Fisiología de la Secreción Pancreática, Biliar y Absorción Intestinal

Secreción Pancreática Exocrina

Estructura del Páncreas Exocrino

El páncreas exocrino funciona a través del acino pancreático, que es su unidad estructural y funcional. El páncreas tiene dos componentes principales:

• Acinos pancreáticos (aproximadamente 98%): Responsables de la secreción exocrina (jugo pancreático).
• Islotes de Langerhans (aproximadamente 2%): Responsables de la secreción endocrina (insulina y glucagón).

Los acinos producen aproximadamente 1.5 litros de jugo pancreático al día.

Composición del Jugo Pancreático

Principales constituyentes:

• Bicarbonato (HCO₃^-): Neutraliza el quimo ácido proveniente del estómago. Se secreta principalmente por las células ductales.
• Amilasa pancreática: Degrada hidratos de carbono (almidón).
• Proteasas: Degradan proteínas. Se secretan como proenzimas inactivas (zimógenos):
  • Tripsinógeno (activado a tripsina)
  • Quimotripsinógeno (activado a quimotripsina)
  • Procarboxipeptidasa (activada a carboxipeptidasa)
• Lipasa pancreática: Degrada grasas (triglicéridos), requiere colipasa.
• Nucleasas: Degradan ácidos nucleicos (ribonucleasa y desoxirribonucleasa).

La secreción pancreática exocrina total es de aproximadamente 1 L/día, rica en HCO₃^- y enzimas.

Activación de Enzimas Pancreáticas

El tripsinógeno es una proenzima inactiva. Es activado en la luz del duodeno por la enzima enteropeptidasa (o enteroquinasa), presente en el borde en cepillo de los enterocitos. La enteropeptidasa convierte el tripsinógeno en tripsina (su forma activa). La tripsina activa entonces a las demás proenzimas pancreáticas (incluyendo más tripsinógeno). Este mecanismo previene la autodigestión del páncreas; si la activación ocurriera prematuramente dentro del órgano, podría causar pancreatitis.

Regulación de la Secreción Pancreática

La secreción está regulada por hormonas y el sistema nervioso:

• Secretina: Liberada por las células S de la mucosa duodenal en respuesta a un pH bajo (llegada de quimo ácido). Estimula principalmente la secreción de agua y HCO₃^- por las células ductales.
• Colecistoquinina (CCK): Liberada por las células I de la mucosa duodenal y yeyunal en respuesta a la presencia de grasas y productos de la digestión de proteínas (péptidos y aminoácidos) en el duodeno. Estimula potentemente la secreción de enzimas pancreáticas por las células acinares.
• Estimulación Parasimpática (nervio vago): A través de reflejos vagovagales, estimula la secreción tanto de HCO₃^- como de enzimas, principalmente durante las fases cefálica y gástrica, y potencia la acción de la CCK y secretina en la fase intestinal.

Fases de la Secreción Pancreática

1. Fase Cefálica: Inducida por estímulos sensoriales (vista, olfato, gusto de la comida). Mediada por el nervio vago (reflejo vagovagal, parasimpático). Estimula la secreción acinar (enzimas) y ductal (bicarbonato). Contribuye con un porcentaje menor de la secreción total.
2. Fase Gástrica: Desencadenada por la llegada de alimento al estómago y su distensión. También mediada por reflejos vagovagales. Tiene un efecto relativamente pequeño en la secreción pancreática.
3. Fase Intestinal: Es la fase más importante (responsable del 70-80% de la secreción pancreática postprandial). Determinada por las características del quimo que entra al duodeno:
   • El pH bajo estimula la liberación de Secretina.
   • Las grasas y los productos de la digestión proteica estimulan la liberación de CCK.
   • Los reflejos vagovagales también participan.

Función General de la Secreción Pancreática

Desempeña un rol clave en la digestión química de proteínas, carbohidratos y lípidos en el intestino delgado. Su alto contenido en HCO₃^- es fundamental para neutralizar la acidez del quimo gástrico, creando un pH óptimo para la acción de las enzimas digestivas intestinales y pancreáticas.

Secreción Biliar

La bilis, producida por el hígado y almacenada en la vesícula biliar, es esencial para la digestión y absorción de lípidos en el intestino delgado.

Composición y Función de la Bilis

Sus componentes más importantes para la digestión son:

• Ácidos biliares (sintetizados a partir del colesterol en el hígado, conjugados para formar sales biliares, constituyen aproximadamente el 65% de los solutos biliares): Actúan como detergentes, emulsionando las grasas (fragmentando grandes gotas en otras más pequeñas) y formando micelas para solubilizar los productos de la digestión lipídica.
• Fosfolípidos (como la lecitina, aproximadamente 20%): Ayudan a los ácidos biliares en la emulsificación y formación de micelas.
• Colesterol
• Pigmentos biliares (ej., bilirrubina)
• Electrolitos y agua

Circulación Enterohepática de las Sales Biliares

Es un proceso eficiente de reciclaje:

1. Síntesis y Secreción: Los hepatocitos sintetizan ácidos biliares y los secretan en la bilis.
2. Almacenamiento: La bilis se almacena y concentra en la vesícula biliar durante los periodos interdigestivos.
3. Liberación: La llegada de grasas y proteínas al duodeno estimula la liberación de CCK, la cual provoca la contracción de la vesícula biliar y la relajación del esfínter de Oddi, liberando bilis al duodeno.
4. Acción Intestinal: Las sales biliares realizan la emulsificación de grasas y la solubilización (formación de micelas) de los productos de la digestión lipídica (ácidos grasos, monoglicéridos, colesterol).
5. Reabsorción y Retorno: La mayoría de las sales biliares (~95%) son reabsorbidas activamente en el íleon terminal, retornan al hígado a través de la vena porta y son recaptadas por los hepatocitos para ser secretadas nuevamente (circulación enterohepática).

