Hemoglobina

La proteína es una enzima Alostérica, con un grado de flexibilidad muy grande, pues, la unión de un oxígeno crea un sitio de unión para un segundo oxigeno y asi sucesivamente hasta completar normalmente un promedio 4 oxígenos (saturación al 50%).
El grado de saturación refleja la cantidad de oxígeno que está ligada a la hemoglobina.
La Presión parcial indica la concentración de un elemento; es decir, la presión parcial es proporcional a la concentración de un elemento.
Las 4 moléculas en rojo son el grupo heme.

Globulos rojos, hematíes o eritrocitos

Los globulos rojos transportan oxígeno a los tejidos. No poseen núcleo porque lo pierden en su etapa de maduración. La hempoglobina es una proteína con 4 subunidades, cada una con un grupo heme que lleva un átomo de Fe en su centro. El Fierro liga el Oxígeno como una enzima alosterica, pudiendo unir un máximo de 8 oxigenos, pero no es la condición normal saturada, sino solamente 4 oxígenos.

Sistema Circulatorio

El sistema circulatorio consta de vasos sanguineos, corazón y la sangre que transporta como en un circuito. Su función es transportar nutrientes y gases (oxígeno y dióxido de carbono) a todas las celulas del cuerpo para que obtengan la energía que necesitan.

Sangre:

La sangre representa un 8% del peso corporal aprox., su color se debe a la presencia de globulos rojos, los cuales poseen un pigmento llamado hemoglobina.

La Sangre esta compuesta por Elementos figurados 45% (globulos rojos, globulos blancos y plaquetas) y Plasma 55% (agua 90%, proteínas, lipidos, azucares, hormonas, enzimas, sales minerales y vitaminas). Suero se le llama al plasma cuando no tiene fibrinogeno, una proteína responsable de la coagulación sanguinea.
Un hombre posee 5.400.000 globulos rojos y la mujer 4.800.000 globulos rojos (por su menor estatura promedio y por el ciclo menstrual). Los globulos blancos en hombres y mujeres varía normalmente entre 4.000 y 11.000 gl. blancos. Las plaquetas varían entre 200.000 y 500.000 plaquetas.

Otras de las funciones de la sangre es mantener constante la temperatura gracias al alto contenido de agua.

Vasos Sanguineos

Los vasos más comunes son: Arterias, arteriolas, capilares, venulas y venas. La principal diferencia es su diametro y los capilares son los vasos sanguineos más pequeñitos y son los únicos que permiten el intercambio de nutrientes y gases.

Las Arteias suelen caracterizarse por: sacan sangre del corazón, llevan gran cantidad de oxígeno, poseen alta presión, poseen un color rojo brillante y son profundas.

Las Venas se caracterizan por: llevan sangre al corazón, llevan alta concentración de dioxido de carbono, poseen baja presión, color rojo oscuro y son superficiales.

Hormonas Gastrointestinales

Gastrina: producido por el estomago e intestino delgado. Su función es estimular la secreción del ácido gástrico y estimula el crecimiento de la mucosa del estomago.

CCK-Colecistokinina: Produce contracción de la vesícula biliar e incrementa la secreción de jugo pancreatico. Es producida por el Duodeno, nervios del Íleon y el Colon.

Secretina: Producida en el Duodeno. Incrementa la secreción de bicarbonato por las celulas del pancreas y las vías biliares. Aumenta la acción de la CCK para producir la secreción pancreatica y disminuye la secreción gastrica de HCl.

GIP-Peptido gastrico intestinal = Se produce en el duodeno y yeyuno. Su secreción se estimula por la glucosa y grasas en el duodeno. Estimula la secreción de Insulina.

VIP- Peptido vasointestinal = Se encuentra en el estómago hasta el colon. En el intestino estimula la secreción de electrolitos y agua. Relaja el músculo liso intestinal y esfinteres. Inhibe la secreción gastrica. Las grasas dan lugar a su liberación a partir del yeyuno.

