Nutrición Humana: Intervención de los Sistemas Orgánicos
La Nutrición Humana es un proceso complejo en el que intervienen los aparatos digestivo, respiratorio, circulatorio y excretor. En los organismos pluricelulares, no todas las células pueden acceder directamente a los nutrientes. Estos forman parte de los alimentos que, a su vez, son mezclas complejas de numerosas sustancias que nuestro organismo transforma para poder utilizarlas.
Funciones de los Aparatos en la Nutrición
- Aparato Digestivo: Introduce los alimentos en el organismo, los prepara y distribuye los nutrientes a todas las células.
- Aparato Respiratorio: Capta el oxígeno necesario para las células y elimina el dióxido de carbono producido en el metabolismo celular.
- Aparato Circulatorio: Transporta los nutrientes y el oxígeno hasta las células y retira de estas las sustancias de desecho.
- Aparato Excretor: Expulsa al exterior los productos de desecho del metabolismo celular transportados por el aparato circulatorio.
El Aparato Digestivo: Estructura y Componentes
El aparato digestivo está constituido por el tubo digestivo y las glándulas accesorias. El tubo digestivo mide cerca de 8 metros (m) y presenta una forma variable a lo largo de su recorrido, ensanchándose y estrechándose en algunos tramos. Comienza en la boca y termina en el ano.
Componentes del Tubo Digestivo
El tubo digestivo incluye:
- Cavidad bucal
- Faringe
- Esófago
- Estómago
- Intestino delgado
- Intestino grueso
Estructura de la Pared Digestiva
El tubo digestivo está compuesto por una capa celular interna, la mucosa, que está protegida por una sustancia lubricante, el mucos, y rodeada por capas musculares: una longitudinal, otra circular y una tercera oblicua (situada solo en el estómago).
En la capa mucosa del estómago e intestino se encuentran alojadas glándulas que segregan el mucus protector, y otras que segregan jugos digestivos:
- El jugo gástrico lo producen las glándulas del estómago.
- El jugo intestinal lo producen las glándulas del intestino.
Glándulas Accesorias (Anejas)
Son órganos que vierten sus secreciones en el tubo digestivo:
- Glándulas Salivales: Vierten sus secreciones en la cavidad bucal.
- Hígado: Situado en el lado superior derecho del abdomen. Vierte sus secreciones (bilis) al intestino.
- Páncreas: Se localiza detrás del estómago y, al igual que el hígado, vierte sus secreciones al intestino.
El Hígado: Funciones Clave en la Digestión
El hígado es un órgano grande situado en la parte superior derecha del abdomen. Tiene un color violáceo debido a la gran cantidad de sangre que contiene y realiza diversas funciones relacionadas con distintos procesos.
En el proceso digestivo, produce la bilis, que se vierte al duodeno a través de la ampolla de Vater. La bilis no se secreta de forma continua, sino que se almacena en la vesícula biliar, un órgano semejante a una bolsa próximo al duodeno, y solo es liberada cuando los alimentos entran en el intestino.
Función de las Sales Biliares
La bilis no contiene enzimas digestivas, sino sales biliares. Las sales biliares intervienen en la emulsión de las grasas, transformándolas en gotitas muy pequeñas para facilitar la acción de las enzimas de los jugos digestivos. Su función principal es favorecer la digestión de las grasas.
Además de sus funciones digestivas, el hígado es crucial en la captación y destrucción de la mayoría de moléculas tóxicas que entran en nuestro organismo.
La Digestión: Transformación de Alimentos en Nutrientes
La digestión es el proceso mediante el cual los alimentos son transformados en sustancias más sencillas, los nutrientes, que son sustancias utilizadas por nuestras células. Esta transformación se lleva a cabo en el aparato digestivo mediante procesos mecánicos y químicos.
Digestión en el Intestino Delgado
En el intestino delgado tienen lugar la mayoría de los procesos digestivos. El quimo es sometido, además de a la acción del jugo pancreático y la bilis, a la del jugo intestinal. Este es producido por las glándulas de la mucosa del intestino delgado y, al igual que el jugo pancreático, contiene enzimas capaces de digerir todos los tipos de moléculas presentes en los alimentos.
Durante el proceso de la digestión tienen lugar diversas reacciones químicas que transforman los alimentos en nutrientes.
Etapas del Proceso Digestivo
1. El Proceso Digestivo en la Boca
La digestión comienza en la boca, donde los alimentos son preparados mediante tres procesos:
- Masticación
- Insalivación
- Deglución
La Masticación
Es un proceso mecánico que consiste en triturar los alimentos en trozos más pequeños para facilitar su digestión. La estructura encargada de triturar los alimentos son los dientes, formados por calcio y flúor, y situados en la cavidad bucal.
Tipos de Dientes
- Incisivos: Cortan los alimentos.
- Caninos (Colmillos): Se usan para desgarrar.
