El aparato digestivo y su funcionamiento
En esta página:
¿Por qué es importante la
digestión?
¿Cómo se digieren los alimentos?
¿Cómo se controla el proceso
digestivo?
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.
Ilustración del aparato digestivo
con las siguientes secciones enumeradas: esófago, estómago, hígado, vesícula
biliar, duodeno, páncreas, yeyuno, intestino delgado, íleo, apéndice, ciego,
colon ascendente, colon transverso, colon descendente, colon sigmoideo, recto y
ano.
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.
¿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.
¿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.
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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