Otras hormonas:
Motilina
Neurotensina
Sustancia P
Bombesina
Somatostatina

Producción de Acido Clorhidrico

La producción de HCl en la celula parietal se produce originalmente a partir del CO2 y H2O por acción de la enzima anhidrasa carbonica (A.C.) para producir acido carbónico (H2CO3). Este es un ácido débil que se disocia en ión carbonato y un protón. El ión carbonato sale hacia la sangre por un co-transportador Cl-HCO3, este cloruro sale hacia el lumen por un tranportador independiente y el protón sale al lumen por un transportador H-K, potasio entra a la celula y el protón sale al lumen. Finalmente el protón y el cloruro se unen por diferencias de cargas produciendo HCl sin afectar las paredes de la célula.

Enzimas del sistema digestivo

Amilasa salival (glándula salival): hidroliza enlaces alfa1,4 para producir dextrinas, maltotriosa y maltosa.

Lipasa lingual (glándula salival): Actua sobre trigliceridos produciendo acidos grasos.

Pepsina (estómago): Actúa sobre proteínas y polipeptidos cortando junto a los aminoacidos aromaticos.

Lipasa gástrica (estómago): Actua sobre trigliceridos produciendo acidos grasos y glicerol.

Tripsina (pancreas): Actúa sobre el extremo carboxilo de los aminoacidos básicos (Arg, Lis).

Quimotripsina (pancreas): Actúa sobre enlaces peptidicos en el extremo carboxilo de aminoácidos aromaticos.

Elastasa (pancreas): Actúa sobre extremos carboxilos de aminoácidos alifaticos. Su sustrato es Elastina y otras proteínas.

Carboxipeptidasa A (pancreas): Actúa sobre extremos carboxilos que poseen cadenas laterales ramificadas aromaticas o alifaticas.

Carboxipeptidasa B (pancreas): Actúa sobre extremos carboxilos terminales que poseen cadenas laterales básicas.

Colipasa (pancreas): facilita la exposición del sitio activo de la lipasa pancreatica.

Lipasa pancreatica (pancreas): Actúa sobre lipidos generando monogliceridos y ácidos grasos.

Amilasa pancreatica (pancreas): rompe el almidón en maltosas.

Ribonucleasas (pancreas): actúa sobre nucleotidos de ARN

Fosfolipasa A (pancreas): Actúa sobre fosfolipidos produciendo ácidos grasos.

Enteropeptidasa (Intestino delgado): Actúa sobre el tripsinogeno para producir tripsina.

Aminopeptidasa (Intestino delgado): Rompe proteinas desde los extremos amino terminales

Carboxipeptidasa (Intestino delgado): Rompe proteínas actuando en los extremos carboxi-terminales.

Endopeptidasas (Intestino delgado): rompe proteínas en las porciones medias del polipeptido.

Dipeptidasas (Intestino delgado): actua sobre dipeptidos para formar dos aminoácidos.

Maltasa (Intestino delgado): Actua sobre la Maltosa generando glucosa

Lactasa (Intestino delgado): Actúa sobre Lactosa generando galactosa y glucosa

Sacarasa (Intestino delgado): Actúa sobre Sacarosa para producir Fructosa y glucosa

Alfa-dextrinasa (Intestino delgado): Actúa sobre alfa-dextrina para producir glucosa

Trehalosa (Intestino delgado): Actúa sobre Trehalosa para producir glucosa.

Enfermedades relacionadas con el sistema Digestivo

Vómito = acto reflejo que consiste en la contracción espasmódica del estómago para expulsar el contenido gástrico causado por alguna toxina que afecta al estomago.

Gastritis = Inflamación de la mucosa gástrica por diferentes causas: acción bactreriana o alteración del sistema nervioso. Muchos alimentos causan la sececión exagerada de ácido en el estómago, pero sobre todo el estrés.

