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VI.- El Sistema Digestivo
1. Anatomía del sistema digestivo2. Funciones secretorias del tubo digestivo3. Fisiología hepática y de órganos anejos4. Digestión y absorción de nutrientes
Rafael Sirera Fisiología Humana
VI.2- Fisiología del Sistema Digestivo
Fisiología hepática. Regulación de la ingesta. Circulación entérica y hepática. Secreciones pancreáticas y biliares.Digestión y absorción de nutrientes. Digestión de proteínas, carbohidratos y lípidos. El estómago como órgano encargado de la digestión química y mecánica. Absorción en el intestino delgado y grueso.
Rafael Sirera Fisiología Humana
• Conocer la anatomía, histología y funciones del sistema digestivo: – Secreciones pancreáticas y biliares.
– Digestión y absorción de nutrientes. Digestion de proteínas, carbohidratos y lípidos. El estómago como órgano encargado de la digestión química y mecánica. Absorción en el intestino delgado y grueso. Formación de las heces.
– Fisiología hepática. Regulación de la ingesta. Circulación entérica y hepática.
Objetivos de aprendizajeRafael Sirera Fisiología Humana
• La mayor glándula del organismo
• 4 lóbulos
– derecho, izquierdo, caudado, y cuadrado
• Ligamento falciforme
– Separa los lóbulos derecho (largo) e
izquierdo (pequeño)
– Sostiene el hígado desde el diafragma
hasta la pared abdominal posterior
• Ronda de Ligamento (ligamentum
teres)
– Es un remanente de la vena umbilical fetal
situado a lo largo del recorrido del
ligamento falciforme
El HígadoRafael Sirera Fisiología Humana
Esternon
Costilla
Hígado
Lóbulo derecho
hepático
Vesícula biliar
Area desnuda
Ligamento falciforme
Lóbulo izquierdo
hepático
Rounda de ligamento
(ligamentum
teres)
Lesser omentum
(En la fisura)
Lóbulo izquierdo
hepático
Porta hepatica; contiene la arteria hepática izquierda y la vena hepática portal derecha
Lóbulo cuadrado
hepático
Ligamentum teresVesícula biliar
Vena hepática
(corte)
Surco de la vena
cava inferior
Lóbulo caudado
hepático
Area desnuda
Conducto biliar
Lóbulo hepático
derecho
• Omentum menor; ancla el
hígado al estómago
• Arteria y vena hepática
• Conducto biliar
– El canal hepático común
sale del hígado
– El canal cístico conecta con
la vesícula biliar
– Conducto biliar o colédoco
formado por la unión de los
dos anteriores conductos
Hígado: Estructuras AsociadasRafael Sirera Fisiología Humana
Yeyuno
Mucosa
con pliegues
Canal cístico
Duodeno
Ampolla y esfinter
Hepatopancreáticos
Vesícula biliar
Conductos hepáticos
izquierdo y derecho
del higado
Conducto colédoco y esfinter biliar
Conducto pancreático principal
y esfínter
Pancreas
La cola del páncreas
La cabeza del páncreas
Canal hepático común
Papila duodenal
mayor
Canal pancreático accesorio
• Lóbulos hepáticos
– Estructura hexagonal con unidades
funcionales
• Filtra y procesa la sangre rica en nutrientes
• Compuesta de hepatocitos
– Vena longitudinal central
• Funciones de los Hepatocitos
– Procesar los nutrientes arrastrados por la
sangre
– Almacenar vitaminas liposolubles
– Detoxificación de sustancias
– Produce ~900 ml bilis por día
Hígado: Anatomía MicroscópicaRafael Sirera Fisiología Humana
Lóbulo Vena central Tejido
conectivo
del septo
• Triada portal en cada esquinadel lóbulo
– El conducto biliar recibe bilis del canalículo biliar
– La arteriola portal es una ramade la arteria hepática
– La vénula hepática es una ramade la vena hepática portal
• Los sinusoides hepáticos son como capilares entre platoshepáticos
• Células de Kupffer (macrofagoshepáticos) en los sinusoideshepáticos
Hígado: Anatomía MicroscópicaRafael Sirera Fisiología Humana
Vena interlobular
(a la vena hepática)Vena central
