34.10: Procesos Digestivos - Digestión y Absorción

Objetivos de aprendizaje

• Explicar los procesos de digestión y absorción

Digestión y Absorción

La digestión es la descomposición mecánica y química de los alimentos en pequeños fragmentos orgánicos. La digestión mecánica se refiere a la descomposición física de grandes trozos de comida en trozos más pequeños a los que posteriormente pueden acceder las enzimas digestivas. En la digestión química, las enzimas descomponen los alimentos en las pequeñas moléculas que el cuerpo puede usar.

Es importante descomponer las macromoléculas en fragmentos más pequeños que sean de tamaño adecuado para su absorción a través de las membranas celulares. Las moléculas grandes y complejas de proteínas, polisacáridos y lípidos deben reducirse a partículas más simples antes de que puedan ser absorbidas por las células epiteliales digestivas. Diferentes órganos juegan un papel específico en el proceso digestivo. La dieta animal necesita carbohidratos, proteínas y grasas, así como vitaminas y componentes inorgánicos para el equilibrio nutricional.

Las enzimas digestivas son enzimas que descomponen las macromoléculas poliméricas en sus bloques de construcción más pequeños, con el fin de facilitar su absorción por el cuerpo. Las enzimas digestivas se encuentran en el tracto digestivo de los animales. Las enzimas digestivas son diversas y se encuentran en la saliva secretada por las glándulas salivales, en el estómago secretada por las células que recubren el estómago, en el jugo pancreático secretado por las células pancreáticas exocrinas, y en las secreciones intestinales (pequeñas y grandes), o como parte del revestimiento del tracto gastrointestinal.

La microflora intestinal beneficia al huésped al extraer la energía de la fermentación de carbohidratos no digeridos y la posterior absorción de ácidos grasos de cadena corta. Las bacterias intestinales también juegan un papel en la síntesis de vitamina B y vitamina K, así como en la metabolización de ácidos biliares, esteroles y xenobióticos.

Figura\(\PageIndex{1}\): Digestión mecánica y química: La digestión mecánica y química de los alimentos se realiza en muchos pasos, comenzando en la boca y terminando en el recto.

Carbohidratos

La digestión de los carbohidratos comienza en la boca. La enzima salival amilasa inicia la descomposición de los almidones alimentarios en maltosa, un disacárido. A medida que la comida viaja a través del esófago hasta el estómago, no se lleva a cabo una digestión significativa de los carbohidratos. El ambiente ácido en el estómago impide que la amilasa continúe descomponiendo las moléculas.

El siguiente paso de la digestión de carbohidratos tiene lugar en el duodeno. El quima del estómago ingresa al duodeno y se mezcla con las secreciones digestivas del páncreas, el hígado y la vesícula biliar. Los jugos pancreáticos también contienen amilasa, que continúa la descomposición del almidón y el glucógeno en maltosa y otros disacáridos. Estos disacáridos se descomponen luego en monosacáridos por enzimas llamadas maltasas, sacarasas y lactasas. Los monosacáridos producidos son absorbidos para que puedan ser utilizados en vías metabólicas para aprovechar la energía. Se absorben a través del epitelio intestinal hacia el torrente sanguíneo para ser transportados a las diferentes células del cuerpo.

Figura\(\PageIndex{1}\): Digestión de carbohidratos: La digestión de carbohidratos es realizada por varias enzimas. El almidón y el glucógeno se descomponen en glucosa por amilasa y maltasa. La sacarosa (azúcar de mesa) y la lactosa (azúcar de leche) se descomponen por sacarasa y lactasa, respectivamente.

Proteína

Una gran parte de la digestión de proteínas se lleva a cabo en el estómago. La enzima pepsina juega un papel importante en la digestión de las proteínas al descomponerlas en péptidos, cadenas cortas de cuatro a nueve aminoácidos. En el duodeno, otras enzimas —tripsina, elastasa y quimotripsina— actúan sobre los péptidos, reduciéndolos a péptidos más pequeños. Estas enzimas son producidas por el páncreas y liberadas al duodeno donde también actúan sobre el quima. La descomposición adicional de los péptidos a aminoácidos individuales es ayudada por enzimas llamadas peptidasas (las que descomponen los péptidos). Los aminoácidos son absorbidos en el torrente sanguíneo a través del intestino delgado.

Figura\(\PageIndex{1}\): Digestión y absorción de proteínas: La digestión de proteínas es un proceso multietapa que comienza en el estómago y continúa a través de los intestinos. Las proteínas son absorbidas en el torrente sanguíneo por el intestino delgado.