Principios de Digestión y Absorción Intestinal

• Digestión: Proceso de desdoblamiento químico (hidrólisis enzimática) de los macronutrientes (carbohidratos, proteínas, lípidos) ingeridos en moléculas más pequeñas que pueden ser absorbidas.
• Absorción: Movimiento de los productos finales de la digestión, junto con agua, vitaminas y electrolitos, desde la luz del intestino hacia la sangre o la linfa. Ocurre principalmente en el intestino delgado.

Digestión y Absorción de Nutrientes Específicos

Carbohidratos

• Digestión: Comienza en la boca (amilasa salival), se detiene en el estómago y se completa en el intestino delgado (amilasa pancreática y enzimas del borde en cepillo como lactasa, sacarasa, isomaltasa).
• Productos absorbibles: Monosacáridos (glucosa, galactosa, fructosa).
• Absorción (Intestino Delgado):
  • Glucosa y Galactosa: Cotransporte activo secundario con Na⁺ a través del transportador SGLT-1 en la membrana apical del enterocito. Salen por la membrana basolateral mediante difusión facilitada (GLUT2).
  • Fructosa: Difusión facilitada a través de GLUT5 (apical) y GLUT2 (basolateral).

Proteínas

• Digestión: Comienza en el estómago (pepsina) y se completa en el intestino delgado (enzimas pancreáticas como tripsina, quimotripsina, carboxipeptidasa; y peptidasas del borde en cepillo).
• Productos absorbibles: Aminoácidos, dipéptidos y tripéptidos.
• Absorción (Intestino Delgado):
  • Aminoácidos: Cotransporte con Na⁺ (similar a la glucosa) o difusión facilitada, mediante diversos transportadores específicos.
  • Dipéptidos y Tripéptidos: Cotransporte con H⁺ a través del transportador PepT1. Son hidrolizados a aminoácidos dentro del enterocito por peptidasas citosólicas.

Lípidos

• Digestión: Ocurre principalmente en el intestino delgado por la lipasa pancreática (activada por colipasa y sales biliares). La lipasa lingual y gástrica tienen un rol menor (importante en neonatos).
• Productos de la digestión (Triglicéridos): Ácidos grasos libres y 2-monoglicéridos. También se absorbe colesterol y vitaminas liposolubles.
• Absorción (Intestino Delgado):
  1. Emulsificación: Las sales biliares dispersan las grasas en pequeñas gotitas.
  2. Hidrólisis: La lipasa pancreática actúa sobre las gotitas emulsionadas.
  3. Formación de Micelas: Las sales biliares forman micelas que incorporan los ácidos grasos, monoglicéridos, colesterol y vitaminas liposolubles, transportándolos a través de la capa de agua inmóvil hasta la membrana del enterocito.
  4. Absorción Celular: Los lípidos difunden desde las micelas hacia el interior del enterocito (los ácidos grasos y monoglicéridos por difusión simple; el colesterol mediante el transportador NPC1L1). Las sales biliares quedan en la luz intestinal para continuar el proceso y ser reabsorbidas en el íleon.
  5. Resíntesis y Ensamblaje: Dentro del enterocito (retículo endoplásmico liso), los ácidos grasos y monoglicéridos se re-esterifican para formar triglicéridos. Éstos, junto con colesterol esterificado, fosfolípidos y apoproteínas (sintetizadas en el RER), se ensamblan en el aparato de Golgi para formar quilomicrones.
  6. Secreción Linfática: Los quilomicrones son empaquetados en vesículas secretoras y liberados por exocitosis hacia el espacio intercelular, entrando en los vasos linfáticos centrales (quilíferos) de las vellosidades intestinales. Evitan la circulación portal inicialmente y llegan a la sangre sistémica a través del conducto torácico.

Transporte de Agua y Electrolitos

El intestino delgado y el intestino grueso absorben grandes volúmenes de agua (aproximadamente 9 L/día), que provienen tanto de la ingesta como de las secreciones digestivas (salival, gástrica, pancreática, biliar e intestinal). Solo una pequeña cantidad (100-200 ml/día) se pierde en las heces.

La absorción de agua es pasiva y sigue osmóticamente a la absorción de solutos, principalmente electrolitos.

• Se absorben grandes cantidades de Na⁺, Cl^-, K⁺ y HCO₃^- en el intestino delgado y grueso.
• El colon tiene la capacidad de secretar K⁺ y HCO₃^-.
• El transporte ocurre a través de dos rutas:
  • Vía Transcelular: A través de las células epiteliales (requiere transportadores en membranas apical y basolateral).
  • Vía Paracelular: A través de las uniones estrechas entre células.
• Regulación Hormonal y Nerviosa:
  • En el colon distal, la hormona aldosterona aumenta la reabsorción de Na⁺ (y secundariamente de agua) al incrementar la expresión de canales de sodio epiteliales (ENaC) en la membrana apical y la actividad de la Na⁺/K⁺-ATPasa basolateral. También promueve la secreción de K⁺.
  • Neurotransmisores como la acetilcolina (ACh) y neuropéptidos como el péptido intestinal vasoactivo (VIP) (liberados por neuronas entéricas, a menudo bajo control parasimpático) pueden estimular la secreción de Cl^- y HCO₃^-, lo que impulsa la secreción de agua hacia la luz intestinal.