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1.5: Boca a estómago en una golondrina

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    ¿Cómo descompone el sistema digestivo un sándwich de tocino, lechuga y tomate?

    Ahora que has aprendido lo que necesitas comer, veamos qué le hace tu cuerpo a los alimentos que comes. Para conocer el proceso, piense en fábricas y cintas transportadoras. Tu tubo de comida o tracto digestivo pasa de tu boca a tu ano. Funciona como una larga línea de montaje pero a la inversa. Veamos primero el principio de la cinta transportadora en acción.

    Digamos que construyes autos en una fábrica. La fábrica está equipada con todo tipo de máquinas y personas para asegurarse de que los autos estén construidos correctamente. En la posición A, la carrocería del carro aterriza sobre la cinta transportadora. El cinturón se mueve en sentido horario. Para cuando el carro llegue a la posición B, las puertas y el maletero están encendidos. Cuando el automóvil alcanza la posición C, las ruedas están unidas, ¡y por la posición D el volante está en! La cinta transportadora mueve el carro sin terminar a cada estación de trabajo en secuencia para agregar más piezas.

    Figura 3.1 Una cinta transportadora mueve el carro más allá de las estaciones de montaje. En cada estación se agregan partes al auto.

    Figura 3.2 ¡Es mejor que este auto esté hecho de harina, leche y huevos si se lo va a comer!

    Su tubo de alimentos funciona de la manera opuesta a la cinta transportadora de producción de automóviles. Echemos un vistazo a una imagen sencilla. Si comías autos en lugar de comida para vivir, podrías digerirlos de la manera opuesta a la que se armaron.

    Te metes todo el auto en la boca en el punto A. Tu tubo de comida mueve el auto y se quita el volante, luego el parabrisas, luego las llantas, luego las puertas. Estas partes son absorbidas en su cuerpo a través de la pared del tubo de alimentos. Lo que queda del auto se arruga (como un compactador de basura arruga los desechos). En el punto D, tu ano, empujas las bandejas no utilizadas del auto fuera de tu cuerpo.

    Usted digiere los alimentos desmontándolos en sus partes componentes. La idea importante es que tu tubo de alimentos funcione como una línea de montaje en reversa. La digestión implica una descomposición física y química de los alimentos. El desglose físico incluye masticar en la boca y batir los alimentos en el estómago. La descomposición química involucra diferentes químicos que trabajan en los alimentos en diferentes lugares a lo largo del tubo. La descomposición química reduce las moléculas complejas en los alimentos a unidades químicas simples o bloques de construcción que pueden ser absorbidos por las células que recubren el tubo de alimentos.

    Figura 3.3 Su sistema digestivo funciona como una línea de montaje a la inversa. A medida que la comida, representada por el auto, pasa por tu tracto digestivo, se desmonta (digiere). Sólo una parte del auto sale como desperdicio.

    ¿Qué opinas?

    ¿Por qué crees que algunas aves necesitan tragar piedras para ayudarles a digerir su comida? Describe cómo crees que funcionan sus sistemas digestivos, considerando los tipos de alimentos que comen.

    Ahora hagamos un viaje por el sistema digestivo para ver cómo funciona realmente esta cinta transportadora. Sigamos una comida a través del tubo largo llamado tracto gastrointestinal, que comienza con la boca, incluye la garganta, el estómago y los intestinos, y termina con el ano. Verás qué pasa con la comida en el camino.

    Imagina que eres un viajero en una cápsula espacial “interior” del tamaño de una píldora vitamínica. Primero, te haces muy pequeño. Entonces te metes en tu cápsula. Mira la foto tuya en la Figura 3.4 (página 26) en tu cápsula espacial “interior”. La etiqueta en su uniforme significa Gastrointestinal. El G significa gastro, y el I significa intestinal.

    Figura 3.4 Imagina que estás dentro de tu cápsula espacial “interior” lista para viajar. Sostenéis una lupa. S es tu foco de luz. P es un sensor de presión. A es un sensor de ácido. G es un agarrador para recoger muestras.

    ¿Lo sabías?

    A principios del siglo XIX los médicos no sabían mucho sobre la digestión. En 1822 un médico de la caballería estadounidense estacionado en un remoto fuerte atendió a un trampero de pieles que había recibido un disparo en el estómago. Aunque el estómago recuperó las funciones normales, el agujero en el estómago no sanaría. El médico tapó el agujero con vendajes de fácil extracción y pasó los once años siguientes observando el estómago de su paciente en el trabajo.

