]
El techo de la boca se denomina paladar y separa la cavidad oral de la cavidad nasal. El paladar es duro en la parte delantera de la boca, ya que la mucosa que lo recubre cubre una placa de hueso ; es más blando y flexible en la parte posterior, ya que está formado por músculo y tejido conectivo, y puede moverse para tragar alimentos y líquidos. El paladar blando termina en la úvula . [7] La superficie del paladar duro permite la presión necesaria para comer, para dejar despejado el conducto nasal. [8] La abertura entre los labios se denomina fisura oral, y la abertura hacia la garganta se llama fauces . [ 9]
A ambos lados del paladar blando se encuentran los músculos palatoglosos , que también llegan hasta las regiones de la lengua. Estos músculos elevan la parte posterior de la lengua y también cierran ambos lados de las fauces para permitir la deglución de los alimentos. [10] : 1208 El moco ayuda a la masticación de los alimentos por su capacidad de ablandar y recolectar los alimentos en la formación del bolo alimenticio.
Hay tres pares de glándulas salivales principales y entre 800 y 1.000 glándulas salivales menores, todas las cuales sirven principalmente al proceso digestivo, y también juegan un papel importante en el mantenimiento de la salud dental y la lubricación general de la boca, sin la cual el habla sería imposible. [11] Las glándulas principales son todas glándulas exocrinas , que secretan a través de conductos. Todas estas glándulas terminan en la boca. Las más grandes de ellas son las glándulas parótidas , su secreción es principalmente serosa . El siguiente par está debajo de la mandíbula, las glándulas submandibulares , estas producen tanto líquido seroso como moco. El líquido seroso es producido por glándulas serosas en estas glándulas salivales que también producen lipasa lingual . Producen alrededor del 70% de la saliva de la cavidad oral. El tercer par son las glándulas sublinguales ubicadas debajo de la lengua y su secreción es principalmente mucosa con un pequeño porcentaje de saliva.
Dentro de la mucosa oral, y también en la lengua, paladar y suelo de la boca, se encuentran las glándulas salivales menores; sus secreciones son principalmente mucosas y están inervadas por el nervio facial ( CN7 ). [12] Las glándulas también secretan amilasa , una primera etapa en la descomposición de los alimentos que actúa sobre los carbohidratos de los alimentos para transformar el contenido de almidón en maltosa. Hay otras glándulas serosas en la superficie de la lengua que rodean las papilas gustativas en la parte posterior de la lengua y estas también producen lipasa lingual . La lipasa es una enzima digestiva que cataliza la hidrólisis de los lípidos (grasas). Estas glándulas se denominan glándulas de Von Ebner , que también han demostrado tener otra función en la secreción de histatinas que ofrecen una defensa temprana (fuera del sistema inmunológico) contra los microbios de los alimentos, cuando entran en contacto con estas glándulas en el tejido de la lengua. [11] [13] La información sensorial puede estimular la secreción de saliva, proporcionando el líquido necesario para que la lengua trabaje y también para facilitar la deglución de la comida.
La saliva humedece y ablanda los alimentos y, junto con la acción masticatoria de los dientes, transforma los alimentos en un bolo suave . El bolo se ve ayudado además por la lubricación proporcionada por la saliva en su paso desde la boca hasta el esófago. También es importante la presencia en la saliva de las enzimas digestivas amilasa y lipasa. La amilasa comienza a trabajar en el almidón de los carbohidratos , descomponiéndolo en los azúcares simples de maltosa y dextrosa que pueden descomponerse aún más en el intestino delgado. La saliva en la boca puede representar el 30% de esta digestión inicial del almidón. La lipasa comienza a trabajar en la descomposición de las grasas . La lipasa se produce aún más en el páncreas, donde se libera para continuar con esta digestión de las grasas. La presencia de lipasa salival es de suma importancia en los bebés pequeños cuya lipasa pancreática aún no se ha desarrollado. [14]
Además de su función en el suministro de enzimas digestivas, la saliva tiene una acción limpiadora para los dientes y la boca. [15] También tiene un papel inmunológico en el suministro de anticuerpos al sistema , como la inmunoglobulina A. [16] Se considera que esto es clave para prevenir infecciones de las glándulas salivales, especialmente la parotiditis .
La saliva también contiene una glicoproteína llamada haptocorrina , que es una proteína que se une a la vitamina B 12 . [17] Se une a la vitamina para transportarla de forma segura a través del contenido ácido del estómago. Cuando llega al duodeno, las enzimas pancreáticas descomponen la glicoproteína y liberan la vitamina, que luego se une al factor intrínseco .
Los alimentos entran en la boca, donde tiene lugar la primera etapa del proceso digestivo, con la acción de la lengua y la secreción de saliva. La lengua es un órgano sensorial carnoso y muscular , y la primera información sensorial se recibe a través de las papilas gustativas de su superficie. Si el sabor es agradable, la lengua entrará en acción, manipulando el alimento en la boca, lo que estimula la secreción de saliva de las glándulas salivales. La calidad líquida de la saliva ayudará a ablandar el alimento y su contenido enzimático comenzará a descomponerlo mientras aún está en la boca. La primera parte del alimento que se descompone es el almidón de los carbohidratos (por la enzima amilasa de la saliva).
