Metabolismo Energético y la Función del ATP

Las células obtienen energía a partir de los alimentos. Estos son degradados en el aparato digestivo para liberar su energía química, que se transforma en ATP (adenosintrifosfato), la principal fuente de energía celular. El ATP está compuesto por adenina, una pentosa y tres grupos fosfato. Al romperse sus enlaces de alta energía, se liberan aproximadamente 7.3 kcal/mol, permitiendo realizar funciones celulares como la contracción muscular.

El Metabolismo: Reacciones Químicas para la Vida

El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas del organismo para producir energía, utilizando como materia prima:

• Hidratos de carbono: Transformados en glucosa.
• Lípidos: Convertidos en ácidos grasos.
• Proteínas: Degradadas en aminoácidos; aunque tienen funciones estructurales, también pueden generar energía en casos especiales.

El Aparato Digestivo: Estructura y Función

El aparato digestivo está formado por órganos que permiten la incorporación, transformación y absorción de los alimentos para su uso por las células. Sus principales componentes son:

• Órganos del tubo digestivo: Boca, lengua, faringe, esófago, estómago, intestino delgado e intestino grueso.
• Glándulas anexas: Glándulas salivales, hígado, páncreas y vesícula biliar.

La Digestión: Un Proceso Universal

La digestión, similar en todos los animales, transforma los alimentos en unidades más simples mediante enzimas digestivas y movimientos musculares. Sus funciones principales son:

• Ingestión y transporte de alimentos.
• Digestión mediante jugos digestivos y enzimas.
• Absorción de nutrientes.
• Egestión: Eliminación de los desechos por defecación.

Glándulas Salivales: Inicio de la Digestión Química

Las glándulas salivales, ubicadas debajo de la lengua y cerca de la mandíbula, producen saliva. Existen tres pares principales:

• Parótidas: Situadas delante y debajo del oído; su conducto excretor desemboca cerca del 2° molar superior.
• Submandibulares: Ubicadas en el piso de la boca; su conducto excretor se abre detrás de los incisivos inferiores.
• Sublinguales: Conjunto de pequeñas glándulas bajo la lengua.

Funciones de la Saliva

La saliva facilita la deglución, inicia la digestión química y tiene función microbicida gracias a la lisozima, que destruye bacterias. Contiene la enzima ptialina, que comienza la digestión de carbohidratos como almidones y azúcares. La mezcla de alimento y saliva forma el bolo alimenticio.

Faringe: Conexión entre los Sistemas Digestivo y Respiratorio

La faringe es un órgano compartido por los aparatos digestivo y respiratorio, participando tanto en la respiración como en la deglución.

Proceso de Deglución

Durante la deglución:

• La epiglotis se inclina y eleva la faringe.
• Las cuerdas vocales se contraen, cerrando la glotis para evitar el paso de alimentos a las vías respiratorias.
• Una vez que el bolo alimenticio pasa al esófago, la glotis se abre nuevamente.

Partes de la Faringe

Se divide en tres partes según su ubicación:

• Nasofaringe (cercana a la nariz).
• Bucofaringe u orofaringe (cercana a la boca).
• Laringofaringe o hipofaringe (cercana a la laringe).

Esófago: Transporte del Bolo Alimenticio

A) Estructura del Esófago

El esófago es un tubo muscular de aproximadamente 20 cm que transporta los alimentos desde la faringe hasta el estómago. Se extiende desde la 6ª o 7ª vértebra cervical hasta la 11ª vértebra dorsal. Está compuesto por varias capas:

• Capa mucosa: Epitelio que recubre el interior del esófago, renovándose constantemente y cubierto por una fina capa de moco.
• Capa muscular: Dos capas de músculo liso que generan ondas peristálticas para impulsar el bolo alimenticio hacia el estómago.

B) Funcionamiento del Esófago

• Su función es motora: Transporta el bolo alimenticio sin participar en la digestión ni absorción.
• Durante la deglución, el paladar blando se eleva, la nasofaringe se obstruye y la glotis se cierra.
• El tránsito esofágico es facilitado por la gravedad y las contracciones peristálticas.
• Al llegar al esfínter esofágico inferior, este se relaja, permitiendo el paso del bolo al estómago.
• En el extremo del esófago, el cardias regula la entrada de alimentos al estómago y evita su regreso.