    Mapa de Tu Tracto Digestivo - Parte I

    Antes de comenzar el paseo oscuro, volteando, necesitas ver un mapa de dónde irás. Solo los principales hitos están en el mapa.

    Figura 3.5 Todo el tracto GI (Gastrointestinal).

    mini actividad

    El siguiente enlace demuestra los procesos que ocurren en el estómago.

    ​​​​​​​

    ¿Lo sabías?

    La persona promedio come media tonelada de comida cada año. ¿Cuánta comida comerás si vives hasta los 87 años?

    ¿Qué crees que verás de la cápsula? Necesitas el foco para encontrar tu camino. Se puede ver a través de las paredes de la cápsula. Tienes un sensor de presión para medir la cantidad de compresión muscular. También tienes un muestreador y un sensor de ácido. Es posible que desee hacer un gráfico de los puntos de interés para que pueda registrar sus hallazgos.

    ¿Qué opinas?

    ¿Alguna vez has visto un comercial de televisión para una pizza caliente y humeante que te dio hambre aunque no tenías hambre ni un momento antes? Un científico ruso llamado el Dr. Pavlov hizo un experimento sobre salivación. El doctor Pavlov tocó una campana cada vez que se alimentaba a un perro. El perro salivó porque olía y probaba la comida. Después de muchas alimentaciones, el perro comenzaría a salivar cuando sonaba la campana, aunque no hubiera comida. ¿Qué opinas que muestra esto sobre cómo el cerebro se conecta con nuestros sistemas digestivos? ¿Por qué a veces nos convencemos de que tenemos hambre cuando nuestros cuerpos no están de acuerdo, o que no tenemos hambre cuando realmente lo estamos? ¿Es este comportamiento saludable? ¿Por qué o por qué no?

    Boca

    Ahora ya estamos listos para comenzar el viaje. Un amigo coloca tu cápsula en medio de un sándwich de tocino, lechuga y tomate. Te levantan a la boca y sientes una aceleración repentina como en un elevador. De pronto, oscurece. Entonces se escuchan ruidos de corte y molienda. Su cápsula se desliza sobre una superficie gomosa que se hincha hacia arriba y hacia abajo. ¡Es una lengua! Globos de mayonesa, trozos de tomate, trozos de lechuga y trozos de pan rebotan la cápsula alrededor. A través de toda la salpicadura se ven los dientes incisivos funcionando mientras muerden enormes trozos de pan y lechuga.

    Figura 3.6 Una boca abierta.

    mini actividad

    ¿Puedes Decirle los Tipos de Dientes? Mírate en un espejo tus dientes. Encuentra los incisivos. ¿Cuáles son los caninos? ¿Cuáles son los bicúspidos? ¿Cuáles son los molares?

    ​​​​​​​

    ¿Lo sabías?

    Tus dientes no crecen después de que te atraviesan las encías y alcanzan su tamaño completo. La cubierta de esmalte evita que se hagan más grandes. Durante tu vida obtienes dos juegos de dientes. Alrededor de los seis años, los pequeños dientes de leche comienzan a caerse. Se les llama dientes caducifolios, porque se caen cuando los dientes adultos debajo de ellos los empujan hacia arriba. El término caducifolio se utiliza para los árboles que pierden sus hojas en otoño.

    Dientes

    Los dientes cortan los alimentos. Los dientes frontales son los incisivos. Cortan y rebanan. Los incisivos superiores e inferiores funcionan como unas tijeras. Ellos pican bocados de sándwich. A los lados de la boca hay dientes caninos afilados y puntiagudos. Se llaman dientes caninos porque son como los dientes puntiagudos grandes de un perro. Estos dientes pueden roer carne de los huesos, como cuando comes pollo. Detrás de los caninos están los bicúspides, y luego los molares. Bicúspides y molares aplastan y muelen lo que muerden los incisivos y caninos. Los bicúpidos tienen dos cúspides o superficies de amoladora. Los molares tienen más.

    conocimiento

    ¿Se puede decir qué tipo de alimentos comen los diferentes animales al mirar sus dientes? Describir algunas diferencias entre los dientes de los animales y cómo coinciden con las dietas de esos animales.