La lengua está unida al suelo de la boca por una banda ligamentosa llamada frenillo [5] y esto le da una gran movilidad para la manipulación de los alimentos (y el habla ); el rango de manipulación está controlado óptimamente por la acción de varios músculos y limitado en su rango externo por el estiramiento del frenillo. Los dos grupos de músculos de la lengua son cuatro músculos intrínsecos que se originan en la lengua y están involucrados en su forma, y cuatro músculos extrínsecos que se originan en el hueso y están involucrados en su movimiento.
El gusto es una forma de quimiorrecepción que tiene lugar en los receptores especializados del gusto , contenidos en estructuras llamadas papilas gustativas en la boca. Las papilas gustativas se encuentran principalmente en la superficie superior (dorso) de la lengua. La función de la percepción del gusto es vital para ayudar a prevenir el consumo de alimentos dañinos o podridos. También hay papilas gustativas en la epiglotis y la parte superior del esófago . Las papilas gustativas están inervadas por una rama del nervio facial, la cuerda del tímpano , y el nervio glosofaríngeo . Los mensajes del gusto se envían a través de estos nervios craneales al cerebro . El cerebro puede distinguir entre las cualidades químicas de los alimentos. Los cinco sabores básicos se conocen como salado , ácido , amargo , dulce y umami . La detección de la salinidad y la acidez permite el control del equilibrio de sal y ácido. La detección de la amargura advierte de venenos: muchas de las defensas de una planta son de compuestos venenosos que son amargos. El dulzor nos indica qué alimentos nos proporcionarán energía; la descomposición inicial de los carbohidratos que nos dan energía por la amilasa salival crea el sabor dulce, ya que los azúcares simples son el primer resultado. Se cree que el sabor umami indica que los alimentos son ricos en proteínas. Los sabores agrios son ácidos, lo que a menudo se encuentra en los alimentos malos. El cerebro tiene que decidir muy rápidamente si se debe comer el alimento o no. Fueron los hallazgos de 1991, que describieron los primeros receptores olfativos , los que ayudaron a impulsar la investigación sobre el gusto. Los receptores olfativos están ubicados en las superficies celulares de la nariz , que se unen a las sustancias químicas que permiten la detección de olores. Se supone que las señales de los receptores del gusto trabajan junto con las de la nariz para formar una idea de los sabores complejos de los alimentos. [18]
Los dientes son estructuras complejas hechas de materiales específicos para ellos. Están hechos de un material similar al hueso llamado dentina , que está cubierto por el tejido más duro del cuerpo: el esmalte . [8] Los dientes tienen diferentes formas para lidiar con diferentes aspectos de la masticación empleada en desgarrar y masticar trozos de comida en pedazos cada vez más pequeños. Esto da como resultado una superficie mucho mayor para la acción de las enzimas digestivas. Los dientes reciben su nombre de sus funciones particulares en el proceso de masticación: los incisivos se utilizan para cortar o morder trozos de comida; los caninos , se utilizan para desgarrar, los premolares y los molares se utilizan para masticar y moler. La masticación de la comida con la ayuda de la saliva y el moco da como resultado la formación de un bolo blando que luego se puede tragar para hacer su camino por el tracto gastrointestinal superior hasta el estómago. [19] Las enzimas digestivas en la saliva también ayudan a mantener los dientes limpios al descomponer cualquier partícula de comida alojada. [20] [15]
La epiglotis es una lámina de cartílago elástico adherida a la entrada de la laringe . Está cubierta por una membrana mucosa y tiene papilas gustativas en su superficie lingual, que mira hacia la boca. [21] Su superficie laríngea mira hacia la laringe. La epiglotis funciona para proteger la entrada de la glotis , la abertura entre las cuerdas vocales . Normalmente apunta hacia arriba durante la respiración y su parte inferior funciona como parte de la faringe, pero durante la deglución, la epiglotis se pliega hacia abajo a una posición más horizontal, y su parte superior funciona como parte de la faringe. De esta manera, evita que los alimentos entren en la tráquea y, en su lugar, los dirige al esófago, que está detrás. Durante la deglución, el movimiento hacia atrás de la lengua fuerza a la epiglotis sobre la abertura de la glotis para evitar que cualquier alimento que se esté tragando entre en la laringe, que conduce a los pulmones; la laringe también se tira hacia arriba para ayudar en este proceso. La estimulación de la laringe por la materia ingerida produce un fuerte reflejo de tos para proteger los pulmones.
La faringe es parte de la zona de conducción del sistema respiratorio y también parte del sistema digestivo. Es la parte de la garganta inmediatamente detrás de la cavidad nasal en la parte posterior de la boca y por encima del esófago y la laringe . La faringe se compone de tres partes. Las dos partes inferiores, la orofaringe y la laringofaringe, están involucradas en el sistema digestivo. La laringofaringe se conecta al esófago y sirve como un pasaje tanto para el aire como para los alimentos. El aire ingresa a la laringe anteriormente, pero cualquier cosa que se trague tiene prioridad y el paso del aire está bloqueado temporalmente. La faringe está inervada por el plexo faríngeo del nervio vago . [10] : 1465 Los músculos de la faringe empujan la comida hacia el esófago. La faringe se une al esófago en la entrada esofágica que se encuentra detrás del cartílago cricoides .