úlcera = Herída generada por la acción prolongada del ácido sobre las paredes del estómago. Esta herida produce sangramiento y puede llevar desde fuertes dolores a la muerte.

Diarrea = condición de mala absorción de agua y sales minerales, por lo que las heces se ven diluídas y eliminadas explosivamente.

Estreñimiento = Condición de mal tránsito del contenido intestinal por situaciones de estrés, falta de hábito en ir al baño o uso de un tipo de alimentación inadecuado. La frecuencia de defecación se reduce a una vez cada 2 días, o hasta una vez a la semana, cuando lo normal es defecar todos los días. Para resolver el problema se sugiere:
a) comer mayor cantidad de fibra dietetica de frutas y verduras
b) tomar idealmente 2 Litros de agua diarios
c) realizar ejercicios frecuentes a la semana.

Cálculor biliares = formación de núcleos de Calcio y Colesterol en la vesícula biliar, que crecen hasta formar varias piedras. Causan dolor, nauseas, etc.

Gatroenteritis = condición de inflamación del estomago e intestinos por toxinas en los alimentos.

Reflujo = Condición de mal funcionamiento del esfinter cardias, cuya abertura hace salir el quimio hacia el esofago quemandolo y provocando ardor permanente, cambios en la histología celular del esofago.

Vena porta-hepatica

La vena porta absorbe los nutrientes del intestino delgado, particularmente los carbohidratos, aminoácidos, sales, vitaminas y agua y son llevados hacia el Hígado donde son utilizados para diferentes fines: Los monosacaridos como glucosa es almacenado como glucogeno, los aminoácidos en exceso son destruidos y convertidos en urea para ser eliminados por la orina.

Microvellosidades intestinales

Las microvellosidades son evaginaciones de citoplasma de las celulas del epitelio intestinal. Su función es aumentar la superficie de absorción de nutrientes.

Vellosidades Intestinales

Las vellosidades intestinales son plieges de la capa mucosa del intestino y permiten el incremento de la superficie de absorción. La capa mucosa esta formada por un epitelio que se recubre con una glicoproteína llamada Glicocalix, que evita el daño del ácido del estomago.

En la Enfermedad Celíaca, los pacientes no pueden consumir Gluten, una proteina del trigo, avena, cebada y centeno. El Gluten (predisposición genética) destruye las vellosidades intestinales, atrofiandolas y esto altera la capacidad de absorber nutrientes desde los alimentos.

Intestino grueso o Colon

Mide 1 metro y medio de largo y tiene una porción ascendente, transversal y descendente.

La primera porción del intestino grueson es un saco denominado Ciego que posee una porción llamada Apendice vermiforme. El apendice cumple una función inmunológica, pero a veces es infectado y se produce una inflamación (apendicitis) que puede correr el riesgo de romperse (peritonitis) liberando las bacterias al peritoneo (espacio entre los organos y la musculatura). Esta peritonitis puede llegar a ser fatal sin un coctel de antibioticos. La muerte sobreviene cuando la infección llega a la sangre causando una septisemia (infeccion generalizada).

La ultima porción es un ensanchamiento llamado recto que se abre por un orificio o esfinter anal, regulado voluntariamente.

Las funciones del Colon son:

1. Llevar a cabo la egestión

2. Absorber agua

3. Absorber sales minerales

4. Absorber vitamina K y complejo B

5. Elimina pigmentos biliares que le da el color a las heces

Contenido de las fecas:

50% de bacterias muertas, fibra hidratada, celulas epiteliales descamadas, grasa y agua

El intestino grueso posee una flora bacterial que permite la absorción de vitaminas y se ve deteriorada por la permanencia de fecas, pero se ve favorecida por los lactobacilos presentes en yoghurs, leches cultivadas y otros.

El reflejo de defecación se ve favorecido por la presencia de fibra hidratada y desfavorecido por la falta de estas fibras en la dieta que causa estreñimiento, hemorroides y posiblemente cancer rectal.

