Introducción a la Fisiología Digestiva

Las glándulas exocrinas del sistema digestivo secretan enzimas que hidrolizan moléculas grandes en moléculas más pequeñas. Solo una pequeña porción de los alimentos no se digiere y se excreta como materia fecal. La presencia de comida en la boca induce la secreción de saliva, mientras que en el intestino induce la secreción de jugo gástrico (especialmente después de ingerir proteínas), jugo intestinal, jugo pancreático y bilis (especialmente tras el consumo de grasas, ya que la bilis emulsifica los glóbulos lipídicos).

Procesos Digestivos y su Regulación

Las hormonas digestivas son secretadas en el sistema digestivo y viajan a través de la sangre hacia los órganos objetivo.

Control Nervioso

El control nervioso proviene principalmente del sistema nervioso autónomo:

• Simpático: Ralentiza la digestión en situaciones de peligro o estrés.
• Parasimpático: Acelera la digestión, promoviendo la homeostasis, el descanso y el procesamiento de nutrientes.

Control Hormonal

• Gastrina: Estimula la liberación de ácidos gástricos y enzimas. Es producida por las células G en el estómago, el duodeno y el páncreas. Su liberación es estimulada por la comida y la estimulación química de las proteínas. Cuando se libera gastrina, el jugo gástrico es producido por las células parietales en las glándulas gástricas. Este jugo contiene una mezcla de agua, ácido clorhídrico e iones inorgánicos, además de enzimas como la pepsina y la renina. También contiene moco, varios polipéptidos y factor intrínseco (necesario para absorber la vitamina B12). El jugo cambia el pH del contenido de 6,7 a 2, acidificándolo para facilitar la digestión. Cuando hay suficiente jugo gástrico, la producción de gastrina se detiene y, con ella, la secreción del jugo.
• Secretina: Es producida por células especiales (células S) en el intestino delgado en respuesta al líquido ácido. Estimula la liberación de álcali (bicarbonato) para neutralizar los componentes intestinales. Cuando el pH alcanza un valor de 8, la retroalimentación negativa detiene la producción de jugo pancreático. También interviene en la osmorregulación y la homeostasis del agua al actuar sobre el riñón, el hipotálamo y la glándula pituitaria.
• Colecistoquinina (CCK): Estimula la secreción de enzimas y jugo pancreático, y provoca la liberación de bilis desde la vesícula biliar (la cual es producida en el hígado). Es producida por el intestino delgado ante la presencia de alimento. Además, actúa como un supresor del hambre.
• Somatostatina: Es una hormona inhibitoria secretada por las células delta en el estómago, el duodeno y el páncreas. No mejora la digestión, sino que la suprime. Viaja por la sangre para inhibir las células productoras de ácido y previene la liberación de gastrina, CCK y secretina, lo que ralentiza el proceso digestivo.

Por lo tanto, la secreción de ácido está regulada por el sistema nervioso, lo que provoca la estimulación directa de las células parietales y la estimulación indirecta al disminuir la secreción de somatostatina. Además, existe un mecanismo de retroalimentación reguladora por el cual la presencia de ácido en la luz del estómago estimula la secreción de somatostatina, que a su vez ralentiza la secreción de ácido.

Glándulas Exocrinas y Secreción Gástrica

Las glándulas exocrinas poseen conductos que llevan su producto secretor a la superficie del cuerpo o a la luz del intestino. Estas incluyen las glándulas sudoríparas, sebáceas, mamarias y aquellas que secretan enzimas digestivas. *William Beaumont (1825-1833) observó los jugos gástricos de un paciente que presentaba una fístula (agujero) en su cuerpo.

El ácido en el estómago se produce por la combinación de iones de hidrógeno (H+) e iones de cloruro (Cl-) secretados por las células parietales del epitelio gástrico. La liberación de iones de hidrógeno a través de proteínas transportadoras está acoplada a la ingesta de iones de potasio (K+) desde la luz del estómago, un proceso que requiere energía en forma de ATP.

El jugo gástrico contiene ácido clorhídrico y pepsina. La pepsina es una proteasa que hidroliza proteínas en péptidos. Se secreta en forma inactiva como el proenzima pepsinógeno por las células principales. El ácido clorhídrico activa el pepsinógeno eliminando 44 aminoácidos de su estructura, transformándolo en pepsina activa.

Patologías Gástricas: Úlceras y Helicobacter pylori

El exceso de ácido gástrico (debido a alimentos picantes, exceso de proteínas o estrés) puede dañar la capa mucosa, produciendo una úlcera gástrica. Los síntomas incluyen dolor de estómago, acidez, náuseas y, en ocasiones, sangre en las heces. Otra causa principal es la bacteria Helicobacter pylori, que produce toxinas que causan inflamación gástrica continua, dañando el revestimiento del estómago.

Tratamiento de H. pylori

Se utiliza una combinación de medicamentos:

• Amoxicilina: Antibiótico que inhibe la síntesis de las paredes celulares bacterianas.
• Claritromicina: Antibiótico que inhibe la síntesis de proteínas bacterianas en el ribosoma.
• Inhibidor de la Bomba de Protones (PPI): Bloquea la bomba de hidrógeno-potasio-ATPasa, reduciendo la secreción de iones H+ y la producción de ácido clorhídrico (HCl).

Absorción de Nutrientes

El proceso de degradación y destino de los nutrientes es el siguiente:

• Polisacáridos a monosacáridos: Absorbidos en el intestino delgado, se dirigen a las vellosidades y de allí a la vena porta hepática hacia el hígado.
• Proteínas a aminoácidos: Absorbidos por el estómago y el intestino, destinados a las células del revestimiento y al torrente sanguíneo.
• Lípidos: Los ácidos grasos de cadena corta se absorben en el intestino delgado y van al hígado vía vena porta. Los ácidos grasos de cadena larga se combinan con proteínas para formar quilomicrones, que ingresan al sistema linfático (lacteal).

Estructura de la Mucosa y Adaptaciones

Dentro de la mucosa intestinal encontramos un epitelio formado por:

• Enterocitos: Células con microvellosidades que digieren y absorben sustancias.
• Células caliciformes: Productoras de moco protector.
• Células endocrinas: Secretoras de hormonas.

Las adaptaciones de las vellosidades incluyen uniones estrechas para mantener gradientes de concentración y enzimas (peptidasas y disacaridasas) unidas a la membrana para completar la hidrólisis. Dado que el transporte activo y la exocitosis requieren gran cantidad de energía, las células epiteliales son ricas en mitocondrias para la producción de ATP.

El Intestino Grueso y Patologías Intestinales

El intestino grueso se encarga de la absorción de agua, minerales y vitamina K. La fibra dietética (carbohidratos no digeribles como la celulosa y lignina) no se absorbe y forma las heces. El peristaltismo empuja la materia fecal hacia el recto para su eliminación. La velocidad del tránsito intestinal está directamente relacionada con el contenido de fibra.

Diarrea y Cólera

Una infección viral, bacteriana o parasitaria puede inflamar el epitelio, reduciendo la absorción de agua y causando diarrea. El cólera, causado por la bacteria Vibrio cholerae, libera una toxina que penetra en los enterocitos por endocitosis. Esta toxina activa la salida masiva de iones y agua, provocando una diarrea acuosa severa. Los síntomas incluyen sed, boca seca, debilidad, mareos, hipotensión, insuficiencia renal, coma y, potencialmente, la muerte.