Sinusoides
Triada
portal
Platos de
hepatocitos
Vena portal
Fenestración
(células endoteliales) de
los sinusoides
Canal biliar (recive
Bilis del canalículo biliar)
Conducto biliar
Arteriola portal
Vénula portalMacrófagos hepáticos en
las paredes sinusoidales
Canalículo Biliar
• Vesícula Biliar– Saco muscular de paredes finas sobre la
superficie ventral del hígado
– Almacena y concentra bilis mediante la
absorción de su agua e iones
– Liberación de bilis via el conducto cístico, el
cual fluye al canal biliar
La Vesícula Biliar y la BilisRafael Sirera Fisiología Humana
• Bilis– Solución alcalina verde amarillenta que
contiene:
• Sales biliares: derivados del colesterol que
participan en la emulsificación y absorción de
grasas
• Bilirubina: pigmento formado por la
degradación del grupo hemo
• Colesterol, grasas neutras, fosfolípidos, y
electrolitos
– Circulación enterohepática
• Reciclado de sales biliares
• Sales biliares duodeno reabsorción en el
ileo sangre hepática portal higado
secretado dentro de la bilis
• Localización
– Principalmente retroperitoneal, acoplado
a la gran curvatura del estómago
– La cabeza del pancreas está acoplada a
la curvatura del duodeno; la cola linda
con el bazo
El PáncreasRafael Sirera Fisiología Humana
• Función endocrina
– Las isletas pancreáticas secretan insulina
y glucagón
• Función exocrina
– Los acini (conjuntos de células
secretoras) secretan jugo pancreático
– Los gránulos de zimogeno de las células
secretoras contienen enzimas digestivos
Canales menores
Células acinares
membrana basal
Granules de
zimógeno
Retículo
endoplásmico
rugoso
• Solución acuosa alcalina (pH 8) queneutraliza el quimo
• Electrolitos (principalmente HCO3–)
• Enzimas– Amilasa, lipasas, nucleasas son
secretadas en su forma inactiva, y requieren de iones y bilis para seractivados
– Las proteasas se secretan en su forma inactiva
• Las proteasas se activan en el duodeno
– El tripsinógeno es activado a tripsina por el
enzima enteropeptidasa localizado en el borde
de cepillo de los enterocitos
– La procarboxipeptidasa y el quimotripsinógeno
son activados por la tripsina
Jugo pancreáticoRafael Sirera Fisiología Humana
Estómago
Pancreas
Células epiteliales
(enterocitos)
Tripsinogeno
(inactivo)
quimotripsinogeno
(inactivo)
Procarboxipeptidasa
(inactiva)
Tripsina
quimotripsina
Carboxipeptidasa
enteropeptidase unida a la membrana
• La secreción de la bilis es
estimulada por
– Las sales biliares en la
circulación enterohepática
– Por la secretina de las células
intestinales expuestas al HCl
y al quimo graso
Regulación de la secreción de la bilisRafael Sirera Fisiología Humana
• La contracción de la vesícula
biliar es estimulada por
– Colecistoquinina (CCK) de las
células intestinales expuestas
a proteinas y quimo graso
– Estimulación vagal (estímulo
menor)
• CKK también causa la
relajación del esfinter
hepatopancreático
• La CCK induce la secreciónde jugo pancreático rico en enzimas liberado por los acini
• La secretina causa la secreción de jugopancreatico rico en bicarbonato, secretado en las células del conductopancreático
• La estimulación vagal también causa la liberaciónde jugo pancreático(estimulación menor)
Regulación de la secreción pancreáticaRafael Sirera Fisiología Humana
• Es secretado en respuesta a la
distensión o irritación de la
mucosa
• Ligeramente alcalino e
isotónico con el plasma
sanguíneo
• Gran contenido acuoso, pocos
enzimas, cantidad moderada
de moco
• Facilita el transporte y la
absorción de nutrientes
Jugo intestinalRafael Sirera Fisiología Humana
• El quimo procedente
del estómago contiene:
– Carbohidratos y
proteinas parcialmente
digeridas