El esófago , conocido comúnmente como esófago o garganta, consiste en un tubo muscular por el que pasan los alimentos desde la faringe hasta el estómago. El esófago se continúa con la laringofaringe. Pasa por el mediastino posterior en el tórax y entra en el estómago a través de un orificio en el diafragma torácico , el hiato esofágico , a nivel de la décima vértebra torácica (T10). Su longitud promedio es de 25 cm, que varía con la altura de un individuo. Se divide en partes cervical, torácica y abdominal . La faringe se une al esófago en la entrada esofágica que está detrás del cartílago cricoides .
En reposo, el esófago está cerrado en ambos extremos por los esfínteres esofágicos superior e inferior . La apertura del esfínter superior se desencadena por el reflejo de deglución para permitir el paso de los alimentos. El esfínter también sirve para evitar el reflujo del esófago a la faringe. El esófago tiene una membrana mucosa y el epitelio, que tiene una función protectora, se reemplaza continuamente debido al volumen de alimentos que pasa por el interior del esófago. Durante la deglución, los alimentos pasan desde la boca a través de la faringe hasta el esófago. La epiglotis se pliega hacia abajo a una posición más horizontal para dirigir los alimentos hacia el esófago y alejarlos de la tráquea .
Una vez en el esófago, el bolo alimenticio desciende hasta el estómago mediante una contracción y relajación rítmica de los músculos, conocida como peristalsis . El esfínter esofágico inferior es un esfínter muscular que rodea la parte inferior del esófago. La unión gastroesofágica entre el esófago y el estómago está controlada por el esfínter esofágico inferior, que permanece contraído en todo momento, salvo durante la deglución y el vómito, para evitar que el contenido del estómago entre en el esófago. Como el esófago no tiene la misma protección contra el ácido que el estómago, cualquier fallo de este esfínter puede provocar acidez estomacal.
El diafragma es una parte importante del sistema digestivo del cuerpo. El diafragma muscular separa la cavidad torácica de la cavidad abdominal , donde se encuentran la mayoría de los órganos digestivos. El músculo suspensorio une el duodeno ascendente al diafragma. Se cree que este músculo es de ayuda en el sistema digestivo, ya que su inserción ofrece un ángulo más amplio con la flexura duodenoyeyunal para facilitar el paso del material en digestión. El diafragma también se une al hígado y lo ancla en su zona desnuda . El esófago ingresa al abdomen a través de un orificio en el diafragma a la altura de T10 .
El estómago es un órgano importante del tracto gastrointestinal y del sistema digestivo. Es un órgano con forma de J que está unido al esófago en su extremo superior y al duodeno en su extremo inferior. El ácido gástrico (o jugo gástrico ) producido en el estómago desempeña un papel vital en el proceso digestivo y contiene principalmente ácido clorhídrico y cloruro de sodio . Una hormona peptídica , la gastrina , producida por las células G en las glándulas gástricas , estimula la producción de jugo gástrico que activa las enzimas digestivas. El pepsinógeno es una enzima precursora ( zimógeno ) producida por las células principales gástricas y el ácido gástrico la activa para producir la enzima pepsina , que inicia la digestión de las proteínas . Como estas dos sustancias químicas dañarían la pared del estómago, innumerables glándulas gástricas secretan moco para proporcionar una capa protectora viscosa contra los efectos dañinos de las sustancias químicas en las capas internas del estómago.
Al mismo tiempo que se digieren las proteínas, se produce un batido mecánico mediante la acción del peristaltismo, ondas de contracciones musculares que se desplazan a lo largo de la pared del estómago. Esto permite que la masa de alimentos se mezcle aún más con las enzimas digestivas. La lipasa gástrica, secretada por las células principales de las glándulas fúndicas de la mucosa gástrica del estómago, es una lipasa ácida, en contraste con la lipasa pancreática alcalina. Esta descompone las grasas hasta cierto punto, aunque no es tan eficiente como la lipasa pancreática.
El píloro , la sección más baja del estómago que se conecta al duodeno a través del canal pilórico , contiene innumerables glándulas que secretan enzimas digestivas, entre ellas la gastrina. Después de una o dos horas, se produce un líquido espeso y semilíquido llamado quimo . Cuando se abre el esfínter pilórico , o válvula, el quimo ingresa al duodeno, donde se mezcla con las enzimas digestivas del páncreas y luego pasa al intestino delgado, donde continúa la digestión.
Las células parietales del fondo del estómago producen una glucoproteína llamada factor intrínseco, que es esencial para la absorción de la vitamina B12 . La vitamina B12 (cobalamina) se transporta hasta el estómago y a través de él unida a una glucoproteína secretada por las glándulas salivales, la transcobalamina I, también llamada haptocorrina, que protege a la vitamina sensible al ácido del contenido ácido del estómago. Una vez en el duodeno, más neutro, las enzimas pancreáticas descomponen la glucoproteína protectora. La vitamina B12 liberada se une entonces al factor intrínseco, que luego es absorbido por los enterocitos en el íleon.