    Volvamos al viaje. Tu cápsula aún está en la boca. Los sonidos de trituración y molienda son ahora más fuertes. Su cápsula está cerca de los molares planos, moliendo lejos. Los molares trituran y muelen. La palabra molar es otro nombre para la rueda del molino que muele grano a harina. El tomate, el pan y la lechuga se convierten en pulpa mientras miras.

    Glándulas Salivales

    Ahora enciendes el foco para ver una de las paredes móviles babosas cerca del segundo molar superior. Se puede ver un agujero. De vez en cuando el agujero eyacude como un rociador de parabrisas. El jugo choca contra la pared de tu cápsula. Te acercas y recolectas algo de este jugo, que, como puedes adivinar, es saliva.

    conocimiento

    La vista o el olor de la buena comida puede hacerte salivar. Otro padecimiento que te hace salivar son las náuseas, por ejemplo, cuando te mareas. ¿Qué papel crees que puede jugar la saliva cuando tienes náuseas?

    La saliva de una glándula salival contiene una enzima, llamada amilasa. Una enzima es una proteína en las células que afecta las reacciones químicas. La amilasa es la enzima en la saliva que descompone el almidón en azúcar. Puedes saborear cuando la amilasa ha funcionado en tu boca si masticas una galleta de soda durante 5 minutos porque la galleta comienza a tener un sabor dulce.

    El almidón en la galleta es realmente una molécula larga, una cadena de moléculas de azúcar. Tus papilas gustativas dulces no pueden saborear toda la molécula larga. Se puede probar el azúcar solo cuando el almidón se descompone en trozos más pequeños. La enzima amilasa rompe la cadena larga de almidón en trozos más pequeños, algunos de los cuales tienen solo 2 unidades de azúcar.

    A partir de esta observación, se ve que la digestión del almidón comienza en la boca, ya que la amilasa rompe las cadenas de almidón en trozos más cortos. Las unidades dobles cortas son maltosa. Posteriormente, otra enzima descompone las unidades dobles llamadas maltosa para hacer unidades individuales de glucosa.

    Figura 3.7 Esta ilustración muestra el proceso de digestión del almidón por amilasa. La amilasa rompe la cadena en los puntos que muestran las tijeras.

    Actividad 3-1: Enzima Digestiva en Acción

    Introducción

    En esta actividad se observa el resultado de la acción enzimática de la lactasa sobre la lactosa, que es un azúcar que se encuentra en la leche.

    Materiales por equipo:

    • Leche, regular y sin lactosa
    • Tiras reactivas de glucosa (4)
    • Tabletas de lactasa (2)
    • Dos vasos pequeños
    • Cinta de enmascarar
    • Reporte de Actividades

    Procedimiento

    Paso 1 Use cinta adhesiva para etiquetar un vaso de precipitados #1. Vierte una pequeña cantidad de leche regular en el vaso con la etiqueta #1.

    Paso 2 Usa cinta adhesiva para etiquetar el segundo vaso de precipitados #2. Vierte una pequeña cantidad de leche sin lactosa en el vaso con la etiqueta #2.

    Paso 3 Pruebe la leche en cada vaso de precipitados para detectar la presencia de glucosa con tiras de glucosa. Registre los resultados que observe en el Informe de Actividades.

    Paso 4 Romper 2 comprimidos de lactasa y colocar uno en cada vaso de precipitados. Revuelva.

    Paso 5 Pruebe la leche en los vasos de precipitados con una tira reactiva de glucosa. Registre los resultados que observe en el Informe de Actividades.

    Mapa de Tu Tracto Digestivo - Parte II

    Enzimas

    En la Actividad 3-1 observaste la acción de una enzima digestiva. Pero, ¿qué son las enzimas? Las enzimas son proteínas. A menudo necesitan la ayuda de vitaminas o minerales para hacer su trabajo. Cada vez que se libera energía en el cuerpo, se necesita una enzima para ayudar a liberar la energía. Siempre que una molécula se cambia, se hace más grande o se hace más pequeña, una enzima está en funcionamiento. Hay miles de enzimas diferentes en tu cuerpo, y cada una tiene un trabajo específico. Tienen nombres largos que terminan con ase. Sus nombres te pueden decir de dónde viene una enzima y qué hace. Por ejemplo, la amilasa salival proviene de las glándulas salivales y digiere la amilasa de almidón.