Lípidos

La digestión lipídica (grasa) comienza en el estómago con la ayuda de lipasa lingual y lipasa gástrica. Sin embargo, la mayor parte de la digestión lipídica ocurre en el intestino delgado debido a la lipasa pancreática. Cuando el quima ingresa al duodeno, las respuestas hormonales desencadenan la liberación de bilis, que se produce en el hígado y se almacena en la vesícula biliar. La bilis ayuda en la digestión de lípidos, principalmente triglicéridos, a través de la emulsificación. La emulsificación es un proceso en el que los glóbulos lipídicos grandes se descomponen en varios glóbulos lipídicos pequeños. Estos pequeños glóbulos están ampliamente distribuidos en el quima en lugar de formar grandes agregados. Los lípidos son sustancias hidrofóbicas. La bilis contiene sales biliares, que tienen lados hidrófobos e hidrófilos. El lado hidrófilo de las sales biliares puede interactuar con el agua, mientras que el lado hidrófobo interactúa con los lípidos, emulsionando así los glóbulos lipídicos grandes en pequeños glóbulos lipídicos.

La emulsificación es importante para la digestión de los lípidos porque las lipasas solo pueden actuar eficientemente sobre los lípidos cuando se rompen en pequeños agregados. Las lipasas descomponen los lípidos en ácidos grasos y glicéridos. Estas moléculas pueden pasar a través de la membrana plasmática de la célula, entrando en las células epiteliales del revestimiento intestinal. Las sales biliares rodean los ácidos grasos y monoglicéridos de cadena larga, formando diminutas esferas llamadas micelas. Las micelas se mueven hacia el borde de cepillo de las células absorbentes del intestino delgado donde los ácidos grasos de cadena larga y los monoglicéridos se difunden fuera de las micelas hacia las células absorbentes, dejando las micelas atrás en el quima. Los ácidos grasos de cadena larga y los monoglicéridos se recombinan en las células absorbentes para formar triglicéridos, que se agregan en glóbulos, y luego se recubren con proteínas. Estas grandes esferas se llaman quilomicrones. Los quilomicrones contienen triglicéridos, colesterol y otros lípidos; tienen proteínas en su superficie. La superficie también está compuesta por las “cabezas” de fosfato hidrófilo de fosfolípidos. Juntos, permiten que el quilomicrón se mueva en un ambiente acuoso sin exponer los lípidos al agua. Los quilomicrones salen de las células absorbentes vía exocitosis, ingresando a los vasos linfáticos. De ahí, ingresan a la sangre en la vena subclavia.

Figura\(\PageIndex{1}\): Digestión y absorción de lípidos: Los lípidos son digeridos y absorbidos en el intestino delgado.

Vitaminas

Las vitaminas pueden ser solubles en agua o liposolubles. Las vitaminas liposolubles se absorben de la misma manera que los lípidos. Es importante consumir alguna cantidad de lípidos en la dieta para ayudar a la absorción de vitaminas liposolubles. Las vitaminas solubles en agua pueden ser absorbidas directamente en el torrente sanguíneo desde el intestino.

Puntos Clave

• En la boca, los carbohidratos se descomponen por la amilasa en maltosa (un disacárido) y luego se mueven hacia abajo por el esófago, lo que produce moco para la lubricación, pero no enzimas digestivas.
• En el duodeno, los disacáridos se descomponen en monosacáridos por enzimas llamadas maltasa, sacarasas y lactasa; los monosacáridos producidos son luego absorbidos en el torrente sanguíneo y transportados a las células para ser utilizados en vías metabólicas para aprovechar la energía.
• En el estómago, las proteínas se descomponen en péptidos, que luego se descomponen en aminoácidos individuales que se absorben en el torrente sanguíneo a través del intestino delgado.
• Los lípidos son digeridos principalmente en el intestino delgado por sales biliares a través del proceso de emulsificación, lo que permite que las lipasas dividan los lípidos en ácidos grasos y monoglicéridos.
• Los monoglicéridos y los ácidos grasos ingresan a las células absorbentes en el intestino delgado a través de las micelas; dejan micelas y se recombinan en quilomicrones, que luego ingresan al torrente sanguíneo.
• Las vitaminas liposolubles se absorben de la misma manera que los lípidos; las vitaminas solubles en agua pueden ser absorbidas directamente en el torrente sanguíneo desde el intestino.

Términos Clave

• digestión química: El proceso de las enzimas que descomponen los alimentos en pequeñas moléculas que el cuerpo puede usar.
• lipasa: Enzimas en los jugos pancreáticos que descomponen los lípidos.
• quilomicrón: Un glóbulo microscópico de triglicéridos y otros lípidos recubiertos de proteínas, que se encuentra en la sangre y los vasos linfáticos, que se asocia con la digestión de las grasas.
• amilasa: Cualquiera de una clase de enzimas digestivas presentes en la saliva que descomponen los carbohidratos complejos, como el almidón, en azúcares más simples como la glucosa.
• digestión mecánica: La descomposición física de grandes trozos de comida en trozos más pequeños a los que posteriormente se puede acceder mediante enzimas.