El estómago es un órgano distensible y normalmente puede expandirse para contener aproximadamente un litro de alimento. [22] Esta expansión es posible gracias a una serie de pliegues gástricos en las paredes internas del estómago. El estómago de un bebé recién nacido solo podrá expandirse para retener aproximadamente 30 ml.
El bazo es el órgano linfático más grande del cuerpo, pero tiene otras funciones. [23] Descompone los glóbulos rojos y blancos que se gastan . Por eso a veces se lo conoce como el "cementerio de glóbulos rojos". [23] Un producto de esta digestión es el pigmento bilirrubina , que se envía al hígado y se secreta en la bilis . Otro producto es el hierro , que se utiliza en la formación de nuevas células sanguíneas en la médula ósea . [5] La medicina trata al bazo únicamente como perteneciente al sistema linfático , aunque se reconoce que aún no se comprende la gama completa de sus funciones importantes. [10] : 1751
El hígado es el segundo órgano más grande (después de la piel ) y es una glándula digestiva accesoria que desempeña un papel en el metabolismo del cuerpo . El hígado tiene muchas funciones, algunas de las cuales son importantes para la digestión. El hígado puede desintoxicar varios metabolitos , sintetizar proteínas y producir sustancias bioquímicas necesarias para la digestión. Regula el almacenamiento de glucógeno que puede formar a partir de la glucosa ( glucogénesis ). El hígado también puede sintetizar glucosa a partir de ciertos aminoácidos . Sus funciones digestivas están relacionadas en gran medida con la descomposición de los carbohidratos. También mantiene el metabolismo de las proteínas en su síntesis y degradación. En el metabolismo de los lípidos, sintetiza el colesterol . Las grasas también se producen en el proceso de lipogénesis . El hígado sintetiza la mayor parte de las lipoproteínas. El hígado está ubicado en el cuadrante superior derecho del abdomen y debajo del diafragma al que está unido en una parte, el área desnuda del hígado. Esto está a la derecha del estómago y recubre la vesícula biliar. El hígado sintetiza ácidos biliares y lecitina para promover la digestión de la grasa. [24]
La bilis producida por el hígado está compuesta de agua (97%), sales biliares , moco y pigmentos , 1% de grasas y sales inorgánicas. [25] La bilirrubina es su pigmento principal. La bilis actúa en parte como un surfactante que reduce la tensión superficial entre dos líquidos o un sólido y un líquido y ayuda a emulsionar las grasas en el quimo. La grasa de los alimentos se dispersa por la acción de la bilis en unidades más pequeñas llamadas micelas . La descomposición en micelas crea un área de superficie mucho mayor para que actúe la enzima pancreática, la lipasa. La lipasa digiere los triglicéridos que se descomponen en dos ácidos grasos y un monoglicérido . Estos luego son absorbidos por las vellosidades en la pared intestinal. Si las grasas no se absorben de esta manera en el intestino delgado, pueden surgir problemas más tarde en el intestino grueso que no está equipado para absorber grasas. La bilis también ayuda en la absorción de vitamina K de la dieta. La bilis se recolecta y se distribuye a través del conducto hepático común . Este conducto se une al conducto cístico para conectarse en un conducto biliar común con la vesícula biliar. La bilis se almacena en la vesícula biliar para ser liberada cuando los alimentos se descargan en el duodeno y también después de algunas horas. [5]
La vesícula biliar es una parte hueca del tracto biliar que se encuentra justo debajo del hígado, con el cuerpo de la vesícula biliar descansando en una pequeña depresión. [26] Es un órgano pequeño donde se almacena la bilis producida por el hígado, antes de ser liberada al intestino delgado. La bilis fluye desde el hígado a través de los conductos biliares hasta la vesícula biliar para su almacenamiento. La bilis se libera en respuesta a la colecistoquinina (CCK), una hormona peptídica liberada desde el duodeno. La producción de CCK (por las células endocrinas del duodeno) es estimulada por la presencia de grasa en el duodeno. [27]
Se divide en tres secciones, un fondo, cuerpo y cuello. El cuello se estrecha y se conecta con el tracto biliar a través del conducto cístico , que luego se une al conducto hepático común para formar el conducto biliar común. En esta unión hay un pliegue mucoso llamado bolsa de Hartmann , donde comúnmente se atascan los cálculos biliares . La capa muscular del cuerpo es de tejido muscular liso que ayuda a la vesícula biliar a contraerse, para que pueda descargar su bilis en el conducto biliar. La vesícula biliar necesita almacenar bilis en una forma natural, semilíquida en todo momento. Los iones de hidrógeno secretados desde el revestimiento interno de la vesícula biliar mantienen la bilis lo suficientemente ácida para evitar que se endurezca. Para diluir la bilis, se agregan agua y electrolitos del sistema digestivo. Además, las sales se adhieren a las moléculas de colesterol en la bilis para evitar que se cristalicen . Si hay demasiado colesterol o bilirrubina en la bilis, o si la vesícula biliar no se vacía correctamente, los sistemas pueden fallar. Así es como se forman los cálculos biliares cuando un pequeño trozo de calcio se recubre con colesterol o bilirrubina y la bilis se cristaliza y forma un cálculo biliar. El objetivo principal de la vesícula biliar es almacenar y liberar la bilis . La bilis se libera en el intestino delgado para ayudar en la digestión de las grasas al descomponer las moléculas más grandes en otras más pequeñas. Después de que se absorbe la grasa, la bilis también se absorbe y se transporta de regreso al hígado para su reutilización.