Estómago: Estructura y Proceso de Digestión

El estómago es un órgano en forma de saco ubicado en la parte superior del abdomen. Recibe los alimentos del esófago y los transforma en una mezcla líquida (quimo) antes de enviarlos al intestino delgado.

Estructura del Estómago

Posee dos orificios:

• Cardias: Conecta el esófago con el estómago y evita el reflujo.
• Píloro: Regula el paso de alimentos al intestino delgado.

Sus paredes musculosas contienen glándulas gástricas que producen ácido clorhídrico y enzimas digestivas, como la pepsina, que facilitan la digestión.

El estómago se divide en varias partes:

• Fundus: Parte superior.
• Cuerpo del estómago: Zona intermedia.
• Antro pilórico: Parte baja.
• Bulbo duodenal: Conecta con el duodeno.

Capas del Estómago

El estómago está compuesto por cuatro capas de tejido:

1. Mucosa: Contiene glándulas gástricas y presenta numerosos pliegues.
2. Submucosa: Tejido conectivo con vasos sanguíneos, linfáticos y células nerviosas.
3. Muscular: Tres capas de músculo liso: oblicua interna, circular media y longitudinal externa.
4. Serosa: Peritoneo, que recubre y protege el estómago.

Funcionamiento del Estómago

• El bolo alimenticio llega al estómago desde el esófago.
• Las glándulas de la mucosa, estimuladas por el nervio vago, secretan jugo gástrico, que convierte el bolo en una pasta semilíquida (quimo).
• El músculo estomacal mezcla los alimentos con ácidos y enzimas, facilitando su descomposición.
• La digestión en el estómago ocurre en un ambiente ácido. Algunas sustancias (agua, sal, azúcares y alcohol) pueden absorberse directamente.
• El resto de los nutrientes requieren mayor digestión y pasan al intestino delgado.
• El píloro regula la salida del quimo hacia el intestino delgado.

Sistema Biliar: Hígado, Vesícula Biliar y Conductos Biliares

Está compuesto por el hígado, la vesícula biliar y los conductos biliares, que transportan la bilis. Aunque el páncreas no forma parte del tubo digestivo, es esencial para la digestión.

Transporte de la Bilis

1. El hígado produce bilis, que se canaliza a los conductos hepáticos derecho e izquierdo y luego al conducto hepático común.
2. Este se une con el conducto cístico de la vesícula biliar, formando el conducto biliar común (colédoco), que llega al duodeno.
3. La bilis no pasa toda directamente al duodeno; la mitad se almacena en la vesícula biliar.
4. Al ingerir alimentos, la vesícula libera bilis al duodeno para ayudar en la digestión de grasas.

¿Qué es la Bilis?

Es un líquido amarillo verdoso producido por el hígado, compuesto de productos de desecho, colesterol y sales biliares. Sus funciones principales son:

• Eliminar desechos del hígado a través del duodeno.
• Ayudar a digerir las grasas.

Intestino Delgado: Digestión y Absorción de Nutrientes

A) Estructura del Intestino Delgado

El intestino delgado conecta el estómago con el intestino grueso, a través de la válvula ileocecal. Mide hasta 8 metros de largo y 3 cm de diámetro, formando numerosos pliegues.

Se divide en tres partes:

1. Duodeno:
   • Mide aproximadamente 25 cm y comienza en el píloro.
   • Contiene las aperturas del conducto biliar (colédoco) y del conducto pancreático.
   • Su mucosa presenta vellosidades intestinales, glándulas de Lieberkühn (productoras de mucus) y placas de Peyer (folículos linfáticos).
2. Yeyuno:
   • Porción más larga, con unos 4 metros de longitud.
   • Forma asas intestinales y posee vellosidades más largas que el duodeno.
3. Íleon:
   • Parte final del intestino delgado.
   • Se une con el ciego del intestino grueso a través del orificio ileocecal.