- Premolares y Molares: Trituran y desmenuzan.
La dentición de leche consta de 20 piezas (faltan los molares) y se desarrolla antes de los 3 años. La dentición definitiva consta de 32 piezas, 16 en cada maxilar. El alimento, una vez triturado y mezclado con la saliva, pasa a denominarse bolo alimenticio.
La Insalivación
Cuando introducimos un alimento en la boca, comenzamos a producir saliva (a veces esto ocurre simplemente con verlo u olerlo). La saliva es un líquido acuoso que segregan las glándulas salivales, situadas debajo de la lengua y a ambos lados de la cavidad bucal.
Funciones de la Saliva
- Inicia la digestión de las moléculas de almidón.
- Destruye algunas bacterias.
- Facilita el paso del bolo alimenticio.
La Deglución
Una vez formado el bolo alimenticio, se inicia la deglución (acción de tragar). La lengua empuja el bolo hacia la faringe (garganta), y de ahí pasa al esófago, un conducto que termina en el estómago.
- Mediante un acto voluntario, situamos la lengua contra el paladar, e impulsamos el bolo alimenticio al fondo de la cavidad bucal.
- Por una serie de actos reflejos, el paladar blando obtura las fosas nasales, la laringe se eleva y la epiglotis cierra su orificio superior. El bolo alimenticio entra en la faringe.
- Mediante otro acto reflejo, el bolo alimenticio pasa al esófago.
Durante la deglución, el orificio superior de la laringe permanece cerrado y no es posible respirar. De este modo, se evitan ahogos y asfixia.
2. El Proceso Digestivo en el Estómago
El avance del bolo alimenticio por el esófago se realiza gracias a la contracción de las dos capas musculares de su pared, que origina un movimiento denominado movimiento peristáltico.
El estómago es un órgano con forma de gaita que se comunica con el esófago mediante una válvula llamada cardias, que evita el reflujo del alimento, y con el intestino delgado mediante otra válvula, el píloro.
El bolo alimenticio permanece en el estómago entre tres y cuatro horas y allí se mezcla con el jugo gástrico, que segregan las glándulas que recubren su pared interna. El jugo gástrico contiene:
- Pepsina: Es una enzima que inicia la digestión de las proteínas, rompiéndolas en fragmentos menores de tamaño variable llamados péptidos.
- Ácido Clorhídrico: Cumple dos funciones: activar la pepsina y favorecer su acción al facilitar la disgregación de las fibras de los alimentos.
El estómago está formado por tres capas musculares que realizan el movimiento de amasado del quimo. La capa interna se halla cubierta de mucus, que la protege y evita que sea atacada por el ácido clorhídrico y las enzimas. La secreción de jugo gástrico es un acto involuntario que se inicia cuando vemos alimentos. Los nutrientes que tardan más tiempo en pasar al intestino son las grasas.
3. El Proceso Digestivo en el Intestino Delgado
Es un tubo de unos 6 o 7 metros de longitud que se extiende desde el píloro, donde se une con el estómago, hasta la válvula ileocecal, que lo separa del intestino grueso. Se divide en tres tramos:
- Duodeno: Es la porción inicial, corta (25 cm) y en forma de herradura.
- Yeyuno: Es el tramo central y el más largo del intestino delgado.
- Íleon: Es la parte final, que desemboca en el intestino grueso.
El quimo pasa del estómago al intestino delgado a la altura del duodeno a través del píloro, que solo se abre para permitir su paso. Una vez allí, el quimo entra en contacto con las secreciones digestivas vertidas por el intestino y por otros dos órganos: el páncreas y el hígado.
El Páncreas
Es una glándula abdominal alargada y de color blanco grisáceo que se localiza detrás y debajo del estómago. Desempeña una función doble:
- Produce hormonas que regulan la cantidad de glucosa en el medio interno y su acumulación en el hígado.
- Segrega el jugo pancreático, que se vierte al duodeno a través de la ampolla de Vater, donde se unen los conductos procedentes del hígado y del páncreas.
El jugo pancreático contiene enzimas capaces de digerir los distintos tipos de moléculas presentes en los alimentos, así como bicarbonato de sodio, que neutraliza la acidez del quimo y evita que las células intestinales resulten dañadas. Los jugos gástricos, intestinal y pancreático, así como la bilis, se segregan solo cuando es necesario.
De los Alimentos a los Nutrientes y la Absorción
Transformación Final: Los Nutrientes
Como resultado de la digestión, los alimentos son reducidos a moléculas sencillas que sirven de nutrientes a las células:
- Monosacáridos o azúcares sencillos: Como la glucosa o la fructosa, obtenidos a partir de los glúcidos más complejos.
- Glicerina y ácidos grasos: Procedentes de las grasas.
- Aminoácidos: Obtenidos de la digestión de las proteínas.
Estos nutrientes deben ser distribuidos a los tejidos, donde las células los utilizarán para obtener energía o fabricar nuevas moléculas.