    ¿Lo sabías?

    Tus glándulas salivales producen aproximadamente 4 tazas de saliva al día. La saliva está compuesta por aproximadamente 99% de agua. El resto incluye diversos químicos como enzimas, que ayudan a la digestión. La saliva mantiene la boca y la garganta húmedas, ayuda a que los alimentos se deslicen fácilmente por la garganta, ayuda a calentar o enfriar los alimentos según sea necesario y comienza el proceso digestivo. ¿Alguna vez has notado que los alimentos agrios o secos te hacen producir más saliva?

    Una función de las enzimas es descomponer las moléculas de los alimentos y liberar energía en el cuerpo. Si toda la energía en una comida se liberara a la vez, tendríamos una explosión. Por ejemplo, la energía en un trozo de pastel de dulce de azúcar podría ser suficiente energía para elevar el cuerpo de una persona de 100 libras a 117°F Esa temperatura mataría a la persona si sucediera de una vez. Las enzimas permiten que tu cuerpo descomponga las cosas una pieza pequeña a la vez. Las enzimas también te permiten atrapar la energía en los alimentos para hacer cosas que son más útiles que solo calentar. Los químicos dicen que las enzimas son catalizadores. Los catalizadores permiten que las reacciones químicas ocurran más fácilmente que sin el catalizador. Además, las enzimas y catalizadores no se agotan por las reacciones que ayudan a causar. Es por eso que una pequeña enzima puede trabajar una y otra vez, dividiendo los almidones en azúcares simples, por ejemplo. El cuerpo no necesita glándulas salivales enormes, porque un poco de enzima puede recorrer un largo camino para dividir todo el almidón que comes. Haces alrededor de un litro de saliva cada día, y la mayor parte de eso es agua.

    ¿Lo sabías?

    La asfixia ocurre cuando la comida se atasca y bloquea las vías respiratorias, en lugar de bajar por el esófago. La persona asfixiante no puede hablar, porque la comida está bloqueando las cuerdas vocales. La persona no puede respirar, porque la comida está bloqueando las vías respiratorias. Obtenga ayuda médica de emergencia inmediata porque los pulmones de la persona están perdiendo oxígeno a la sangre. Cuando la persona intenta respirar, el esfuerzo por respirar puede hacer que la comida sea succionada más fuerte, bloqueando aún más las vías respiratorias de la persona. Una persona entrenada puede realizar la maniobra de Heimlich (también llamada maniobra de vía aérea obstruida). Este procedimiento utiliza el aire que queda en los pulmones de una persona para expulsar a un objeto que bloquea la vía aérea. Puedes ser entrenado para realizar la maniobra de Heimlich.

    ​​​​​​​

    Figura 3.8 El esófago se encuentra detrás del corazón y los pulmones. Conecta la boca con el estómago.

    Esófago

    Volvamos al viaje. Tu cápsula se traga y comienzas un paseo en montaña rusa. El esófago es un tubo que va desde la garganta hasta el estómago, recto hacia abajo. Como puede ver, va detrás de la tráquea, el corazón y los pulmones y a través del diafragma. El tubo se cierra cuando no está tragando ni trayendo gas.

    Tragar

    Cuando comienza la deglución, tu cápsula está en el centro de la lengua. Su sensor de presión, o manómetro, sube a medida que la cápsula es apretada por la lengua contra el techo de la boca. La cápsula se desliza hacia la parte posterior de la boca. La parte blanda del techo de la boca cierra el paso de la nariz. Esta acción evita que la presión de deglución empuje la comida hacia las cavidades de la nariz. Un colgajo llamado epiglotis se coloca sobre la abertura de las vías respiratorias. A medida que comienza la deglución, la epiglotis se cierra para bloquear la vía aérea. Burbujas de aire te rodean mientras ves cómo la epiglotis se cierra sobre el agujero donde el aire entra en tu tráquea. La respiración tiene que detenerse por unos segundos para permitir que se produzca la deglución. A medida que su cápsula se desliza más allá de la abertura de las vías respiratorias, se abre un enorme agujero. La cápsula se desliza a través del orificio. Su cápsula se encuentra ahora en el esófago detrás de la tráquea. Su manómetro sigue leyendo una alta presión.