Bacterias (de alimentos en mal estado o del Colera) que alteren la función del Colon pueden provocar mala absorción de sales y agua y causar Diarrea, con deshidratación.

Entrada del Pancreas y de la Vesícula al Duodeno

Note que el conducto pancreatico utiliza una entrada común con el colédoco que viene del conducto cístico y de la vesícula biliar. En negro se indica un ensanchamiento correspondiente a la ampolla de Watter y un esfinter que controla la liberacion de los jugos biliar y pancreatico hacia el Duodeno: El esfinter de Oddi.

Pancreas

Glandula mixta o anficrina. La porción exocrina libera jugo pancreatico, el cual consiste en diferentes enzimas y bicarbonato que permite neutralizar el pH ácido del quimo. Algunas de las enzimas son la tripsina, amilasa pancreatica y una lipasa pancreática. Las celulas secretoras de estas enzimas se encuentran en un acino pancreatico, un conjunto de celulas cuya secreción es vertida hacia un conducto menor que llega al conducto pancreatico y desde aquí al duodeno.

Paralelamente, la porción endocrina del pancreas (Islotes de Langerhans) posee celulas alfa que secretan glucagón (disminuye absorción de glucosa hacia la celula), celula beta que libera Insulina (incrementa la absorción de glucosa hacia la celula) y celulas delta que libera somatostatina (inhibe la liberación de glucagón e Insulina).

Vesícula biliar

En la vesicula biliar, se almacena la bilis y cuando un alimento trae gran cantidad de grasas, la vesícula se contráe liberando la bilis que disuelve (no degrada) los lípidos para que en porciones más pequeñas actúen las lipasas.
Los calculos biliares son formaciones en piedra de calcio y colesterol.

Higado: una glándula anexa

La sangre que le llega es por la arteria hepática y por la vena porta hepática, esta última lleva sangre desde el estómago y el intestino, de modo que lleva nutrientes recién absorbidos.
El hígado posee las siguientes funciones:
1. produce un jugo llamado bilis que posee sales biliares (disuelve grasas) y pigmento biliar como bilirrubina y biliverdina (ambos desechos originados por degradación de la hemoglobina. Esta bilis es almacenada en la vesícula biliar por deshidratación. Si la deshidratación es excesiva se pueden producir cálculos biliares.
2. almacena glicogeno (polimero de glucosa)
3. metaboliza aminoácidos desaminandolos, produciendo úrea
4. sintetiza hormonas como la eritropoyetina (estimula la producción de eritrositos) y la IGF (hormona de crecimiento para las celulas)
5. Degrada eritrocitos viejos, de cuya hemoglobina rescata el Hierro para almacenarlo.
6. Posee un pH alcalino que ayuda a neutralizar el quimo ácido proveniente del estomago.
7. Destoxifica la sangre de drogas, incluido el alcohol.

Intestino delgado: Duodeno

El intestino delgado se subdivide en tres porciones: Duodeno, yeyuno e Íleon.
El duodeno cumple la principal función de degradación de los alimentos y absorción de los nutrientes. Practicamente se absorbe el 90% de los nutrientes en este segmento y el 10% restante en el yeyuno y el Íleon.
Sus paredes con la mucosa es muy plegada, formando las vellosidades intestinales para aumentar la superficie de absorción. El epitelio que forma la vellosidad posee celulas con evaginaciones de citoplasma en forma de cilios, llamados microvellosidades intestinales y cuya función es aumentar más aún la capacidad de absorción.
El jugo intestinal posee diversas enzimas para degradar proteinas, lípidos, ARN y ADN.
Al intestino se vierten las secreciones del higado, pancreas y glandulas duodenales.
Al producto de la digestión intestinal se le denomina quilo.

