Anatomía y fisiología

Objetivos de aprendizaje

Al finalizar esta sección, serás capaz de:

  • Identificar los órganos del canal alimentario de proximal a distal, y exponer brevemente su función
  • Identificar los órganos digestivos accesorios y exponer brevemente su función
  • Describir las cuatro capas de tejido fundamentales del canal alimentario
  • Contrastar las contribuciones de los sistemas nerviosos entérico y autónomo al funcionamiento del sistema digestivo
  • Explicar cómo el peritoneo ancla los órganos digestivos

La función del sistema digestivo es descomponer los alimentos que se ingieren, liberar sus nutrientes, y absorber esos nutrientes en el cuerpo. Aunque el intestino delgado es el caballo de batalla del sistema, donde se produce la mayor parte de la digestión, y donde la mayoría de los nutrientes liberados se absorben en la sangre o la linfa, cada uno de los órganos del sistema digestivo hace una contribución vital a este proceso.

Este diagrama muestra el sistema digestivo de un ser humano, con los principales órganos etiquetados.

Figura 1. Todos los órganos digestivos desempeñan un papel integral en el proceso de la digestión que mantiene la vida.

Como ocurre con todos los sistemas corporales, el sistema digestivo no trabaja de forma aislada; funciona de forma cooperativa con los demás sistemas del cuerpo. Consideremos, por ejemplo, la interrelación entre los sistemas digestivo y cardiovascular. Las arterias suministran a los órganos digestivos oxígeno y nutrientes procesados, y las venas drenan el tracto digestivo. Estas venas intestinales, que constituyen el sistema portal hepático, son únicas; no devuelven la sangre directamente al corazón. Más bien, esta sangre se desvía al hígado, donde se descargan sus nutrientes para procesarlos antes de que la sangre complete su circuito de vuelta al corazón. Al mismo tiempo, el sistema digestivo proporciona nutrientes al músculo cardíaco y al tejido vascular para favorecer su funcionamiento. La interrelación de los sistemas digestivo y endocrino también es fundamental. Las hormonas segregadas por varias glándulas endocrinas, así como las células endocrinas del páncreas, el estómago y el intestino delgado, contribuyen al control de la digestión y el metabolismo de los nutrientes. A su vez, el sistema digestivo proporciona los nutrientes para alimentar la función endocrina. La tabla 1 ofrece una visión rápida de cómo estos otros sistemas contribuyen al funcionamiento del sistema digestivo.

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Tabla 1. Contribución de otros sistemas corporales al sistema digestivo
Sistema corporal Beneficios que recibe el sistema digestivo
Cardiovascular La sangre suministra a los órganos digestivos oxígeno y nutrientes procesados nutrientes
Endocrino Las hormonas endocrinas ayudan a regular la secreción en las glándulas digestivas y los órganos accesorios
Integumentario La piel ayuda a proteger los órganos digestivos y sintetiza la vitamina D para la absorción del calcio
Linfático Tejido linfoide asociado a la mucosatejido linfoide asociado y otros tejidos linfáticos defienden contra la entrada de patógenos; los lacteales absorben los lípidos y los vasos linfáticos transportan los lípidos al torrente sanguíneo
Muscular Los músculos esqueléticos sostienen y protegen los órganos abdominales
Nervoso Las neuronas sensoriales y motoras ayudan a regular las secreciones y las contracciones musculares del tracto digestivo
Respiratorio Los órganos respiratorios proporcionan oxígeno y eliminan el dióxido de carbono
Esquelético Los huesos ayudan a proteger y sostener los órganos digestivos
Urinario Los riñones convierten la vitamina D en su forma activa permitiendo la absorción de calcio en el intestino delgado

  • Funciones del sistema digestivo: descomposición de los alimentos y absorción de nutrientes
    • 2 divisiones del sistema digestivo:
  1. Canal alimentario – órganos por los que pasan los alimentos: boca, faringe, esófago, estómago, intestino delgado, intestino grueso y ano
  2. Órganos accesorios – estructuras que ayudan a la digestión: dientes, glándulas salivales, hígado, vesícula biliar y páncreas
  • Digestión mecánica – descomposición física de los alimentos en trozos más pequeños, lo que produce una mayor superficie de contacto con las secreciones digestivas
  • Digestión química – división de moléculas alimentarias complejas no absorbibles en pequeñas, moléculas nutritivas absorbibles
            • Carbohidratos → glucosa
            • Triglicéridos → ácidos grasos
            • Proteínas → aminoácidos
            • Ácidos nucleicos → nucleótidos
          • Hidrólisis: digestión química por adición de agua; La hidrólisis se produce muy lentamente, por lo que la adición de enzimas digestivas acelera las reacciones
            • Hay enzimas específicas para reacciones específicas. Sustrato – el compuesto que se ajusta a sustratos específicos. Por ejemplo, la amilasa es una enzima que descompone la amilosa. La amilasa es la enzima y la amilosa es el sustrato