    Figura 3.9 Recuerda fingir que estás en la cápsula moviéndote por el esófago hasta el estómago.

    ¿Lo sabías?

    Tienes muchos esfínteres en el tracto gastrointestinal que controlan el movimiento de los alimentos a través del tubo de alimentos. Los músculos hacen el trabajo de los esfínteres. Haz un anillo con tu dedo índice y tu pulgar. Aprieta el dedo índice para que el anillo se haga cada vez más pequeño. Así funciona un esfínter.

    El esófago es como un túnel de goma flojo y oscuro que permite que tu cápsula se mueva hacia abajo, luego se cierra detrás de ti. De hecho, el cierre del esófago detrás de ti te sigue empujando hacia abajo. El extremo del esófago es el estómago. Su manómetro lee un número muy alto antes de que salga del esófago hacia el estómago. La barrera de presión por la que acabas de pasar se llama esfínter esofágico inferior. Un esfínter es una válvula muscular. Este mantiene lo que hay en el estómago fuera del esófago. Esto lo hace apretando el pasaje cerrado todo el tiempo excepto cuando necesita pasar un poco de comida ingerida.

    Estómago

    Ahora te encuentras dentro del estómago. Tu cápsula se encuentra en un quimo chirriante y gooey. El quimo es la mezcla semifluida de jugos digestivos y alimentos parcialmente digeridos en el estómago. Todavía se pueden ver trozos de lechuga y tomate y pan, pero ahora son más pequeños. Su manómetro lee una presión más baja que en el esófago. Ahora hay menos presión, porque el estómago se estira fácilmente a medida que la comida entra desde arriba. Su sensor de ácido ahora se registra alto. ¿Por qué tu estómago tiene ácido en él?

    mini actividad

    El siguiente enlace demuestra los procesos que ocurren en el estómago.

    Ácido estomacal

    El ácido ayuda al estómago a descomponer los alimentos en trozos más pequeños. La pared del estómago evita que este ácido se descomponga y digiera el resto del cuerpo. La pared del estómago también tiene que ser protegida de este ácido. Las células en el revestimiento del estómago secretan una sustancia resbaladiza llamada moco. El moco protege la pared del estómago del ácido en el quimo. Si el revestimiento mucoso está dañado, el ácido puede devorar el tejido estomacal, causando calambres y dolor. ¿Has oído hablar de las úlceras estomacales? Las úlceras son áreas donde se daña la pared del estómago. A veces las úlceras estomacales sangran, y la sangre se mezcla con el quimo en el estómago. Cuando la hemoglobina en esta sangre se mezcla y reacciona con el ácido estomacal, se vuelve marrón oscuro o negro. Cualquier persona con heces negras y pegajosas que parezcan aceite o alquitrán necesita ver a un médico, porque las heces negras pueden significar sangrado estomacal o una úlcera estomacal. Las úlceras suelen ser causadas por infecciones bacterianas, pero pueden deberse a una secreción excesiva de ácidos estomacales que ocurre cuando las personas están tensas o preocupadas o están usando medicamentos antiinflamatorios. Fumar, estrés, alcohol, café (tanto regular como descafeinado), aspirina o cafeína pueden dañar la protección del estómago y causar úlceras sangrantes. Las úlceras generalmente se pueden tratar con una combinación de antibióticos, medicamentos que neutralizan el ácido estomacal y atención a ciertos factores del estilo de vida. Las personas con úlceras necesitan aprender a vivir sin causar más sangrado. Esto significa que deben cambiar la forma en que viven, comen y responden al estrés. El estrés hace que tu estómago produzca más ácido y te pueda dar acidez estomacal. La acidez estomacal se produce cuando el esfínter esofágico inferior no impide que el ácido estomacal entre en el esófago. El respaldo de ácido en el esófago provoca una sensación de ardor en el esófago. La acidez estomacal puede ser causada por comer demasiado, usar ropa ajustada, cambiar de posición o un defecto en el esfínter.

    Figura 3.10 Esta es una vista a un lado de un estómago. Ahí estás dentro de tu cápsula. Tu viaje te ha llevado ahora del esófago al mar de quimo en el estómago.

    redacción de revistas

    Piensa en cómo te sientes cuando estás bajo estrés. ¿Cómo se siente tu estómago? Explica cómo crees que una úlcera puede ser causada por una persona que está bajo mucho estrés. Describe varias formas en las que podrías lidiar con el estrés en tu vida para dejarte tranquilo en lugar de molesto.