Paredes y Función del Intestino Delgado

Las paredes del intestino delgado cumplen funciones esenciales y están compuestas por cuatro capas, desde el exterior al interior:

1. Serosa
2. Muscular
3. Submucosa
4. Mucosa

Estructura y Absorción

• La mucosa intestinal presenta vellosidades en forma de dedo, las cuales poseen microvellosidades, aumentando la superficie de absorción.
• En el duodeno, el quimo se mezcla con las secreciones biliares, pancreáticas y duodenales, corrigiendo su pH ácido y facilitando la digestión.
• A lo largo del yeyuno e íleon (aproximadamente 6 metros), se completa la digestión y se absorben los nutrientes.
• La digestión y absorción dependen del contacto del alimento con las paredes intestinales, optimizado por los pliegues, vellosidades y microvellosidades.

Vesícula Biliar: Almacenamiento y Liberación de Bilis

Es un órgano pequeño, hueco y de forma ovoide, de 5 a 7 cm de diámetro, ubicado debajo del hígado.

Función de la Vesícula Biliar

• Almacena bilis hasta que el cuerpo la necesita para la digestión.
• Libera bilis al duodeno a través del conducto cístico y el colédoco, entrando por la papila y ampolla de Vater.
• Facilita la digestión de grasas en el intestino delgado.

Páncreas: Glándula con Funciones Exocrinas y Endocrinas

Es una glándula mixta ubicada junto al duodeno, con funciones tanto exocrinas (digestivas) como endocrinas (hormonales).

Funciones del Páncreas

• Exocrina: Produce enzimas digestivas para descomponer proteínas, grasas y carbohidratos, y una sustancia que neutraliza el ácido del estómago. Su secreción fluye por el conducto pancreático hasta el duodeno a través de la ampolla de Vater.
• Endocrina: Sus islotes de Langerhans liberan hormonas como insulina, glucagón, polipéptido pancreático y somatostatina, regulando los niveles de glucosa en sangre.

Estructura del Páncreas

• Cabeza
• Cuerpo
• Cola
• Conducto pancreático principal
• Conducto pancreático accesorio

Proceso de Digestión: Mecánico y Químico

La digestión convierte los alimentos en nutrientes utilizables por el organismo mediante procesos mecánicos y químicos.

Tipos de Digestión

• Mecánica: Triturar, mezclar y movilizar los alimentos a través del tracto digestivo mediante la masticación y los movimientos peristálticos.
• Química: Descomponer los alimentos en moléculas simples mediante enzimas y jugos digestivos.

Fases de la Digestión

1. Boca:
   • La digestión comienza con la masticación.
   • La saliva contiene enzimas que inician la descomposición de los almidones.
   • Se forma el bolo alimenticio.
2. Estómago:
   • Se mezcla con jugo gástrico, cuya alta acidez desnaturaliza proteínas y elimina microorganismos.
   • La pepsina descompone las proteínas.
   • Se forma el quimo.
3. Intestino delgado:
   • En el duodeno, el quimo se neutraliza con secreciones alcalinas del páncreas.
   • Bilis y jugo pancreático (a través de la ampolla de Vater) reducen la acidez, emulsifican grasas y permiten la acción de las enzimas.
   • En el yeyuno e íleon, ocurre la absorción de nutrientes.
   • Se forma el quilo, una sustancia lechosa que llega al intestino grueso.
4. Absorción:
   • La pared del intestino delgado contiene vellosidades que absorben los nutrientes y los transportan al torrente sanguíneo.

Intestino Grueso: Absorción de Agua y Formación de Heces

El intestino grueso absorbe agua y algunas sustancias del material no digerido proveniente del intestino delgado. También almacena los desechos sólidos hasta su excreción. La válvula ileocecal evita el retroceso del contenido.

Además, es el lugar donde se forman y almacenan las heces, con una estructura compuesta por células epiteliales y glándulas secretoras de moco. Se divide en:

• Ciego: Conectado al intestino delgado a través de la válvula ileocecal; aquí se encuentra el apéndice vermiforme.
• Colon: Se subdivide en:
  • Ascendente: Sube por el lado derecho del abdomen hasta el hígado.
  • Transverso: Se extiende horizontalmente de derecha a izquierda.
  • Descendente: Baja por el lado izquierdo del abdomen.
  • Sigmoides: Forma curvas antes de unirse al recto.
• Recto: Último tramo del intestino grueso, donde se almacenan las heces hasta su eliminación.