          Órganos del sistema digestivo

          La forma más fácil de entender el sistema digestivo es dividir sus órganos en dos categorías principales. El primer grupo son los órganos que componen el canal alimentario. Los órganos digestivos accesorios componen el segundo grupo y son fundamentales para orquestar la descomposición de los alimentos y la asimilación de sus nutrientes en el cuerpo. Los órganos digestivos accesorios, a pesar de su nombre, son fundamentales para la función del sistema digestivo.

          Órganos del canal alimentario

          También llamado tracto gastrointestinal (GI) o intestino, el canal alimentario (aliment- = «alimentar») es un tubo unidireccional de unos 7,62 metros de longitud durante la vida y más cerca de 10,67 metros (35 pies) de longitud cuando se mide después de la muerte, una vez que se pierde el tono del músculo liso. La función principal de los órganos del canal alimentario es nutrir el cuerpo. Este tubo comienza en la boca y termina en el ano. Entre esos dos puntos, el canal se modifica como faringe, esófago, estómago e intestino delgado y grueso para adaptarse a las necesidades funcionales del cuerpo. Tanto la boca como el ano están abiertos al ambiente externo; por lo tanto, los alimentos y los desechos que se encuentran dentro del canal alimentario se consideran técnicamente fuera del cuerpo. Sólo a través del proceso de absorción, los nutrientes de los alimentos entran en el «espacio interior» del cuerpo y lo nutren.

          Estructuras accesorias

          Cada órgano digestivo accesorio ayuda a descomponer los alimentos. Dentro de la boca, los dientes y la lengua inician la digestión mecánica, mientras que las glándulas salivales inician la digestión química. Una vez que los productos alimenticios entran en el intestino delgado, la vesícula biliar, el hígado y el páncreas liberan secreciones -como la bilis y las enzimas- esenciales para que la digestión continúe. En conjunto, se denominan órganos accesorios porque brotan de las células de revestimiento del intestino en desarrollo (mucosa) y aumentan su función; de hecho, no se podría vivir sin sus contribuciones vitales, y muchas enfermedades importantes son consecuencia de su mal funcionamiento. Incluso una vez completado el desarrollo, mantienen una conexión con el intestino por medio de conductos.

          Histología del canal alimentario

          A lo largo de su recorrido, el tracto alimentario está compuesto por las mismas cuatro capas de tejido; los detalles de su disposición estructural varían para adaptarse a sus funciones específicas. Empezando por el lumen y moviéndose hacia fuera, estas capas son la mucosa, la submucosa, la muscular y la serosa, que es continua con el mesenterio.

          Esta imagen muestra la sección transversal del canal alimentario. Las diferentes capas del canal alimentario se muestran como cilindros concéntricos con los principales músculos y venas etiquetados.

          Figura 2. La pared del canal alimentario tiene cuatro capas básicas de tejido: la mucosa, la submucosa, la muscular y la serosa.

          La mucosa se denomina membrana mucosa, porque la producción de moco es un rasgo característico del epitelio intestinal. La membrana está formada por el epitelio, que está en contacto directo con los alimentos ingeridos, y la lámina propia, una capa de tejido conectivo análoga a la dermis. Además, la mucosa tiene una fina capa de músculo liso, denominada mucosa muscular (que no debe confundirse con la capa muscular, descrita más adelante).

