Sistema digestivo

El sistema digestivo es un grupo de órganos que consta del tracto gastrointestinal (GI) central y sus órganos accesorios asociados que descomponen los alimentos en componentes más pequeños para que los nutrientes puedan ser absorbidos y asimilados. Esto proporciona la energía necesaria para sostener el cuerpo.

¿Cómo funciona el sistema digestivo?

El tracto GI es un tubo largo de diámetro variable que comienza en la boca y termina en el ano. Las glándulas del sistema digestivo están formadas por la lengua, las glándulas salivales, el hígado, la vesícula biliar y el páncreas. La digestión se puede dividir en tres etapas: la fase oral (boca), la fase gástrica (estómago) y la fase intestinal (intestino delgado), según la posición de los alimentos dentro del tracto digestivo. En cada etapa, se digieren diferentes nutrientes, en diversas circunstancias.

El tracto GI comienza a formarse temprano durante el desarrollo del cuerpo humano, en la tercera semana después de la fertilización. Alrededor del 16º día de desarrollo, el intestino primitivo se forma a través de invaginaciones de células embrionarias. Las estructuras iniciales del sistema digestivo se extienden desde la membrana bucofaríngea hasta la membrana cloacal. La boca se forma cuando la membrana bucofaríngea se rompe y abre el tracto digestivo al líquido amniótico. Durante el resto del desarrollo fetal, se ingiere activamente líquido amniótico.

Función del sistema digestivo

Descomponer la comida

Los órganos del sistema digestivo trabajan juntos para que las biomoléculas complejas en los alimentos se descompongan en sus monómeros simples y sean absorbidas por el cuerpo. Varias secreciones y la actividad de una variedad de enzimas, desde la boca hasta los intestinos, están involucradas en este proceso. La estructura interna de las diferentes glándulas y órganos de este sistema refleja sus roles particulares, como el estómago que contiene múltiples capas de músculos para batir y mezclar los alimentos, o la boca que tiene glándulas salivales y dientes para moler y lubricar. 

Cada órgano tiene un pH distinto y un conjunto especial de proteínas, electrolitos y enzimas para facilitar su actividad. Las diferentes partes del sistema digestivo también se regulan juntas, dependiendo de la progresión de los alimentos a través del tracto GI. Otra función importante del sistema digestivo es la eliminación de las partículas de alimentos no digeridos mediante la egestión.

La boca mantiene un pH casi neutro, debido a la presencia de saliva, aunque el pH de la boca puede variar temporalmente según el alimento que se ingiera. El estómago tiene el pH más bajo en el sistema digestivo, alcanzando ocasionalmente tan solo 1.0. Sin embargo, inmediatamente después, las enzimas del intestino delgado funcionan a un pH entre 6,0 y 7,4, lo que produce un cambio de más de un millón de veces en la concentración de iones de hidrógeno en el lapso de unos pocos centímetros. Las secreciones del páncreas y el hígado, que consisten en iones alcalinos de bilis y bicarbonato, median en esta notable alteración. La separación del estómago del intestino delgado también se mantiene mediante el esfínter pilórico del estómago, una pequeña banda de músculo liso que actúa como una válvula, regulando el movimiento del quimo desde el estómago hacia el intestino y previniendo su regurgitación.

Regulación de las secreciones digestivas

La regulación de las secreciones digestivas se puede dividir en tres fases: cefálica, gástrica e intestinal. La fase cefálica inicial es la secreción de enzimas digestivas y secreciones al ver, oler o pensar en los alimentos. Frases como ‘delicioso’ se derivan de esta fase de la regulación digestiva, aunque esta etapa de la regulación afecta tanto a las glándulas salivales como al estómago.

La fase gástrica de regulación comienza cuando se ingiere la comida. El estómago comienza a prepararse inmediatamente para recibir alimentos a través del esófago. La fase intestinal está asociada con el duodeno y no solo influye en la liberación de secreciones del hígado y el páncreas, sino que también proporciona retroalimentación al estómago. Esto altera las secreciones del estómago y la actividad digestiva a través de mediadores neuronales y hormonales.