El páncreas es un órgano importante que funciona como glándula digestiva accesoria en el sistema digestivo. Es tanto una glándula endocrina como una glándula exocrina . [28] La parte endocrina secreta insulina cuando el azúcar en sangre aumenta; la insulina mueve la glucosa de la sangre a los músculos y otros tejidos para su uso como energía. La parte endocrina libera glucagón cuando el azúcar en sangre es bajo; el glucagón permite que el azúcar almacenada se descomponga en glucosa por el hígado para reequilibrar los niveles de azúcar. El páncreas produce y libera enzimas digestivas importantes en el jugo pancreático que entrega al duodeno. [24] El páncreas se encuentra debajo y en la parte posterior del estómago. Se conecta al duodeno a través del conducto pancreático al que se une cerca de la conexión del conducto biliar donde tanto la bilis como el jugo pancreático pueden actuar sobre el quimo que se libera desde el estómago hacia el duodeno. Las secreciones pancreáticas acuosas de las células del conducto pancreático contienen iones de bicarbonato , que son alcalinos y ayudan a la bilis a neutralizar el quimo ácido producido por el estómago.
El páncreas es también la principal fuente de enzimas para la digestión de grasas y proteínas. Algunas de ellas se liberan en respuesta a la producción de colecistoquinina en el duodeno. (Las enzimas que digieren los polisacáridos, por el contrario, son producidas principalmente por las paredes de los intestinos). Las células están llenas de gránulos secretores que contienen las enzimas digestivas precursoras. Las proteasas principales , las enzimas pancreáticas que actúan sobre las proteínas, son el tripsinógeno y el quimotripsinógeno . También se produce elastasa . Se secretan cantidades más pequeñas de lipasa y amilasa. El páncreas también secreta fosfolipasa A2 , lisofosfolipasa y colesterol esterasa . Los zimógenos precursores son variantes inactivas de las enzimas; lo que evita la aparición de pancreatitis causada por autodegradación. Una vez liberada en el intestino, la enzima enteropeptidasa presente en la mucosa intestinal activa el tripsinógeno escindiéndolo para formar tripsina; una escisión adicional da como resultado quimotripsina.
El tracto gastrointestinal inferior (GI) incluye el intestino delgado y todo el intestino grueso . [29] El intestino también se llama intestino grueso o intestino grueso. El GI inferior comienza en el esfínter pilórico del estómago y termina en el ano. El intestino delgado se subdivide en el duodeno , el yeyuno y el íleon . El ciego marca la división entre el intestino delgado y grueso. El intestino grueso incluye el recto y el canal anal . [2]
Los alimentos parcialmente digeridos comienzan a llegar al intestino delgado en forma de quimo semilíquido , una hora después de ser ingeridos. [ cita requerida ] El estómago está medio vacío después de un promedio de 1,2 horas. [30] Después de cuatro o cinco horas, el estómago se ha vaciado. [31]
En el intestino delgado, el pH se vuelve crucial; necesita estar finamente equilibrado para activar las enzimas digestivas. El quimo es muy ácido, con un pH bajo, habiendo sido liberado desde el estómago y necesita ser hecho mucho más alcalino. Esto se logra en el duodeno mediante la adición de bilis de la vesícula biliar combinada con las secreciones de bicarbonato del conducto pancreático y también de secreciones de moco rico en bicarbonato de las glándulas duodenales conocidas como glándulas de Brunner . El quimo llega a los intestinos habiendo sido liberado desde el estómago a través de la abertura del esfínter pilórico . La mezcla de líquido alcalino resultante neutraliza el ácido gástrico que dañaría el revestimiento del intestino. El componente de moco lubrica las paredes del intestino.
Cuando las partículas de alimentos digeridos se reducen lo suficiente en tamaño y composición, pueden ser absorbidas por la pared intestinal y transportadas al torrente sanguíneo. El primer receptáculo de este quimo es el bulbo duodenal . Desde aquí pasa a la primera de las tres secciones del intestino delgado, el duodeno (la siguiente sección es el yeyuno y la tercera es el íleon ). El duodeno es la primera y más corta sección del intestino delgado. Es un tubo hueco, articulado y en forma de C que conecta el estómago con el yeyuno. Comienza en el bulbo duodenal y termina en el músculo suspensorio del duodeno . Se cree que la unión del músculo suspensorio al diafragma ayuda al paso de los alimentos al hacer un ángulo más amplio en su unión.