          • Epitelio-En la boca, la faringe, el esófago y el canal anal, el epitelio es principalmente un epitelio escamoso estratificado no queratinizado. En el estómago y los intestinos, es un epitelio columnar simple. Obsérvese que el epitelio está en contacto directo con el lumen, el espacio interior del canal alimentario. Entre sus células epiteliales se encuentran las células caliciformes, que segregan moco y líquido en el lumen, y las células enteroendocrinas, que segregan hormonas en los espacios intersticiales entre las células. Las células epiteliales tienen una vida muy breve, que oscila entre un par de días (en la boca) y una semana (en el intestino). Este proceso de rápida renovación ayuda a preservar la salud del canal alimentario, a pesar del desgaste resultante del contacto continuado con los alimentos.
          • Lámina propia: además de tejido conectivo suelto, la lámina propia contiene numerosos vasos sanguíneos y linfáticos que transportan los nutrientes absorbidos a través del canal alimentario a otras partes del cuerpo. La lámina propia también cumple una función inmunitaria al albergar grupos de linfocitos, que constituyen el tejido linfoide asociado a la mucosa (MALT). Estos grupos de linfocitos son especialmente importantes en el íleon distal, donde se conocen como manchas de Peyer. Si se tiene en cuenta que el canal alimentario está expuesto a bacterias transmitidas por los alimentos y a otras materias extrañas, no es difícil entender por qué el sistema inmunitario ha desarrollado un medio de defensa contra los patógenos que se encuentran en él.
          • Mucosa muscular: esta fina capa de músculo liso está en un estado constante de tensión, tirando de la mucosa del estómago y del intestino delgado en pliegues ondulantes. Estos pliegues aumentan drásticamente la superficie disponible para la digestión y la absorción.
          • Como su nombre indica, la submucosa se encuentra inmediatamente debajo de la mucosa. Es una amplia capa de tejido conectivo denso que conecta la mucosa suprayacente con la muscularis subyacente. Incluye vasos sanguíneos y linfáticos (que transportan los nutrientes absorbidos) y un conjunto de glándulas submucosas que liberan secreciones digestivas. Además, sirve de conducto para una densa red de nervios ramificados, el plexo submucoso, que funciona como se describe a continuación.

            La tercera capa del canal alimentario es la muscalaris (también llamada muscularis externa). La musculatura del intestino delgado está formada por una doble capa de músculo liso: una capa circular interna y una capa longitudinal externa. Las contracciones de estas capas favorecen la digestión mecánica, exponen una mayor cantidad de alimentos a las sustancias químicas digestivas y mueven los alimentos a lo largo del canal. En las regiones más proximales y distales del canal alimentario, que incluyen la boca, la faringe, la parte anterior del esófago y el esfínter anal externo, la musculatura está formada por músculo esquelético, lo que permite controlar voluntariamente la deglución y la defecación. La estructura básica de dos capas que se encuentra en el intestino delgado se modifica en los órganos proximales y distales al mismo. El estómago está equipado para su función de agitación mediante la adición de una tercera capa, el músculo oblicuo. Mientras que el colon tiene dos capas como el intestino delgado, su capa longitudinal está segregada en tres estrechas bandas paralelas, la tenia coli, que le dan el aspecto de una serie de bolsas en lugar de un simple tubo.

            La serosa es la porción del canal alimentario superficial a la muscularis. Presente sólo en la región del canal alimentario dentro de la cavidad abdominal, consiste en una capa de peritoneo visceral que recubre una capa de tejido conectivo suelto. En lugar de serosa, la boca, la faringe y el esófago tienen una densa vaina de fibras de colágeno llamada adventicia. Estos tejidos sirven para mantener el canal alimentario en su lugar cerca de la superficie ventral de la columna vertebral.

            Suministro de nervios

            En cuanto los alimentos entran en la boca, son detectados por receptores que envían impulsos a lo largo de las neuronas sensoriales de los nervios craneales. Sin estos nervios, no sólo la comida carecería de sabor, sino que tampoco podrías sentir ni la comida ni las estructuras de tu boca, y no podrías evitar morderte al masticar, una acción posibilitada por las ramas motoras de los nervios craneales.

            La inervación intrínseca de gran parte del canal alimentario la proporciona el sistema nervioso entérico, que va desde el esófago hasta el ano, y contiene aproximadamente 100 millones de neuronas motoras, sensoriales e interneuronas (únicas en este sistema en comparación con todas las demás partes del sistema nervioso periférico). Estas neuronas entéricas se agrupan en dos plexos. El plexo mientérico (plexo de Auerbach) se encuentra en la capa muscularis del canal alimentario y es responsable de la motilidad, especialmente del ritmo y la fuerza de las contracciones de la muscularis. El plexo submucoso (plexo de Meissner) se encuentra en la capa submucosa y es responsable de regular las secreciones digestivas y de reaccionar ante la presencia de alimentos.