    El ácido estomacal también te ayuda a protegerte de los organismos invasores. Sería imposible no comer algunos gérmenes junto con tu comida. Sin embargo, la mayoría de los gérmenes son asesinados por el ácido estomacal.

    Proteína Digestante

    Ahora volvamos al viaje. El sándwich sigue rompiéndose en el estómago. Su cápsula se mueve alrededor en el estómago en una suspensión de alimentos y jugos digestivos llamada quimo. Los jugos digestivos son ácidos, enzimas y moco, los cuales fueron producidos por las células en la pared del estómago. Las enzimas producidas por el estómago comienzan a descomponer la proteína en el tocino, lechuga y tomate. La enzima estomacal pepsina comienza a digerir las proteínas al romper las cadenas proteicas largas en trozos más cortos. Cuando se descomponen, las piezas más cortas se mueven en el quimo con todo lo demás. Más adelante en el tubo de alimentos, otras enzimas rompen las cadenas más cortas en aminoácidos individuales, que son los bloques de construcción de las proteínas.

    Figura 3.11 Las enzimas en el estómago descomponen la proteína (una cadena larga de aminoácidos) en pequeñas cadenas de aminoácidos.

    ¿Lo sabías?

    ¿Qué es un eructo? Tu estómago se mueve alrededor del quimo estomacal, mezclando ácido y enzimas con los alimentos para mantener la digestión. Burbujas de gas son liberadas del quimo. Este gas es aire que se tragó con una comida. A medida que la burbuja sobre el quimo se hace más grande, empuja sobre el esfínter en la parte inferior del esófago. A veces el esfínter deja que parte del gas suba por el esófago. Cuando sube el gas, eructas. Los eructos pueden oler dependiendo de lo que comiste y de lo que le haya hecho el ácido estomacal a lo que comió. Es educado poner tu mano sobre tu boca cuando eructas.

    Peristalsis

    La comida se mueve a través de tu tracto gastrointestinal en un proceso llamado peristalsis. Todo el tubo de alimentos tiene capas de tejido muscular en sus paredes. Cuando los músculos de la pared aprietan el tubo, el tubo se estrecha o se acorta. Los músculos se aprietan secuencialmente a lo largo del tubo por lo que la comida en su tubo de alimentos debe moverse en una dirección. En el estómago, los músculos de la pared agitan la comida para descomponerla en trozos más pequeños y mezclar el quimo. Los músculos apretados actúan como anillos de contracción que se mueven del extremo de la boca al extremo del ano del tubo de alimentos, uno tras otro en secuencia. Esta compresión de los músculos mueve el quimo desde el estómago hasta el ano a lo largo del tubo de comida. En la Actividad 4-1 tus dedos actuarán como estos músculos para mover los alimentos a través de un tubo largo.

    Entrando al Intestino Delgado

    Tu cápsula sale del estómago apretando a través del píloro. Este esfínter muscular mantiene el quimo en tu estómago el tiempo suficiente para que la digestión comience a romper largas cadenas de proteínas en otras más pequeñas. El píloro evita que el quimo ácido salga del estómago demasiado rápido. Ahora tu cápsula ingresa al intestino delgado donde se lleva a cabo la mayor parte de la digestión y la absorción de nutrientes. ¿Qué pasa con todo el ácido estomacal en tu quimo? ¿Qué químicos descomponen los alimentos en el intestino delgado? Lo explorarás en la siguiente sección.

    Preguntas de revisión

    1. Los tres componentes principales en los alimentos que requieren digestión son los carbohidratos, las grasas y las proteínas. ¿Cómo es similar y/o diferente la digestión de estos tres componentes, hasta el momento en que llegan al píloro?
    2. ¿Por qué es importante masticar bien los alimentos?
    3. ¿Qué papel juegan las enzimas en la digestión? Incluya dos ejemplos de enzimas. Explique dónde se produce cada enzima, dónde cada una hace su trabajo y qué hace.
    4. ¿Qué mueve los alimentos a lo largo del tubo de alimentos? Explique qué hace que los alimentos se muevan en la dirección correcta.

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