Órganos del sistema digestivo

Es útil considerar los órganos del sistema digestivo desde el punto de vista del desarrollo. Hasta el nacimiento, el intestino primitivo se divide en tres segmentos: el intestino anterior, el intestino medio y el intestino posterior. El intestino anterior comprende la boca, las glándulas salivales, el esófago, el estómago, el hígado, la vesícula biliar, la porción superior del páncreas y las secciones iniciales del duodeno en el intestino delgado.

El intestino medio continúa a partir de este, y consta de la parte inferior del duodeno, yeyuno e íleon del intestino delgado. El intestino medio también incluye el ciego, el apéndice, el colon ascendente y partes del colon transverso en el intestino grueso. El intestino grueso contiene el último tercio del colon transverso, el colon descendente y las partes superiores del canal anal. Todas estas son partes del intestino grueso. El sistema digestivo tiene una anatomía compleja, así que veamos cada parte a continuación.

Diagrama del sistema digestivo
Diagrama del sistema digestivo

Boca y esófago

Los paladares duros y blandos forman el techo de la boca y las glándulas salivales vierten sus secreciones en la boca durante la fase oral de la digestión. Hay tres pares de glándulas salivales mayores , un par en el piso de la boca (glándulas sublinguales), otro debajo de la lengua (glándulas submandibulares) y el tercero cerca de los dientes superiores (glándulas parótidas). Además, las glándulas menores de los labios, las mejillas, el revestimiento de la boca y la garganta también ayudan a secretar saliva.

La saliva contiene dos enzimas importantes llamadas amilasa salival y lipasa que inician el proceso de digestión de carbohidratos y grasas en la boca. La saliva está compuesta principalmente de agua, tiene algunos electrolitos y moco, así como glicoproteínas y agentes antimicrobianos. No solo es importante para lubricar los alimentos y facilitar la deglución, sino que también ayuda a mantener la higiene bucal. La deshidratación puede conducir a la formación de saliva viscosa (ya que es 99,5% de agua) que no puede llegar a las regiones entre los dientes y mantenerlos sanos.

Los dientes ayudan a desgarrar, morder, masticar y triturar los alimentos. Junto con la saliva, transforman la comida en un bolo relativamente suave que se puede tragar. El bolo pasa a través del esófago, un tubo largo y relativamente estrecho hecho de músculo liso que atraviesa la cavidad torácica. Contiene dos anillos de músculo liso en la parte superior e inferior llamados esfínteres esofágicos superior e inferior.

Mientras que el esfínter superior está bajo control voluntario e impide el paso de alimentos al sistema respiratorio, el esfínter esofágico inferior (EEI) está presente cerca de la unión con el estómago. Cuando el LES no se cierra por completo, provoca acidez o reflujo.

Estómago

En el estómago, el diámetro del tracto gastrointestinal aumenta para formar una estructura hueca en forma de saco hecha de tres capas de músculo liso. Estos músculos están dispuestos en capas longitudinales, diagonales y circulares. Se contraen de manera coordinada para batir la comida y mezclarla con las secreciones gástricas. Las membranas mucosas del estómago contienen células que secretan ácido clorhídrico (células parietales) y enzimas digestivas (células principales). Las enzimas se secretan en un estado inactivo y se activan en el pH bajo del órgano.

Cuando el estómago está vacío o contraído, la superficie interna forma una serie de crestas llamadas arrugas. Estas crestas son prominentes cerca del extremo pilórico del estómago y desaparecen cuando se distiende el estómago. El estómago también contiene glándulas endocrinas que regulan la digestión. Las hormonas producidas por el estómago pueden mejorar o inhibir su actividad digestiva e incluyen gastrina, histamina y somatostatina.

Hígado, vesícula biliar y páncreas

El hígado es la glándula más grande y pesada del cuerpo humano y está formado por cuatro lóbulos. La función hepática juega un papel importante en la digestión. El hígado libera secreciones biliares que emulsionan grasas y potencian la actividad de las lipasas pancreáticas e intestinales. La naturaleza alcalina de la bilis también neutraliza los ácidos gástricos cuando el quimo ingresa al duodeno. La bilis es necesaria para la absorción de vitamina K en el intestino.

