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SISTEMA
GASTROINTESTINAL
RESPUESTA INTEGRADA DEL
TRACTO GI A UNA COMIDA:
FASE EN EL INTESTINO DELGADO-3
1
La función fisiológica más importante del intestino
delgado es la de absorber los productos de la digestión
de los nutrientes ingeridos.
Los nutrientes o macronutrientes más significativos
caen dentro de tres clases:
carbohidratos
proteínas
lípidos.
El intestino delgado es crítico no sólo porque absorbe
los nutrientes hacia el organismo, sino porque allí se
completan los estados finales de la digestión de los
nutrientes a moléculas que sean lo más simple posible
para que se puedan transportar a través del epitelio
intestinal. 2
DIGESTIÓN DE CARBOHIDRATOS
• Los carbohidratos proveen aproximadamente el 45% de
la energía total de las dietas occidentales.
•Requieren ser hidrolizados a monosacáridos antes de su
absorción.
• La digestión en la luz intestinal comienza con la acción
de la amilasa salivar y termina con la amilasa pancreática.
• La “digestión de membrana” involucra la hidrólisis de
oligosacáridos a monosacáridos por la acción de
disacaridasas del borde en cepillo.
6
7
Estructura de la amilopectina y la acción de la amilasa
Se presenta en la gráfica un almidón, en la forma de polímero de
glucosa de cadenas ramificadas que se llama amilopectina. Los
círculos coloreados representan monómeros de glucosa unidos por
puentes -1,4. Los círculos negros representan unidades de glucosa
ligadas por puentes -1,6 en los puntos de ramificación.
ABSORCIÓN DE CARBOHIDRATOS
• El cotransportador Na+/glucosa (SGLT1) es
responsable de la absorción de glucosa y galactosa
a través de la membrana apical del epitelio
intestinal.
• Los transportadores de azúcares tipo “GLUT”,
median la difusión facilitada de fructosa en la
membrana apical, y de fructosa, galactosa y
glucosa en la membrana basolateral del epitelio
intestinal.
10
11
Absorción de glucosa, galactosa y fructosa en el intestino delgado Los monosacáridos que resultan de la digestión deben ser transportados por la membrana
hidrofóbica del enterocito. El transportador sodio/glucosa 1 (SGLT1) transporta glucosa (y
galactosa) en contra de gradiente de concentración acoplado con sodio. Una vez en el
citoplasma, la glucosa y la galactosa se retienen según las necesidades metabólicas del
epitelio o salen de la célula por la membrana basolateral por el transportador de glucosa o
galactosa GLUT2.
La fructosa en cambio es captada por la membrana luminal por el transportador GLUT5 y no
está acoplado con sodio. Es relativamente ineficiente y puede ser sobrepasado si hay grandes
cantidades de comida que contienen este tipo de azúcar. Hay malabsorción similar a la
intolerancia de la lactosa.
DIGESTIÓN DE PROTEÍNAS
• Las proteínas requieren la digestión a
oligopéptidos o aminoácidos antes de su absorción
en el intestino delgado.
• La digestión en la luz intestinal involucra la acción
de proteasas gástricas y pancreáticas que digieren
las proteínas a oligopéptidos y aminoácidos.
• Peptidasas del borde en cepillo digieren totalmente
algunos oligopéptidos a aminoácidos, mientras que
las peptidasas citosólicas digieren los oligopéptidos
que entran directamente al enterocito.
15
AMINOÁCIDOS DE LA DIETA QUE SE PRESENTAN
NATURALMENTE
Los aminoácidos esenciales son los que se presentan enmarcados en
cuadros que no pueden ser sintetizados por el cuerpo de novo o a partir
de otros aminoácidos, de modo que sólo pueden ser obtenidos en la
dieta.
16
JERARQUÍA DE
PROTEASAS Y
PEPTIDASAS QUE
FUNCIONAN EN
ESTÓMAGO Y EN
EL INTESTINO
DELGADO PARA
DIGERIR LA
PROTEÍNA DE LA
DIETA.
Las proteínas se
absorben ya sea como
aminoácidos (70%) o
como péptidos cortos
(30%).