La mayor parte de la digestión de los alimentos se lleva a cabo en el intestino delgado. Las contracciones de segmentación actúan para mezclar y mover el quimo más lentamente en el intestino delgado, lo que permite más tiempo para la absorción (y estas continúan en el intestino grueso). En el duodeno, se secreta lipasa pancreática junto con una coenzima , colipasa, para digerir aún más el contenido graso del quimo. A partir de esta descomposición, se producen partículas más pequeñas de grasas emulsionadas llamadas quilomicrones . También hay células digestivas llamadas enterocitos que recubren los intestinos (la mayoría se encuentran en el intestino delgado). Son células inusuales porque tienen vellosidades en su superficie que, a su vez, tienen innumerables microvellosidades en su superficie. Todas estas vellosidades forman una mayor área de superficie, no solo para la absorción del quimo, sino también para su posterior digestión por una gran cantidad de enzimas digestivas presentes en las microvellosidades.
Los quilomicrones son lo suficientemente pequeños como para atravesar las vellosidades de los enterocitos y llegar a sus capilares linfáticos , llamados vasos lácticos . De la mezcla absorbida con la linfa en los vasos lácticos resulta un líquido lechoso llamado quilo , que consiste principalmente en las grasas emulsionadas de los quilomicrones. [ Aclaración necesaria ] El quilo luego se transporta a través del sistema linfático al resto del cuerpo.
El músculo suspensorio marca el final del duodeno y la división entre el tracto gastrointestinal superior y el tracto gastrointestinal inferior. El tracto digestivo continúa como el yeyuno, que continúa como el íleon. El yeyuno, la sección media del intestino delgado, contiene pliegues circulares , colgajos de membrana mucosa doble que rodean parcialmente y, a veces, rodean completamente el lumen del intestino. Estos pliegues, junto con las vellosidades, sirven para aumentar el área de superficie del yeyuno, lo que permite una mayor absorción de azúcares digeridos, aminoácidos y ácidos grasos en el torrente sanguíneo. Los pliegues circulares también ralentizan el paso de los alimentos, lo que da más tiempo para que se absorban los nutrientes.
La última parte del intestino delgado es el íleon, que también contiene vellosidades y vitamina B12 ; aquí se absorben los ácidos biliares y los nutrientes residuales. Cuando el quimo se queda sin nutrientes, el material de desecho restante se transforma en semisólidos llamados heces , que pasan al intestino grueso, donde las bacterias de la flora intestinal descomponen aún más las proteínas y los almidones residuales. [32]
El tiempo de tránsito a través del intestino delgado es de 4 horas en promedio. La mitad de los restos de alimentos de una comida se han vaciado del intestino delgado en un promedio de 5,4 horas después de la ingestión. El vaciado del intestino delgado se completa después de un promedio de 8,6 horas. [30]
El ciego es una bolsa que marca la división entre el intestino delgado y el intestino grueso. Se encuentra debajo de la válvula ileocecal en el cuadrante inferior derecho del abdomen. [33] El ciego recibe quimo de la última parte del intestino delgado, el íleon , y se conecta con el colon ascendente del intestino grueso. En esta unión hay un esfínter o válvula, la válvula ileocecal, que ralentiza el paso del quimo desde el íleon, lo que permite una mayor digestión. También es el sitio de inserción del apéndice . [33]
En el intestino grueso , [2] el paso de los alimentos en digestión en el colon es mucho más lento, tardando entre 30 y 40 horas hasta que se eliminan por la defecación . [31] El colon sirve principalmente como un sitio para la fermentación de la materia digestible por la flora intestinal . El tiempo que tarda varía considerablemente entre individuos. Los desechos semisólidos restantes se denominan heces y se eliminan mediante las contracciones coordinadas de las paredes intestinales, denominadas peristalsis , que impulsan los excrementos hacia adelante para alcanzar el recto y salir por el ano a través de la defecación. La pared tiene una capa externa de músculos longitudinales, las tenias del intestino delgado , y una capa interna de músculos circulares. El músculo circular mantiene el material en movimiento hacia adelante y también evita cualquier reflujo de desechos. También ayuda en la acción de la peristalsis el ritmo eléctrico basal que determina la frecuencia de las contracciones. [34] Las tenias del intestino delgado se pueden ver y son responsables de las protuberancias ( haustras ) presentes en el colon. La mayor parte del tracto gastrointestinal está recubierta de membranas serosas y tiene un mesenterio . Otras partes más musculares están revestidas de adventicia .
El sistema digestivo está irrigado por la arteria celíaca . La arteria celíaca es la primera rama importante de la aorta abdominal y es la única arteria importante que nutre los órganos digestivos.
Hay tres divisiones principales: la arteria gástrica izquierda , la arteria hepática común y la arteria esplénica .
La arteria celíaca irriga el hígado, el estómago, el bazo y el tercio superior del duodeno (hasta el esfínter de Oddi ) y el páncreas con sangre oxigenada. La mayor parte de la sangre regresa al hígado a través del sistema venoso portal para su posterior procesamiento y desintoxicación antes de regresar a la circulación sistémica a través de las venas hepáticas .
La siguiente rama de la aorta abdominal es la arteria mesentérica superior , que irriga las regiones del tracto digestivo derivadas del intestino medio, que incluye los 2/3 distales del duodeno, yeyuno, íleon, ciego, apéndice, colon ascendente y los 2/3 proximales del colon transverso.