            Las inervaciones extrínsecas del canal alimentario son proporcionadas por el sistema nervioso autónomo, que incluye nervios simpáticos y parasimpáticos. En general, la activación simpática (la respuesta de lucha o huida) restringe la actividad de las neuronas entéricas, disminuyendo así la secreción y la motilidad GI. Por el contrario, la activación parasimpática (la respuesta de descanso y digestión) aumenta la secreción y la motilidad gastrointestinal al estimular las neuronas del sistema nervioso entérico.

            Suministro de sangre

            Los vasos sanguíneos que sirven al sistema digestivo tienen dos funciones. Transportan los nutrientes de proteínas y carbohidratos absorbidos por las células de la mucosa después de la digestión de los alimentos en el lumen. Los lípidos se absorben a través de los conductos lácteos, pequeñas estructuras del sistema linfático. La segunda función de los vasos sanguíneos es suministrar a los órganos del canal alimentario los nutrientes y el oxígeno necesarios para impulsar sus procesos celulares.

            Específicamente, las partes más anteriores del canal alimentario reciben sangre de las arterias que se ramifican del arco aórtico y la aorta torácica. Por debajo de este punto, el canal alimentario recibe sangre de las arterias que se ramifican de la aorta abdominal. El tronco celíaco da servicio al hígado, el estómago y el duodeno, mientras que las arterias mesentéricas superior e inferior suministran sangre al resto del intestino delgado y grueso.

            Las venas que recogen la sangre rica en nutrientes del intestino delgado (donde se produce la mayor absorción) desembocan en el sistema portal hepático. Esta red venosa lleva la sangre al hígado, donde los nutrientes se procesan o se almacenan para su uso posterior. Sólo entonces la sangre drenada de las vísceras del canal alimentario circula de nuevo hacia el corazón. Para apreciar lo exigente que es el proceso digestivo para el sistema cardiovascular, considere que mientras usted está «descansando y digiriendo», aproximadamente una cuarta parte de la sangre bombeada con cada latido del corazón entra en las arterias que sirven a los intestinos.

            El peritoneo

            Los órganos digestivos dentro de la cavidad abdominal se mantienen en su lugar por el peritoneo, un amplio saco membranoso seroso formado por tejido epitelial escamoso rodeado de tejido conectivo. Se compone de dos regiones diferentes: el peritoneo parietal, que recubre la pared abdominal, y el peritoneo visceral, que envuelve los órganos abdominales. La cavidad peritoneal es el espacio delimitado por las superficies peritoneales visceral y parietal. Unos pocos mililitros de líquido acuoso actúan como lubricante para minimizar la fricción entre las superficies serosas del peritoneo.

            Este diagrama muestra la sección transversal del abdomen. El peritoneo se distingue de los órganos abdominales mediante líneas más oscuras.

            Figura 3. Un corte transversal del abdomen muestra la relación entre los órganos abdominales y el peritoneo (líneas más oscuras).

            Trastornos del aparato digestivo: Peritonitis

            La inflamación del peritoneo se llama peritonitis. La peritonitis química puede desarrollarse en cualquier momento en que la pared del canal alimentario se rompa, permitiendo la entrada del contenido del lumen en la cavidad peritoneal. Por ejemplo, cuando una úlcera perfora la pared del estómago, los jugos gástricos se derraman en la cavidad peritoneal. La peritonitis hemorrágica se produce tras la rotura de un embarazo tubárico o una lesión traumática en el hígado o el bazo que llena de sangre la cavidad peritoneal. Una peritonitis aún más grave se asocia a las infecciones bacterianas que se observan en la apendicitis, la diverticulitis colónica y la enfermedad inflamatoria pélvica (infección de las trompas uterinas, generalmente por bacterias de transmisión sexual). La peritonitis pone en peligro la vida del paciente y suele requerir una intervención quirúrgica de urgencia para corregir el problema subyacente y una terapia antibiótica intensiva. Cuando sus bisabuelos e incluso sus padres eran jóvenes, la mortalidad por peritonitis era elevada. La cirugía agresiva, las mejoras en la seguridad de la anestesia, el avance de la experiencia en cuidados críticos y los antibióticos han mejorado mucho la tasa de mortalidad de esta enfermedad. Aun así, la tasa de mortalidad todavía oscila entre el 30 y el 40 por ciento.