Estomago

La entrada al estomago es controlada por el esfinter Cardias. El estomago posee al menos cuatro tipos de celulas que generan el jugo gástrico:
1. celulas mucosas: secretan mucosidad para proteger las paredes del acido del estómago.
2. celulas parietales: celulas que secretan ácido clorhidrico (HCl) para degradar proteínas
3. celulas cardiacas: celulas que secretan secretina, una hormona que permite estimular el movimiento contractil del estómago.
4. celulas principales: celulas que secretan una enzima inactiva llamada pepsinógeno, que al contacto con el HCl se extrae un segmento menor, convirtiendose en pepsina.
La salida del contenido gastrico desde el estomago es controlado por el esfinter Pilorico.
En el estómago también se libera una lipasa gastrica que tampoco tiene una acción degradadora importante.

Boca y composición de la saliva

Foto: Lisozima, enzima antibacteriana.

La boca es el primer segmento del tubo digestivo y donde comienza la digestión de los alimentos.

Tritura los alimentos utilizando los dientes y los macera, transformandolos en una pasta. Posee tres glándulas salivales:
a) parótidas
b) sublinguales
c) submaxilares
La saliva posee dos enzimas: la amilasa salival que degrada el almidón (un polisacarido) en maltosa (disacarido) y la lipasa salival que degrada lípidos en los alimentos, sin embargo su acción es limitada por el breve tiempo que pasa el alimento en la boca. Además de enzimas, la saliva posee Lisozima, un antibiotico natural que impide la proliferación de bacterias. Finalmente, la saliva también posee fundamentalmente agua con el cual humedece los alimentos y forma el bolo alimenticio.

Capas del tubo digestivo

La estructura general del tubo digestivo es similar desde la boca al ano. La pared del tubo digestivo está constituida por:

a. capa mucosa: Es la capa interna que rodea al lumen. Esta muy plegada formando vellosidades intestinales para aumentar la superficie de absorción. Esta capa secreta mucosidad permanentemente para humedecer y evitar la acción de acidos sobre la pared del tubo digestivo. Las celulas epiteliales que cubren las vellosidades poseen evaginaciones citoplasmaticas llamadas microvellosidades que incrementan más aún la superficie de absorción. posee fibras musculares lisas por lo que no esta sujeta a control voluntario.

b. capa submucosa: Formada por tejido laxo, lo que permite la formación de plieges en la mucosa. Presenta glándulas, vasos sanguíneos y vasos linfáticos.

c. capa muscular externa: Formada por musculatura lisa en orientación radial o circular y longitudinal. La acción conjunta de estas musculaturas produce ondas propulsoras por contracciones musculares que desplazan el alimento a lo largo del tubo, lo que se denomina ondas peristálticas. Además las fibras circulares de algunas partes del tubo forman anillos denominados esfinteres, los que actúan como valvulas reguladoras de paso. Es útil mensional el iris como un ejemplo en el ojo y el cardias y el piloro a la entrada y salida del estomago, o el ano a la salida del tubo digestivo.

d. capa serosa: capa periferica que cubre externamente el tubo digestivo y esta presente en los segmentos por debajo del diafragma.

Epiglotis

La epiglotis permite el cierre de la tráquea cuando la persona está tragando y evitar el paso del alimento hacia los pulmones. Cuando el alimento pasa hacia la traquea, se induce un fuerte reflejo de tos, para extraer el alimento.

Las amigdalas laterales cumplen una función inmunológica, siendo la primera barrera para las bacterias que invaden la boca.

La uvula (campanilla) es una estructura que al ser estimulada, genera el reflejo del vómito para impedir que un alimento descompuesto afecte al estómago.

Anatomía del tubo digestivo y glándulas anexas

Conceptos asociados al Sistema Digestivo

1. Ingestión = Llevar alimento a la boca
2. Deglutir = Tragar
3. Digestión = Transformar o degradar los alimentos en sustancias más simples o nutrientes
4. Absorción = Transportar los nutrientes desde el lumen del tubo digestivo hacia la sangre
5. Egestión = Transportar los elementos no digeridos hacia la parte baja del tubo digestivo para su eliminación.
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