La rama final que es importante para el sistema digestivo es la arteria mesentérica inferior , que irriga las regiones del tracto digestivo derivadas del intestino posterior, que incluye el tercio distal del colon transverso, el colon descendente, el colon sigmoide, el recto y el ano por encima de la línea pectínea .
El flujo sanguíneo al tracto digestivo alcanza su máximo entre 20 y 40 minutos después de una comida y dura entre 1,5 y 2 horas. [35]
El sistema nervioso entérico consta de unos cien millones de neuronas [36] que están incrustadas en el peritoneo , el revestimiento del tracto gastrointestinal que se extiende desde el esófago hasta el ano. [37] Estas neuronas se agrupan en dos plexos : el plexo mientérico (o de Auerbach) que se encuentra entre las capas de músculo liso y longitudinal, y el plexo submucoso (o de Meissner) que se encuentra entre la capa de músculo liso circular y la mucosa. [38] [39] [40]
La inervación parasimpática del colon ascendente es proporcionada por el nervio vago . La inervación simpática es proporcionada por los nervios esplácnicos que se unen a los ganglios celíacos . La mayor parte del tracto digestivo está inervado por los dos grandes ganglios celíacos, con la parte superior de cada ganglio unida por el nervio esplácnico mayor y las partes inferiores unidas por el nervio esplácnico menor . Es de estos ganglios de donde surgen muchos de los plexos gástricos .
En las primeras etapas del desarrollo embrionario , el embrión tiene tres capas germinales y linda con un saco vitelino . Durante la segunda semana de desarrollo, el embrión crece y comienza a rodear y envolver partes de este saco. Las partes envueltas forman la base del tracto gastrointestinal adulto. Secciones de este intestino anterior comienzan a diferenciarse en los órganos del tracto gastrointestinal, como el esófago, el estómago y los intestinos. [41]
Durante la cuarta semana de desarrollo, el estómago rota. El estómago, que originalmente se encontraba en la línea media del embrión, rota de modo que su cuerpo se encuentra a la izquierda. Esta rotación también afecta la parte del tubo gastrointestinal inmediatamente debajo del estómago, que luego se convertirá en el duodeno. Al final de la cuarta semana, el duodeno en desarrollo comienza a expulsar una pequeña bolsa en su lado derecho, el divertículo hepático , que luego se convertirá en el árbol biliar . Justo debajo de este hay una segunda bolsa, conocida como divertículo quístico , que eventualmente se convertirá en la vesícula biliar. [41]
Cada parte del sistema digestivo está sujeta a una amplia gama de trastornos, muchos de los cuales pueden ser congénitos . Las enfermedades de la boca también pueden ser causadas por bacterias patógenas , virus , hongos y como efecto secundario de algunos medicamentos . Las enfermedades de la boca incluyen enfermedades de la lengua y enfermedades de las glándulas salivales . Una enfermedad de las encías común en la boca es la gingivitis , que es causada por bacterias en la placa . La infección viral más común de la boca es la gingivoestomatitis causada por el herpes simple . Una infección fúngica común es la candidiasis, comúnmente conocida como candidiasis , que afecta las membranas mucosas de la boca.
Existen diversas enfermedades esofágicas, como el desarrollo de anillos de Schatzki , que pueden restringir el paso y causar dificultades para tragar. También pueden bloquear por completo el esófago. [42]
Las enfermedades del estómago suelen ser afecciones crónicas e incluyen gastroparesia , gastritis y úlceras pépticas .
Una serie de problemas, incluyendo la desnutrición y la anemia , pueden surgir de la malabsorción , la absorción anormal de nutrientes en el tracto gastrointestinal. La malabsorción puede tener muchas causas, que van desde una infección hasta deficiencias enzimáticas como la insuficiencia pancreática exocrina . También puede surgir como resultado de otras enfermedades gastrointestinales como la enfermedad celíaca . La enfermedad celíaca es un trastorno autoinmune del intestino delgado. Esto puede causar deficiencias de vitaminas debido a la absorción inadecuada de nutrientes en el intestino delgado. El intestino delgado también puede obstruirse por un vólvulo , un asa del intestino que se retuerce envolviendo su mesenterio adjunto . Esto puede causar isquemia mesentérica si es lo suficientemente grave.
Un trastorno común del intestino es la diverticulitis . Los divertículos son pequeñas bolsas que se pueden formar dentro de la pared intestinal, que pueden inflamarse y dar lugar a la diverticulitis. Esta enfermedad puede tener complicaciones si un divertículo inflamado se revienta y se produce una infección. Cualquier infección puede extenderse más allá del revestimiento del abdomen ( peritoneo ) y causar una peritonitis potencialmente mortal . [43]
La enfermedad de Crohn es una enfermedad inflamatoria intestinal crónica común , que puede afectar cualquier parte del tracto gastrointestinal, [44] pero generalmente comienza en el íleon terminal .