– Grasas no digeridas
Digestión en el intestino delgadoRafael Sirera Fisiología Humana
• Requerimientos para la
digestión y absorción
en el intestino delgado
– Avance lento del quimo
hipertónico
– Presencia de bilis,
enzimas, y bicarbonato
del hígado y pancreas
– Mezclado
• El quimo procedente del
estómago contiene:
– Carbohidratos y proteinas
parcialmente digeridas
– Grasas no digeridas
Digestión en el intestino delgadoRafael Sirera Fisiología Humana
• Requerimientos para la
digestión y absorción
en el intestino delgado
– Avance lento del quimo
hipertónico
– Presencia de bilis,
enzimas, y bicarbonato
del hígado y pancreas
– Mezclado
• Movimientos de segmentación
– Iniciado por las células
intrinsecas marcapasos
– Mezcla y mueve el contenido
lentamente hasta llegar a la
válvula ileocecal
– La intensidad de la mezcla es
alterada por reflejos largos y
cortos
– Disminuye en la última fase
intestinal (en ayunas)
Motilidad del intestino delgadoRafael Sirera Fisiología Humana
• Movimiento de peristalsis
– Iniciado por la motilina en la
fase tardía intestinal
– Cada onda empieza en la
parte distal a la que le
precede (forma el complejo
de motilidad migratoria)
– Los remanentes de comida,
bacterias, y debritos se
mueven hasta el intestino
grueso
• Las neuronas entéricas locales
coordinan la motilidad intestinal
• Neuronas colinérgicas
sensoriales pueden activar el
plexo mientérico
– Causa contracción de la
musculatura circular proximal y
de la musculatura longitudinal
distal
– Fuerza al quimo a lo largo del
tracto gastrointestinal
Motilidad del intestino delgadoRafael Sirera Fisiología Humana
• El esfinter ileocecal se
relaja y el quimo entra en
el intestino grueso cuando:
– El reflejo gastroileal
incrementa la fuerza de
segmentación en el ileo
– La gastrina incrementa la
motilidad del ileo
• La válvula ileocecal se
cierra cuando el quimo
presiona hacia atrás
• Catabólica
• Enzimática
• Hidrólisis
Digestion QuímicaRafael Sirera Fisiología Humana
• Enzimas digestivos
– Amilasa salivar, amilasa
pancreática, y enzimas del borde
intestinal en cepillo (dextrinasa,
glucoamilasa, lactasa, maltasa, y
sucrasa)
Absorción y Digestión Química de CarbohidratosRafael Sirera Fisiología Humana
• Absorción
– Secundario al transporte
activo (cotransporte) con
Na+
– Facilidad de difusión de
algunos monosacaridos
• Entrada al lecho capilar en los
villi
• Transportados hacia el higado
vía vena hepática portal
Absorción y Digestión Química de CarbohidratosRafael Sirera Fisiología Humana
Digestión de carbohidratos
• Glucosa y galactosa son
absorbidas vía
cotransporte con iones
sodio.
• La fructose se absorbe vía
difusión facilitada.
• Todos los monosacaridos
salen de las células epiteliales
vía difusión facilitada, entrán en
los capilares sanguineos de los
villi y son transportados al
higado por la vena hepática
portal.
Almidón y disacaridos
Oligosacaridos
y disacaridos
Lactosa Maltosa Sucrosa
Glucosa Fructosa
Amilase
salivar
Mouth
Amilasa
pancreatica
Enzimas del borde en
cepillo del intestino
delgado
(dextrinasa,
glucoamilasa
, lactasa, maltasa,
and sucrasa)
intestino
delgado
pancreas
Tipo de alimento
Galactosa
Forma de absorción
Enzimas y
fuentes
Lugar de
acción
Enterocito
Membrana apical (microvilli)
Transportador
de aminoácidos
Capilar
Lumen
intestinal
Proteasas
pancreáticas
Aminoacidos de fragmentos de proteinas
Enzimas del borde en cepillo
Na+
Na+
1 Proteinas y fragmentos de
proteinas son digeridos a
aminoácidos por las proteasas
pancreáticas (tripsina, quimotripsina
y carboxipeptidasas), y por las
enzimas del borde en cepillo
(carboxipeptidasas,
aminopeptidasas, y dipeptidasas) de
la mucosa celular.