            El peritoneo visceral incluye múltiples pliegues grandes que envuelven varios órganos abdominales, sujetándolos a la superficie dorsal de la pared corporal. Dentro de estos pliegues hay vasos sanguíneos, vasos linfáticos y nervios que inervan los órganos con los que están en contacto, abasteciendo a sus órganos adyacentes. Los cinco pliegues peritoneales principales se describen en la Tabla 2. Obsérvese que, durante el desarrollo fetal, algunas estructuras digestivas, como la primera porción del intestino delgado (llamada duodeno), el páncreas y partes del intestino grueso (el colon ascendente y descendente, y el recto) permanecen total o parcialmente posteriores al peritoneo. Por lo tanto, la ubicación de estos órganos se describe como retroperitoneal.

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            Tabla 2. Los cinco principales pliegues peritoneales
            Pliegue Descripción
            El epiplón mayor Estructura parecida a un prón que se encuentra en la superficie del intestino delgado y del colon transverso; un lugar de depósito de grasa en personas con sobrepeso
            Ligamento falciforme Anclava el hígado a la pared abdominal anterior y al borde inferior del diafragma
            Emilio menor Suspende el estómago del borde inferior del hígado; Proporciona una vía para las estructuras que se conectan al hígado
            Mesenterio Banda vertical de tejido anterior a las vértebras lumbares y que ancla todo el intestino delgado excepto la porción inicial (el duodeno)
            Mesocolón Une dos porciones del intestino grueso (el colon transverso y el sigmoide) a la pared abdominal posterior

            Pregunta de práctica

            Mira este breve vídeo de lo que ocurre con los alimentos que comes mientras pasa de tu boca a tu intestino. A lo largo del camino, observa cómo los alimentos cambian de consistencia y forma. ¿Cómo facilita este cambio de consistencia la obtención de nutrientes de los alimentos?

            Mostrar respuesta

            Las respuestas pueden variar.

            Repaso del capítulo

            El aparato digestivo incluye los órganos del canal alimentario y las estructuras accesorias. El canal alimentario forma un tubo continuo que está abierto al ambiente exterior en ambos extremos. Los órganos del canal alimentario son la boca, la faringe, el esófago, el estómago, el intestino delgado y el intestino grueso. Las estructuras digestivas accesorias son los dientes, la lengua, las glándulas salivales, el hígado, el páncreas y la vesícula biliar. La pared del canal alimentario está compuesta por cuatro capas básicas de tejido: mucosa, submucosa, muscular y serosa. El sistema nervioso entérico proporciona inervación intrínseca, y el sistema nervioso autónomo proporciona inervación extrínseca.

            Autocomprobación

            Responde a la(s) pregunta(s) siguiente(s) para ver hasta qué punto comprendes los temas tratados en la sección anterior.

            Preguntas de pensamiento crítico

            1. Explica cómo el sistema nervioso entérico apoya al sistema digestivo. Qué podría ocurrir para que el sistema nervioso autónomo tuviera un impacto negativo en la digestión?
            2. ¿Qué capa del tejido del canal alimentario es capaz de ayudar a proteger el cuerpo contra las enfermedades, y a través de qué mecanismo?
            Mostrar respuestas

            1. El sistema nervioso entérico ayuda a regular la motilidad del canal alimentario y la secreción de jugos digestivos, facilitando así la digestión. Si una persona se pone demasiado ansiosa, se estimula la inervación simpática del canal alimentario, lo que puede provocar una ralentización de la actividad digestiva.
            2. La lámina propia de la mucosa contiene tejido linfoide que constituye el MALT y responde a los patógenos encontrados en el canal alimentario.

            Glosario

            Órgano digestivo accesorio: incluye los dientes, la lengua, las glándulas salivales, la vesícula biliar, el hígado y el páncreas

            Canal alimentario: tubo digestivo muscular continuo que se extiende desde la boca hasta el ano

            Movilidad: movimiento de los alimentos a través del tracto gastrointestinal

            mucosa: revestimiento más interno del canal alimentario

            muscularis: capa muscular (esquelética o lisa) de la pared del canal alimentario

            plexo mientérico: (plexo de Auerbach) principal suministro de nervios a la pared del canal alimentario; controla la motilidad

            retroperitoneal: situado posteriormente al peritoneo

            serosa: Capa más externa de la pared del canal alimentario presente en regiones dentro de la cavidad abdominal

            submucosa: capa de tejido conectivo denso en la pared del canal alimentario que une la mucosa suprayacente a la muscularis subyacente

            plexo submucoso: (plexo de Meissner) suministro nervioso que regula la actividad de las glándulas y el músculo liso

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