El colon contiene bacterias simbióticas que sintetizan vitamina K y ácido fólico, además de ayudar en la digestión de restos alimentarios.

Apéndice Vermiforme

Se considera un órgano vestigial sin función significativa en humanos, aunque pudo haber servido para digerir celulosa en ancestros herbívoros.

Recto

Recibe los desechos del proceso digestivo. Cuando se acumulan las heces, señales nerviosas activan la zona anal para permitir la defecación.

Hígado: Funciones Metabólicas Esenciales

Estructura del Hígado

Es la glándula más grande del cuerpo y una de las más importantes para el metabolismo. Pesa aproximadamente 1.5 kg, es de color rojo-marrón y altamente vascularizado.

Se encuentra en el lado derecho del abdomen, sobre el duodeno, y se divide en:

• Lóbulo derecho: El más grande.
• Lóbulo izquierdo: Menor, ubicado sobre el estómago.
• Lóbulo caudado: Se adapta a la curvatura del estómago.

También posee ligamentos hepáticos (coronario, falciforme y redondo) que lo mantienen en su posición.

Irrigación Sanguínea del Hígado

• Arteria hepática: Aporta sangre desde el corazón (25% del flujo hepático).
• Vena porta: Transporta nutrientes para ser metabolizados.
• Vena cava inferior: Retorna la sangre al corazón.

Funciones del Hígado

1. Purificación/Desintoxicación:
   • Convierte sustancias dañinas (alcohol, nicotina) en compuestos inofensivos.
   • Transforma el amoníaco en urea.
   • Algunos fármacos se activan o inactivan en el hígado.
2. Síntesis:
   • Fabrica proteínas esenciales, como albúmina.
3. Almacenamiento:
   • Guarda azúcares (glucógeno), vitaminas y grasas.
4. Transformación:
   • Convierte aminoácidos, azúcares y ácidos grasos en otras sustancias.
   • Regula los niveles de testosterona, estrógenos y colesterol.

El daño hepático puede detectarse con un aumento de la enzima alanina aminotransferasa (ALT) en la sangre.

Cavidad Bucal: Inicio del Proceso Digestivo

La boca, rodeada por los labios, es donde inicia la digestión con la transformación mecánica y química de los alimentos, la insalivación, la percepción de sabores y la deglución.

En ella ocurren tres procesos clave:

• Masticación: Los dientes cortan, desgarran y trituran los alimentos.
• Insalivación: Se mezclan con saliva para facilitar su paso.
• Deglución: La lengua y los músculos de la boca empujan el alimento hacia la faringe.

Estructura de los Dientes

Los dientes están formados por tres partes principales: corona, cuello y raíz.

• Corona dental (parte externa visible):
  • Esmalte: Tejido calcificado que la recubre.
  • Dentina: Sustancia ósea que se extiende hasta la raíz.
  • Cemento: Capa delgada que protege la dentina en la raíz.
• Raíz del diente (inmersa en el maxilar):
  • Membrana periodontal: Fibras que mantienen la raíz en su posición.
  • Conducto radicular: Contiene vasos sanguíneos, nervios y tejido conjuntivo.
  • Orificio de la raíz: Permite la entrada de estructuras al conducto radicular.

La Lengua y las Papilas Gustativas

La lengua es un órgano muscular que interviene en la masticación, deglución y percepción de los sabores a través de las papilas gustativas.

Existen tres tipos de papilas:

• Caliciformes: Receptores gustativos en forma de “V” invertida.
• Filiformes: Sensibles al tacto y temperatura, ubicadas en el dorso lingual.
• Fungiformes: Receptores gustativos en la punta, bordes y dorso lingual.

Está cubierta por una membrana mucosa y permite distinguir cinco sabores: dulce, salado, ácido, amargo y umami.