Procesos Metabólicos y Digestión Humana: De las Moléculas a los Órganos

Metabolismo Celular

Rutas Anabólicas

Las rutas anabólicas, o anabolismo, son procesos metabólicos que construyen moléculas grandes y complejas a partir de precursores más sencillos. Estas reacciones requieren un aporte de energía, generalmente en forma de ATP.

Ejemplos:

• Síntesis de polisacáridos (como el glucógeno) a partir de glucosa.
• Síntesis de proteínas a partir de aminoácidos.
• Síntesis de lípidos a partir de ácidos grasos y glicerol.

Situaciones en las que se favorece el anabolismo:

• Exceso de energía disponible.
• Alta disponibilidad de moléculas precursoras.
• Períodos de crecimiento (infancia, adolescencia).
• Procesos de regeneración y reparación de tejidos.

Rutas Catabólicas

Las rutas catabólicas, o catabolismo, son procesos metabólicos que degradan moléculas complejas en moléculas más sencillas (como CO₂ y H₂O). Estas reacciones liberan energía, parte de la cual se captura en forma de ATP. Frecuentemente, son procesos de degradación oxidativa que pueden requerir oxígeno.

Situaciones en las que se acelera el catabolismo:

• Períodos de ayuno o falta de nutrientes, que obligan a utilizar las reservas energéticas del organismo (glucógeno, grasas, proteínas).
• Situaciones de estrés físico o fisiológico.
• Ejercicio físico intenso.

Anatomía y Fisiología del Estómago

Estructura Anatómica y Función Gástrica

El estómago es un órgano clave en la digestión. A nivel anatómico, se diferencian varias partes, cada una con funciones específicas cuando recibe el alimento:

• Cardias: Esfínter de entrada que regula el paso del bolo alimenticio desde el esófago y previene el reflujo gastroesofágico. Mantiene un tono muscular constante.
• Fundus: Parte superior del estómago. Se encarga del almacenamiento inicial del alimento y secreta factor intrínseco, bicarbonato (HCO₃⁻), ácido clorhídrico (HCl), pepsinógeno y lipasa gástrica. Realiza movimientos lentos para mezclar y almacenar.
• Cuerpo: Zona principal y más amplia del estómago. Contiene abundantes glándulas gástricas. Es el principal lugar de mezcla del alimento con los jugos gástricos y donde comienza la descomposición química (especialmente de proteínas).
• Antro: Porción inferior del estómago, previa al píloro. Posee menos glándulas secretoras pero una musculatura más desarrollada. Su función principal es la digestión mecánica: movimientos peristálticos fuertes para mezclar, triturar y propulsar el quimo hacia el duodeno.
• Píloro: Esfínter de salida, formado por un músculo circular grueso. Regula el vaciamiento gástrico, permitiendo el paso controlado del quimo (alimento parcialmente digerido) hacia el duodeno en pequeñas cantidades.

Capas del Tubo Digestivo

La pared del tubo digestivo, desde el esófago hasta el ano, está formada generalmente por cuatro capas concéntricas:

• Mucosa: Es la capa más interna, en contacto directo con los alimentos. Está formada por tres subcapas: el epitelio (que varía según la función del órgano), la lámina propia (tejido conjuntivo con vasos y células inmunitarias) y la muscularis mucosae (una fina capa de músculo liso).
• Submucosa: Capa de tejido conjuntivo denso irregular situada bajo la mucosa. Contiene vasos sanguíneos y linfáticos de mayor calibre, nervios (plexo submucoso de Meissner) y, en algunas zonas, glándulas.
• Muscular Externa: Responsable de la motilidad del tubo digestivo (peristalsis y segmentación). Generalmente está formada por dos capas de músculo liso: una interna circular y otra externa longitudinal. Entre ambas se encuentra el plexo mientérico de Auerbach.
• Serosa o Adventicia: Es la capa más externa. Si el órgano está dentro de la cavidad peritoneal (como el estómago o el intestino delgado), se denomina serosa y es una membrana de tejido conjuntivo cubierta por mesotelio (parte del peritoneo visceral). Si el órgano está fuera del peritoneo (como el esófago o el recto), se denomina adventicia y es una capa de tejido conjuntivo que lo fija a estructuras adyacentes.

Secreciones y Absorción en el Sistema Digestivo

Boca

• Secreciones: Saliva (producida por las glándulas salivales: parótidas, submandibulares y sublinguales).
• Enzimas: Amilasa salival (ptialina), que inicia la digestión de los carbohidratos (almidón).
• Otras sustancias: Mucina (lubrica el bolo alimenticio), lisozima (acción antibacteriana), bicarbonato (tampona el pH).
• Absorción: Mínima, principalmente algunos fármacos administrados sublingualmente.

Esófago

• Secreciones: Moco (secretado por glándulas esofágicas), que lubrica y protege la mucosa, facilitando el paso del bolo alimenticio.
• Absorción: Ninguna significativa.