La colitis ulcerosa, una forma ulcerosa de colitis , es la otra enfermedad inflamatoria intestinal importante que se limita al colon y al recto. Ambas enfermedades inflamatorias intestinales pueden aumentar el riesgo de desarrollar cáncer colorrectal . La colitis ulcerosa es la más común de las enfermedades inflamatorias intestinales [45].
El síndrome del intestino irritable (SII) es el más común de los trastornos funcionales gastrointestinales . Se trata de trastornos idiopáticos que el proceso de Roma ha ayudado a definir. [46]
La giardiasis es una enfermedad del intestino delgado causada por un parásito protista llamado Giardia lamblia . No se propaga, sino que permanece confinada en el lumen del intestino delgado. [47] A menudo puede ser asintomática , pero también puede estar indicada por una variedad de síntomas. La giardiasis es la infección parasitaria patógena más común en humanos. [48]
Existen herramientas de diagnóstico que en su mayoría implican la ingestión de sulfato de bario para investigar trastornos del tracto gastrointestinal. [49] Estas se conocen como serie gastrointestinal superior que permite obtener imágenes de la faringe, la laringe, el esófago, el estómago y el intestino delgado [50] y serie gastrointestinal inferior para obtener imágenes del colon.
La gestación puede predisponer a ciertos trastornos digestivos. La diabetes gestacional puede desarrollarse en la madre como resultado del embarazo y, si bien suele presentarse con pocos síntomas, puede derivar en preeclampsia . [51]
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A principios del siglo XI, el filósofo médico islámico Avicena escribió extensamente sobre muchos temas, incluida la medicina. Sobreviven cuarenta de estos tratados de medicina, y en el más famoso, titulado Canon de la medicina, habla de la "acumulación de gases". Avicena creía que la disfunción del sistema digestivo era responsable de la sobreproducción de gases en el tracto gastrointestinal. Sugirió cambios en el estilo de vida y un compuesto de medicamentos a base de hierbas para su tratamiento. [52]
En 1497, Alessandro Benedetti consideró que el estómago era un órgano impuro separado por el diafragma. Esta visión del estómago y los intestinos como órganos básicos se mantuvo hasta mediados del siglo XVII. [53]
En el Renacimiento del siglo XVI, Leonardo da Vinci realizó algunos de los primeros dibujos del estómago y los intestinos. Pensaba que el sistema digestivo ayudaba al sistema respiratorio. [53] Andreas Vesalius realizó algunos de los primeros dibujos anatómicos de los órganos abdominales en el siglo XVI.
A mediados del siglo XVII, el médico flamenco Jan Baptist van Helmont ofreció la primera explicación química de la digestión , que más tarde se describió como muy cercana a la enzima conceptualizada posteriormente. [53]
En 1653, William Harvey describió los intestinos en términos de su longitud, su suministro de sangre, los mesenterios y la grasa (adenilato ciclasa). [53]
En 1823, William Prout descubrió el ácido clorhídrico en el jugo gástrico. [54] En 1895, Ivan Pavlov describió su secreción como estimulada por un reflejo neurológico en el que el nervio vago tiene un papel crucial. Black, en el siglo XIX, sugirió una asociación de la histamina con esta secreción. En 1916, Popielski describió la histamina como un secretagogo gástrico del ácido clorhídrico.
William Beaumont fue un cirujano del ejército que en 1825 pudo observar la digestión mientras se llevaba a cabo en el estómago. [55] Esto fue posible gracias a los experimentos realizados en un hombre que tenía una herida en el estómago que no se curó por completo y dejó una abertura en el estómago. Entre otros hallazgos se describió el movimiento de agitación del estómago. [53]
En el siglo XIX se admitió que en el proceso digestivo intervenían procesos químicos. La investigación fisiológica de las secreciones y del tracto gastrointestinal se prosiguió con los experimentos realizados por Claude Bernard, Rudolph Heidenhain e Ivan Pavlov.
El resto del siglo XX estuvo dominado por la investigación sobre enzimas. La primera en ser descubierta fue la secretina por Ernest Starling en 1902, con los resultados subsiguientes de John Edkins en 1905, quien sugirió por primera vez la gastrina y su estructura se determinó en 1964. [54] Andre Latarjet y Lester Dragstedt encontraron un papel para la acetilcolina en el sistema digestivo. [54] En 1972, J. Black describió los agonistas del receptor H2 , que bloquean la acción de la histamina y disminuyen la producción de ácido clorhídrico. En 1980, Sachs describió los inhibidores de la bomba de protones . En 1983, Barry Marshall y Robin Warren describieron el papel de Helicobacter pylori en la formación de úlceras . [56]
Los historiadores del arte han observado a menudo que los comensales de los registros iconográficos de las sociedades mediterráneas antiguas casi siempre aparecen tumbados sobre el lado izquierdo. Una posible explicación podría estar en la anatomía del estómago y en el mecanismo digestivo. Cuando uno se tumba sobre el lado izquierdo, la comida tiene espacio para expandirse porque la curvatura del estómago se acentúa en esa posición. [57]
Beaumont es conocido como el padre de la fisiología gástrica. Fotocopias de los originales que se conservan en la Facultad de Medicina
de la Universidad de Washington en St. Louis
, Biblioteca: cartas, cuadernos, certificados y documentos relacionados.