19
Conversión de proenzimas inactivas del jugo pancreático
a enzimas activas por medio de la acción de la tripsina.
El tripsinógeno de la secreción pancreática se convierte
proteolíticamente a tripsina activa por la acción de la enteroquinasa
expresada en la superficie de las células endoteliales del duodeno y del
yeyuno. La tripsina a su vez activa las otras porenzimas.
ABSORCIÓN DE PROTEÍNAS, PÉPTIDOS
Y AMINOÁCIDOS
• La absorción de proteínas enteras por pinocitosis apical
ocurre primariamente durante el período neonatal.
• La absorción apical de di, tri y tetrapéptidos ocurre por
vía del cotransportador H+/oligopéptido.
• En la membrana basolateral, los aminoácidos salen de los
enterocitos a través de un transportador independiente de
Na+ y entran al enterocito a través de un transportador
dependiente de Na+.
22
Una amplia variedad de
dipéptidos y tripéptidos son
absorbidos a través de la
membrana del borde en
cepillo por un cotransportador
acoplado a protones conocido
como PepT1.
El gradiente de protones es
creado por la acción del
intercambiador
sodio/hidrogenión (NHE) en
la membrana apical
ABSORCIÓN DE
OLIGOPÉPTIDOS
ASIMILACIÓN DE LÍPIDOS
• Emulsificación y solubilización
de lípidos
• Digestión de lípidos
• Absorción de lípidos y el manejo
posterior
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DIGESTIÓN DE LÍPIDOS
• Los lípidos naturales son compuestos orgánicos de origen biológico que son
escasamente solubles en agua.
• Los lípidos de la dieta son fundamentalmente triglicéridos. Los alimentos también
contienen lípidos de membrana, vitaminas y químicos del medio ambiente.
• Los lípidos endógenos son fundamentalmente la lecitina y el colesterol que
provienen de la bilis y de las membranas plasmáticas de las células epiteliales
descamadas.
• Los lípidos de la dieta son fracturados mecánicamente en la boca y en el
estómago y las partículas resultantes son estabilizadas como una emulsión.
• Las lipasas lingual y gástrica (o ácida) inician la digestión de los lípidos.
• La lipasa pancreática (o alcalina), la co-lipasa, la lipasa de leche y otras
estearasas, ayudadas por las sales biliares, completan la hidrólisis de los lípidos en
el duodeno y en el yeyuno.
HIDRÓLISIS DE LÍPIDOS
•Lipasa de la leche estimulada por sales biliares.
• Lipasa pancreática, requiere la presencia de colipasa, pH
alcalino, sales biliares, y ácidos grasos.
• La hidrolasa de esteres de carboxilo.
• La fosfolipasa A2 del páncreas, digiere los fosfolípidos.
• Los ácidos grasos en el duodeno estimulan la liberación
de CCK y GIP (polipéptido gástrico inhibitorio) .
• CCK estimula la secreción de sales biliares y la secreción
de jugo pancreático.
ABSORCIÓN DE LÍPIDOS
• Los productos de la lipólisis como vesículas, micelas mezcladas y
monómeros, entran en la fase acuosa del fluido de la luz intestinal.
• Las micelas mezcladas, y los monómeros difunden a través de la
capa de agua no agitada que cubre la superficie de la mucosa del
yeyuno, para luego atravesar el borde en cepillo.
• El enterocito re-esterifica los componentes lipídicos y los
ensambla en quilomicrones.
• El enterocito secreta los quilomicrones en la circulación linfática
durante la alimentación y secreta lipoproteínas de muy baja
densidad durante el ayuno.
DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE VITAMINAS
HIDROSOLUBLES Y DE MINERALES
• El folato de la dieta es desconjugado por una enzima del borde en
cepillo previo a su absorción por un intercambiador de aniones de la
membrana apical.
• La vitamina B12 se une a la haptocorrina en el estómago y
entonces lo hace al factor intrínseco en el intestino delgado, todo
previo a la endocitosis por parte de los enterocitos del íleon.
• La absorción de Ca2+ es regulada primariamente por la vitamina
D, ocurre por transporte activo en el duodeno y por difusión a
través de resto del intestino delgado.
• La absorción de Mg2+ ocurre a través de un proceso activo en el
íleon.
• El hierro del grupo hemo y el que no proviene de allí, se absorben
en el duodeno por mecanismos celulares diferentes.
Dos tipos distintos de movimientos:
Segmentación
Peristalsis
SEGMENTACIÓN
• Mas común post-prandial.
• Contracción y relajación de segmentos intestinales
cortos.
• Contracción (pocos segundos) mueve quilo (arriba y
abajo) hacia áreas adyacentes de relajación.
• Las áreas relajadas se contraen y empujan el quimo
de regreso.
• Mezcla del bolo alimenticio con las enzimas.
• Acerca el quilo a la superficie de absorción. 34
Segmentación en el intestino
A. Vista radiográfica que muestra
el estómago y el intestino llenos
con medio de contraste de bario
en un individuo normal.
B. Secuencia de contracciones
segmentales en el intestino
delgado. Las líneas 1-4
representan puntos secuenciales
en el tiempo. Las líneas
punteadas muestran el sitio
donde ocurrirá en seguida; las
flechas indican la dirección del
movimiento de los contenidos
intestinales. 35
1-GENERACIÓN DE LAS CONTRACCIONES
DE SEGMENTACIÓN
• Iniciada por la despolarización generada por las
células marcapaso en la capa muscular longitudinal.
• Ritmo eléctrico básico intestinal (BER) produce
oscilaciones en el potencial de membrana umbral
potencial de acción contracción.
• La frecuencia de potenciales de acción determina la
fuerza de la contracción.
• Frecuencia segmentación determinada por BER.
37
2-GENERACIÓN DE LAS CONTRACCIONES
DE SEGMENTACIÓN
• BER disminuye a medida que uno se mueve hacia
abajo del intestino recto
Segmentación: produce una migración lenta del
quilo hacia el intestino grueso
SNA Parasimpático NS (vago) contracción
• Simpático NS contracción
• No hay efecto de SNA sobre BER
38
PERISTALSIS
Luego de la absorción de nutrientes, la segmentación se
detiene y comienza la peristalsis
Complejo Migratorio Motor (MMC) • Patrón de actividad peristáltica que viaja corriente abajo
por el intestino delgado (comienza en el antro gástrico) • Cuando un MMC termina (terminal ileum) otro comienza • Llegada de alimento al estómago termina el MMC e
iniciación de la segmentación
Papel del MMC:
A Moviliza material no digerido hacia el intestino grueso
B Limita la colonización bacteriana del intestino delgado
• Motilina (hormona) involucrada en la iniciación de MMC 39
Motilidad peristáltica del intestino que impulsa los contenidos
intestinales a lo largo de la longitud del intestino delgado
Después de que se ha digerido y absorbido el alimento, es deseable deshacerse de
cualquier residuo no digerido de la luz del intestino para preparar el intestino para la
siguiente comida. Esa limpieza se lleva a cabo por la peristalsis, una secuencia
coordinada de contracción que ocurre en el sector precedente oral y se relaja en el
sector caudal que permite que los contenidos avancen distancias considerables.
41
Ley del Intestino
B olus
O ral Anal
• Si el músculo liso intestinal se distiende (ej. por bolo del quilo):
Músculo en el lado oral del bolo se contrae
Músculo en el lado anal de relaja
Bolo se mueve hacia el área de relajación hacia el colon.
• Mediado por neuronas del plexo mientérico 42
Complejo Migratorio Motor (MMC) en el duodeno y el yeyuno
registrado por manometría en un humano en ayuno
D1, D2, J1, J2 y J3 indican puntos de registro secuenciales a lo largo
de las longitudes del duodeno y yeyuno. Las contracciones intensas
(fase III) se propagan cada vez más alejadas de la boca
44
REFLEJO GASTRO-ILEAL
Vaciamiento gástrico actividad de
segmentación en el íleon. Apertura de la válvula ileocecal (esfínter)
Entrada del quilo (sustancia lechosa que
resulta de la absorción y emulsión de las
grasas en el intestino delgado) al intestino
grueso.
Distensión del colon.
Reflejo de contracción del esfínter ileocecal
(previene el reflujo hacia el intestino del
delgado) 45