Estómago

• Secreciones (Jugo Gástrico):
  • Pepsinógeno: Secretado por las células principales. Se activa a pepsina (enzima proteolítica) por el HCl, iniciando la digestión de proteínas.
  • Ácido clorhídrico (HCl): Secretado por las células parietales. Crea un ambiente muy ácido (pH 1.5-3.5) que desnaturaliza proteínas, activa el pepsinógeno y tiene acción bactericida.
  • Factor intrínseco: Secretado por las células parietales. Es esencial para la absorción de la vitamina B12 en el íleon.
  • Moco: Secretado por las células mucosas superficiales y del cuello. Forma una capa protectora sobre la mucosa gástrica, defendiéndola del ácido y la pepsina.
  • Lipasa gástrica: Contribuye mínimamente a la digestión de grasas (triglicéridos).
• Absorción: Limitada. Se absorben principalmente:
  • Agua
  • Alcohol
  • Algunos medicamentos (como la aspirina)
  • Pequeñas cantidades de electrolitos

Intestino Delgado

Principal lugar de digestión química y absorción de nutrientes.

• Secreciones:
  • Moco: Secretado por las glándulas de Brunner (en el duodeno) y células caliciformes. Protege la mucosa duodenal del quimo ácido y lubrica el contenido intestinal.
  • Enzimas del borde en cepillo: (Disacaridasas, peptidasas) Localizadas en la membrana de las microvellosidades de los enterocitos. Completan la digestión de carbohidratos y proteínas.
  • Lisozima y defensinas: Secretadas por las células de Paneth (en las criptas de Lieberkühn). Tienen propiedades antimicrobianas.
  • Hormonas (secretadas por células enteroendocrinas):
    • Secretina: Estimula la secreción de bicarbonato por el páncreas y el hígado (bilis).
    • Colecistoquinina (CCK): Estimula la secreción de enzimas pancreáticas, la contracción de la vesícula biliar y la relajación del esfínter de Oddi.
    • Motilina: Regula la motilidad gastrointestinal, especialmente durante el ayuno (complejo motor migratorio).
    • Otras: Péptido inhibidor gástrico (GIP), etc.
• Absorción: Es el sitio principal para la absorción de la mayoría de los nutrientes:
  • Carbohidratos (monosacáridos)
  • Proteínas (aminoácidos, dipéptidos, tripéptidos)
  • Grasas (ácidos grasos, monoglicéridos)
  • Vitaminas (liposolubles e hidrosolubles, incluyendo B12 con factor intrínseco en el íleon)
  • Minerales (electrolitos como sodio, potasio, cloro, calcio, hierro, etc.)
  • Agua (la mayor parte del agua ingerida y secretada se reabsorbe aquí por ósmosis).

Páncreas (Función Exocrina)

• Secreciones: Jugo pancreático, rico en bicarbonato (neutraliza el ácido del quimo) y enzimas digestivas esenciales. Las enzimas se secretan en forma inactiva (proenzimas) y se activan en el duodeno.
• Enzimas Principales:
  • Amilasa pancreática: Digiere carbohidratos (almidón).
  • Lipasa pancreática: Principal enzima para la digestión de grasas (triglicéridos), ayudada por la colipasa.
  • Proenzimas proteolíticas: Tripsinógeno (activado a tripsina por la enteroquinasa duodenal), Quimotripsinógeno (activado a quimotripsina por la tripsina), Procarboxipeptidasas (activadas a carboxipeptidasas por la tripsina). Digieren proteínas.
  • Nucleasas (DNasa, RNasa): Digieren ácidos nucleicos.

Hígado

• Secreción: Bilis, producida continuamente por los hepatocitos. La bilis es esencial para la digestión y absorción de las grasas, ya que contiene sales biliares que actúan como emulsionantes (rompen grandes gotas de grasa en gotas más pequeñas, aumentando la superficie para la acción de la lipasa). También ayuda a la absorción de vitaminas liposolubles y es una vía de excreción para bilirrubina y colesterol.

Vesícula Biliar

• Función: Almacena y concentra la bilis producida por el hígado entre comidas. Cuando las grasas llegan al duodeno, la CCK estimula la contracción de la vesícula biliar y la relajación del esfínter de Oddi, liberando bilis concentrada al intestino delgado.

Intestino Grueso

• Secreciones: Principalmente moco (secretado por células caliciformes), que lubrica el paso de las heces y protege la mucosa. No secreta enzimas digestivas.
• Absorción: Su función principal es la absorción de:
  • Agua restante.
  • Electrolitos (principalmente sodio y cloro).
  • Algunas vitaminas (como vitamina K y algunas del complejo B) producidas por la microbiota intestinal (flora bacteriana).
• Otras funciones: Formación, almacenamiento y eliminación de las heces. Fermentación de carbohidratos no digeribles por la microbiota.