2 Los aminoácidos son absorbidos
por transporte activo den tro de los
enterocitos, y se liberan en la cara
opuesta (transcitosis)
3 Los aminoácidos dejan el villi
epitelial por difusión facilitada y entran
en el capilar vía espacios
intercelulares
Transporte activo
Transporte pasivo
• Enzimas: pepsina en el estómago
• Proteasas pancreáticas– Tripsina, quimotripsina, y
carboxipeptidasa
• Enzimas del borde en cepillo– Aminopeptidasas,
carboxipeptidasas, y dipeptidasas
• La absorción de aminoacidsestá acoplada al transporteactivo de Na+
Absorción y Digestión Química de ProteínasRafael Sirera Fisiología Humana
Absorción y Digestión Química de ProteínasRafael Sirera Fisiología Humana
Igestión de proteinas
• Los aminoáacidos son
absorbidos por cotransporte con
iones sodio.
• Algunos dipeptidos y
tripeptidos son absorbidos vía
cotransporte con H+ e
hidrolizados a aminoácidos
dentro de las células.
+
• Los aminoácidos abandonan los
enterocitos por difusión
facilitada, entran al capilar
sanguineo del villi y son
transportados al higado por la
vena hepática portal
pancreas
Intestino
delgado
Estómago
Tipo de alimento
Proteina
polipéptidos largos
Pepsina
(glándulas gástricas)
en presencia de HCl
Polipeptidos cortos,
peptidos cortos
Enzimas
pancreáticos
(tripsina,
quimotripsina,
carboxipeptidasa)
Aminoácidos
(algunos dipéptidos
y tripéptidos)
Enzimas del borde
en cepillo
(aminopeptidasa,
carboxipeptidasa,
y dipeptidasa)
Enzimas y
fuentes
Lugar de
acción Forma de absorción
• Pre-tratamiento—
emulsificación con las sales
biliares
• Enzimas—lipasa pancreática
• Absorción de glicerol y ácidos
grasos de cadena corta
– Se absorbe al capilar sanguíneo
en el villi
– Son transportados vía vena
hepática portal
Absorción y Digestión Química de LípidosRafael Sirera Fisiología Humana
• Absorción de monoglicéridos y ácidos grasos– Conjuntos de sales biliares y
lecitina que forman micelas
– Las micelas liberan los ác. grasos que difunden a las célulasenterocitos
– Se combinan con las proteinaspara formar quilomicrones
– Entrada de lactíferos que son transportados a la circulaciónsistémica.
– Lactífero: capilar linfático querecibe nutrientes del intestino
Absorción y Digestión Química de LípidosRafael Sirera Fisiología Humana
Células
epiteliale
s del
intestino
delgado
Las partículas
de grasa son
cargadas de
sales biliares
Glóbulo graso
Lactifero
Sales Biliares
Las micelas engloban ác. grasos,
monoglicéridos y sales biliares
1 Los glóbulos grasos de gran tamaño son
emulsionados (físicamente rotos en pequeñas
gotas grasas) por las sales biliares en el
duodeno 2 Digestión de grasa por las enzimas
pancreáticas lipasa, que da lugar a la liberación
de ác. grasos libres y monoglicéridos. Estos son
asociados con sales biliares para formar micelas
que los transportan a la mucosa intestinal.
3 Los ác. grasos y monogliceridos abandonan las
micelas y difunden al interior de las células
epiteliales. Estos son entonces combinados y
empaquetados con otras sustancias lipídicas y
proteicas para formar quilomicrones.