La Absorción de Nutrientes
La absorción es el paso de los nutrientes al torrente circulatorio para ser distribuidos al organismo. La pared interna del intestino delgado está recubierta con numerosos repliegues, llamados vellosidades intestinales, recorridos por una gran cantidad de vasos sanguíneos microscópicos (capilares), que recogen los nutrientes obtenidos tras la digestión.
La membrana plasmática de las células que constituyen las vellosidades presenta, en la parte dirigida hacia la luz del tubo, un gran número de repliegues, las microvellosidades.
Los nutrientes, junto al agua, sales minerales y las vitaminas que no necesitan ser digeridas, deben llegar hasta las células. Deben pasar desde el intestino hasta la sangre, donde serán distribuidos a todo el organismo. En este proceso, atraviesan la mucosa del intestino delgado y se incorporan a los capilares sanguíneos. Los productos de la digestión de las grasas son recogidos por los capilares del sistema linfático, y de ahí pasan a la sangre para ser distribuidos a todo el organismo.
El Proceso Digestivo en el Intestino Grueso
Los alimentos no digeridos pasan a través de la válvula ileocecal al intestino grueso. El intestino grueso es la última porción del tubo digestivo. Su diámetro es mayor que el del intestino delgado, es más corto y no presenta vellosidades.
En el intestino grueso se distinguen tres tramos:
- Ciego: Es la porción inicial, tiene forma de bolsa y posee una prolongación estrecha, el apéndice.
- Colon: En él se desarrollan las bacterias simbióticas que constituyen la flora intestinal y se fabrican algunas vitaminas como la B o la K.
- Recto: Es la porción final que desemboca en el ano.
En el intestino grueso tienen lugar la absorción de casi toda el agua y las sales minerales, y la compactación de los residuos de la digestión que formarán las heces fecales. Estos residuos alimentarios no digeridos avanzan gracias a los movimientos peristálticos y son expulsados al exterior a través del ano mediante un mecanismo denominado defecación o egestión.
El Aparato Respiratorio y el Intercambio Gaseoso
Las moléculas de nuestro organismo necesitan oxígeno. Esta molécula es imprescindible para llevar a cabo la respiración celular, en la que se produce la combustión de los alimentos y se obtiene energía.
Este aparato capta oxígeno del aire, lo cede a la sangre para que esta lo transporte a las células del organismo, y recoge de ella el dióxido de carbono para expulsarlo al exterior. Está constituido por:
Vías Respiratorias
Son conductos que recogen el aire y lo preparan convenientemente:
- Fosas nasales
- Faringe
- Laringe
- Tráquea
- Bronquios
- Bronquiolos
Pulmones
Es donde se realiza el intercambio de gases (oxígeno y dióxido de carbono) entre la sangre y el aire.
El Intercambio de Gases
El conjunto formado por los bronquios, alvéolos pulmonares y una extensa red de capilares sanguíneos constituyen los pulmones, órganos de gran elasticidad cuyo aspecto se asemeja al de una esponja. Tenemos dos pulmones: el derecho, formado por tres partes denominadas lóbulos, y el izquierdo, que solo tiene dos lóbulos.
Los pulmones están rodeados por la pleura, una lámina compuesta por dos membranas entre las cuales existe un líquido que permite que se mantengan unidas y se deslicen suavemente una sobre otra.
Después de recorrer las vías respiratorias, el aire cargado de oxígeno llega finalmente a los alvéolos pulmonares, donde se produce el intercambio gaseoso. Los alvéolos tienen una única capa de células aplanadas y están recubiertos por una abundante red de capilares sanguíneos que facilita el intercambio de gases entre el aire y la sangre.
Ventilación Pulmonar
El aire de los alvéolos debe renovarse de forma constante. Este es el proceso conocido como ventilación pulmonar, si bien la verdadera respiración es el proceso metabólico que se realiza en las células del organismo.
La ventilación pulmonar se realiza gracias a los músculos intercostales y al diafragma, músculo que separa el tórax del abdomen. Hay dos etapas:
- Inspiración
- Espiración
Patologías Comunes de los Sistemas Nutricionales
Enfermedades del Aparato Digestivo
- Cavidad Bucal: Caries, gingivitis, piorrea.
- Estómago: Gastritis, úlcera.
- Hígado: Hepatitis, cirrosis, cálculos biliares.
- Intestino: Gastroenteritis, apendicitis, estreñimiento, diarrea, celiaquía y cáncer de colon.
Enfermedades del Aparato Respiratorio
Infecciosas
- Catarro nasal
- Faringitis
- Amigdalitis
- Bronquitis
- Neumonía
- Gripe
No Infecciosas
- Afonía
- Sinusitis
- Rinitis alérgicas
- Asma
- Bronquitis crónica
- Enfisema pulmonar
- Pleuresía
- Cáncer de pulmón y garganta
- Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC)