Procesos y Funciones del Sistema Digestivo Humano

Fisiología del Sistema Digestivo: Desde la Ingestión hasta la Eliminación

Mecanismos Fundamentales del Sistema Digestivo

• Motilidad:
  • Mezcla el alimento.
  • Reduce el tamaño de las partículas.
  • Impulsa el contenido a lo largo del tracto digestivo.
  • Incluye procesos como la ingestión, masticación, deglución y peristaltismo.
• Secreción de jugos digestivos:
  • Secreción exocrina: Agua (H2O), ácido clorhídrico (HCl), bicarbonato (HCO3-), enzimas.
  • Secreción endocrina: Moco.
• Digestión de alimentos: Descomposición en moléculas más pequeñas.
• Procesos de absorción: Intercambio de nutrientes absorbidos hacia la sangre.
• Almacenamiento y eliminación: De residuos no digeridos.

Esófago

• Función: Transporte del bolo alimenticio desde la faringe al estómago.
• Características:
  • Movimientos mecánicos fuertes.
  • Epitelio pluriestratificado plano no cornificado.
  • Vellosidades que aumentan la superficie de absorción.
  • Microvellosidades.
• Capas:
  • Mucosa: Absorción y principal capa secretora.
  • Submucosa: Muy vascularizada, con glándulas y plexos nerviosos.
  • Capa muscular: Desplaza, pulveriza y mezcla el contenido con enzimas.
  • Conjuntiva externa: Unión y protección.

Inervación Gastrointestinal

• Sistema Nervioso Entérico (SNE):
  • Actúa de forma autónoma.
  • Contiene una gran cantidad de neuronas.
• Plexos:
  • Submucoso (de Meissner): Entre la capa muscular circular y la muscular de la mucosa.
  • Mioentérico (de Auerbach): Entre la capa muscular circular interna y la longitudinal externa.
• Receptores:
  • Mecanorreceptores.
  • Quimiorreceptores.
• Neurotransmisores (NTs):
  • Excitatorios: Acetilcolina (ACh), Sustancia P.
  • Inhibitorios: Óxido Nítrico (NO), Péptido Intestinal Vasoactivo (VIP).

Hormonas Gastrointestinales

• Colecistoquinina (CCK):
  • Secretada por: Células I en la mucosa duodenal.
  • Estimulada por: Ácidos grasos, aminoácidos (aá) y péptidos.
  • Función: Contracción de la vesícula biliar.
• Gastrina:
  • Secretada por: Células G del antro gástrico.
  • Estimulada por: Péptidos, aá, péptido liberador de gastrina (GRP).
  • Función: Estimula la secreción de HCl y pepsina, y la motilidad gástrica.
• Secretina:
  • Secretada por: Células S del duodeno.
  • Estimulada por: Presencia de jugo gástrico en la región pilórica y en el duodeno, y por productos de la degradación proteica.
  • Función: Estimula la secreción pancreática de HCO3-, inhibe la motilidad gástrica, contrae el esfínter pilórico y disminuye la secreción gástrica de H+ (no funciona en medios ácidos con pH inferior a 4,5).
• Péptido Inhibidor Gástrico (GIP):
  • Secretado por: Duodeno y yeyuno.
  • Estimulado por: Ácidos grasos, aá y glucosa.
  • Función: Estimula la secreción de insulina en las células beta pancreáticas.

Motilidad Gástrica

• Características:
  • Actúa el músculo liso.
  • Células unitarias mononucleadas con uniones en hendidura (gap junctions).
  • Actividad mioeléctrica.
  • Ondas lentas.
  • Marcapasos.
  • Contracción por apertura de canales de Ca2+.
  • El Ca2+ se une a la calmodulina.
  • Se forman desfosforilaciones de la miosina de las cadenas ligeras.
• Ondas Lentas:
  • Despolarizaciones o repolarizaciones oscilantes del potencial de membrana.
  • Si la despolarización supera el umbral eléctrico, se genera un potencial de acción.
  • Dos tipos de umbrales: eléctrico y de contracción.
  • El tejido marcapasos (células intersticiales de Cajal) dirige estas ondas lentas.
  • Las ondas lentas originan los potenciales de acción, modulados por la estimulación simpática y parasimpática, logrando la contracción.

Motilidad Gastrointestinal: Fases

1. Masticación: Mezclar el alimento con saliva, reducir su tamaño y mezclar los hidratos de carbono (HdeC) con la amilasa salival.
2. Deglución: Centro de control en el bulbo raquídeo.
   • Fase bucal: Voluntaria.
   • Fase faríngea: El bolo alimenticio se desplaza hacia atrás.
   • Fase esofágica.
3. Motilidad Esofágica:
   • Relajación del esfínter esofágico superior por la deglución.
   • Contracción peristáltica primaria al entrar el bolo alimenticio en el esófago (nervio vago, liberación de VIP).
   • Relajación del esfínter esofágico inferior y parte del estómago (relajación bucal del estómago) al llegar el bolo a la parte inferior del esófago. A esto se le llama relajación receptiva.
   • Contracción peristáltica secundaria al quedar residuos en el esófago (a cargo del SNE).
4. Estómago:
   • Cuello del estómago: Reducción y propulsión.
   • Cuerpo: Retropulsión y vaciamiento gástrico.
   • Retropulsión: Movimiento del quimo hacia el duodeno a través del píloro. Mezclado adicional que se devuelve hacia el píloro, reducción del tamaño, retardo del vaciamiento, neutralización del pH duodenal, contenido de grasas y liberación de CCK.
   • Relajación Receptiva: Capacidad de 1,5 L. Alimento, reflejo vago-vagal (VIP). Estímulo: distensión del esófago.
   • Mezclado y Digestión: Reducción, mezcla con secreciones gástricas, movimiento hacia el duodeno, retropulsión, complejo mioeléctrico migratorio (ocurre en la mitad del estómago, las ondas lentas van al duodeno).
   • Vaciamiento gástrico: Dura aproximadamente 3 horas. Los líquidos se vacían más rápido. Retardo del vaciamiento: H+ y grasas (CCK).
   • Tres capas musculares: Longitudinal externa, circular media, oblicua interna.
5. Intestino Delgado:
   • Digerir y absorber nutrientes.
   • Mezclar el quimo con enzimas y secreciones.
   • Exponer los nutrientes a la mucosa intestinal.
   • Impulsar el quimo no absorbido al intestino grueso.
   • Contracciones segmentarias: En el centro del bolo de quimo, a nivel del duodeno.
   • Contracciones peristálticas: Hacen avanzar el quimo. Contracción detrás del bolo y relajación delante.
6. Intestino Grueso:
   • Absorber agua y electrolitos.
   • Almacenamiento y evacuación de heces.
   • Tres tipos de contracciones: segmentarias, de masa y defecación.

Secreciones Gastrointestinales

• Glándulas salivales.
• Glándulas gástricas.
• Hígado.
• Páncreas.
• Secreciones intestinales.

Funciones de la Saliva

• Lubricación y aglomeración del bolo alimenticio.
• Solubilización de la comida.
• Higiene oral e inmunidad.
• Inicio de la digestión de carbohidratos por la amilasa salival.
• Digestión de lípidos por la lipasa lingual.
• La saliva se forma en las glándulas salivales, compuestas por acinos. Los ductos modifican el contenido iónico.

Regulación de la Secreción Salival

• Sistema Nervioso Parasimpático (SNP): Olores (la fatiga, el sueño y la fiebre la inhiben). El SNP, a través de los nervios glosofaríngeo y vago, y la acetilcolina (ACh), aumenta la secreción. Activación de células mioepiteliales que favorecen el avance de la saliva.
• Sistema Nervioso Simpático (SNS): El ganglio cervical superior genera noradrenalina y secreta saliva.

Secreción Gástrica

• Ácido Clorhídrico (HCl): Reduce el pH gástrico, acidificándolo para activar el pepsinógeno a pepsina.
• Factor Intrínseco: Su función es la absorción de la vitamina B12 en el duodeno.
• Moco: Lubrica y protege la mucosa gástrica.
• Células parietales: Producen HCl y factor intrínseco.
• Células principales: Producen pepsinógeno.
• Células peptídicas: Producen pepsinógeno.

Secreción de HCl

El CO2 + H2O forman ácido carbónico (H2CO3), que luego se disocia en HCO3- e H+. El ácido se forma a través del CO2 por la acción de la anhidrasa carbónica. El H+ es secretado por una bomba de protones (H+/K+ ATPasa) que cotransporta K+.

Secreción de Protones

Tres mecanismos:

• Neurocrino: A través del nervio vago y la ACh, actúa sobre receptores muscarínicos que pueden ser bloqueados por la atropina, aumentando el inositol trifosfato (IP3), lo que genera un aumento del Ca2+ intracelular y, por ende, la secreción de protones. La atropina inhibe el mecanismo neurocrino.
• Paracrino: Las células cebadas liberan histamina, que se une a receptores H2, aumentando el adenosín monofosfato cíclico (AMPc) y, por lo tanto, la concentración de protones. La cimetidina inhibe el mecanismo paracrino.
• Endocrino: Las células G liberan gastrina, que se une a receptores CCK-B, aumentando la concentración de Ca2+ e IP3, incrementando la secreción de protones.

Fases de la Digestión

• Cefálica: Olor, masticación y deglución. Libera un 30% de HCl. Hay estímulos hipoglucemiantes. Células paracrinas a nivel del nervio vago y a nivel de gastrina.
• Gástrica: Estímulo por distensión del estómago, presencia de aá y péptidos pequeños. Representa el 60% de la secreción de HCl.
• Intestinal: Presencia de aá peptídicos, gastrina y células parietales.

Regulación de la Liberación de Gastrina

La gastrina inhibe a la somatostatina, y al ser inhibida, disminuye la secreción de protones.

Secreción y Activación del Pepsinógeno

Requiere la liberación de protones para transformarse en pepsina, encargada del metabolismo de los lípidos. La llegada de pepsinógeno al duodeno genera la liberación de secretina.

Barrera Protectora de la Mucosa Gástrica

El jugo gástrico contiene una concentración nula de HCO3- y una alta concentración de protones (H+). La mucosa gástrica protege al epitelio.