4 Los quilomicrones son expulsados de los
enterocitos por exocitosis. Los quilomicrones son
lactiferos. Estos son transportados del intestino a la
linfa
Absorción y Digestión Química de LípidosRafael Sirera Fisiología Humana
Digestión de grasas
Small
intestine
Pancreas
Grasas no emulsionadas
Emulsificación por la
acción detergente de
las sales biliares
liberadas por el higado
Lipasas
pancreáticas
Monogliceridos
y ác. grasos
Glycerol
y
Ácidos grasos
• Los ácidos grasos y monogliceridos entran en los enterocitos vía difusión pasiva.
• ác. Grasos y monogliceridos son recombinados para formar trigliceridos los cuales son combinados con otros lípidos y proteinas para formar quilomicrones que son expulsados de la célula por exocitosis.
• Los quilomicrones entran en la lacteal del villi y son transportados a
la circulación sistémica por la linfa a través del conducto torácico
• Algunos ác. grasos de cadena corta son absorbidos, transportados al inteior del capilar sanguíneo del villi por difusión, y transportados al hígado vía vena hepática portal
Tipo de alimentoEnzimas y
fuentes
Lugar de
acción
Forma de absorción
• Enzimas
– Ribonucleasa y deoxirribonucleasas pancreaticas
• Absorción
– Transporte activo
• Transportado al hígado vía vena hepática portal
Absorción y Digestión Química de Ácidos Nucleicos
Rafael Sirera Fisiología Humana
Digestion de ácidos nucleicos
• Los ác. nucleicos entran en las
células intestinales por transporte
activo vía transportadores de
membrana
• Los ác. nucleicos son
absorbidos en el capilar
sanguíneo del villi y
transportados al hígado vía
vena hepática portal
pancreas
Intestino
delgado
Acidos nucleicosribonucleasa y
deoxyribonucleas
a pancreaticas
Brush border
enzymes
(nucleosidases
and phosphatases)
Azúcares de pentosa,
Bases nitrogenadas,
iones fosfato
Tipo de alimento Enzimas y
fuentes
Lugar de
acción
Forma de absorción
• Vitaminas
– En el intestino grueso
– Se absorben las vitaminas K y B
procedentes del metaboliso de las
enterobacterias
• Agua
– El 95% es absorbida en el intestino
delgado por osmosis
– La osmosis neta ocurre cuando un
gradiente de concentración es
establecido por el transporte activo de
solutos
– La captación de agua está acoplada junto
a la captación de solutos
Otras AbsorcionesRafael Sirera Fisiología Humana
• Electrolitos
– Principalmente a lo largo del intestino
delgado
– El hierro y el calcio son absorbidos en el
duodeno
• La absorción de Na+ está acoplada a
la absorción de glucosa y
aminoácidos
• El hierro iónico es almacenado en la
mucosa celular con la ferritina
• El K+ difunde en respuesta a
gradientes osmóticos
• La absorción de Ca2+ es regulada por
la vitamina D y por la hormona
paratiroidea (PTH)
• Malabsorción de Nutrientes. Causas
– Cualquier causa que interfiera con
la disponibilidad de bilis o jugo
pancreático
– Daño de la mucosa intestinal (e.g.,
infección bacteriana)
• Enteropatía por intolerancia al gluten
(enfermedad celíaca)
– El gluten daña el villi intestinal y los
bordes en cepillo
– Se trata mediante la eliminación de
gluten de la dieta (todos los cereales
excepto el arroz y el maiz)
PatofisiologíaRafael Sirera Fisiología Humana
• Durante la edad
– La actividad del tracto gastrointestinal
cae, la absorción es menos eficiente y la
peristalsis disminuye
– Diverticulosis, incontinencia fecal, y
cancer del tracto GI
• Cáncer
– Los canceres de estómago y colon rara
vez tienen signos o sintomas
– Cancer de colon mestastatiza
frecuentemente en el higado como cancer
secundario
– Prevención
• Pruebas complementaria periodicas