Si bien parte de la bilis puede fluir directamente al intestino, parte de ella se almacena en la vesícula biliar y se libera en respuesta a la entrada de alimentos parcialmente digeridos del estómago.

El páncreas es uno de los órganos digestivos más importantes y se encuentra detrás del estómago. Secreta una gran cantidad de enzimas, involucradas en la digestión de carbohidratos, grasas y proteínas. Sus proteasas se secretan en su forma inactiva y se activan inicialmente a través de una enzima unida a la membrana en el duodeno llamada enteropeptidasa. Entonces, unas pocas moléculas de una enzima activada pueden crear una cascada de proteasas activas. El páncreas también segrega amilasas que digieren carbohidratos y lipasas, fosfolipasas y colesterol esterasas que participan en la digestión y el metabolismo de las grasas. Las hormonas secretadas por el estómago y el intestino controlan las secreciones pancreáticas.

Anatomía del páncreas
Anatomía del páncreas

Intestino delgado

El intestino delgado se divide en tres regiones según su función , aunque son muy similares desde el punto de vista histológico. La primera parte del intestino delgado se llama duodeno y es el segmento más corto. Es curvo y rodea un extremo del páncreas. Está separado del estómago por el esfínter pilórico y recibe quimo gástrico en pequeñas cantidades cuando se abre el esfínter. El conducto biliar común y los conductos pancreáticos desembocan en el duodeno, donde ocurren las etapas finales de la digestión, tanto debido a las enzimas pancreáticas como a las enzimas intestinales unidas a la membrana.

El duodeno también contiene glándulas que producen secreciones alcalinas que neutralizan el quimo, junto con la bilis. La segunda sección del intestino delgado se llama yeyuno y marca el lugar donde comienza la absorción de los nutrientes digeridos. El yeyuno contiene vellosidades y microvellosidades que aumentan su superficie de absorción. El último segmento del intestino delgado es el íleon, que también es el más largo y puede tener casi 3 metros de longitud. Este es el sitio para la absorción de vitamina B12 y la reabsorción de sales biliares.

Anatomía del intestino delgado
Anatomía del intestino delgado

Intestino grueso

El intestino grueso que consiste en el ciego, el colon y el recto funcionan como lugares para la absorción de agua y la compactación de los alimentos no digeridos en las heces. El intestino grueso alberga la mayor parte de la flora intestinal del tracto gastrointestinal, que contiene más de 700 especies de bacterias. La diversidad de especies depende de la genética, el medio ambiente y la dieta, y algunos estudios implican que el parto vaginal y la lactancia pueden ayudar a establecer un microbioma saludable. Estos microorganismos ayudan al cuerpo a sintetizar algunas vitaminas B y vitamina K. También existe alguna evidencia que sugiere que el microbioma intestinal puede influir en la aparición de trastornos autoinmunes.

El recto almacena las heces hasta que se pueden evacuar por el ano.

Enfermedades del sistema digestivo

Entre las enfermedades más comunes del sistema digestivo se encuentran las que involucran patógenos infecciosos. Una variedad de virus (p . Ej., Rotavirus), bacterias (como Campylobacter, salmonella) y parásitos pueden infectar los intestinos del estómago y causar inflamación y diarrea. Alternativamente, los trastornos podrían ser afecciones crónicas debidas a trastornos autoinmunitarios, como la enfermedad celíaca o el síndrome del intestino irritable. Algunas deficiencias de enzimas pueden provocar intolerancia alimentaria, como se ve con la incapacidad de digerir la lactosa o las proteínas de la leche. Las dolencias más graves del tracto gastrointestinal incluyen el cáncer, con tumores que pueden comenzar en la cavidad oral, el esófago, estómago, hígado, páncreas o colon. Existe mucha evidencia que relaciona la incidencia de estos cánceres con la dieta y el estilo de vida. Los alimentos que pueden ayudar suelen ser de origen vegetal y bajos en grasas y proteínas.