VÍDEO DIGESTIVO

DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE CHOS, PROTEINAS Y LIPIDOS

¿Qué son los carbohidratos?

Los carbohidratos son unas biomoléculas que también toman los nombres de hidratos de carbono, glúcidos, azúcares o sacáridos; aunque los dos primeros nombres, los más comunes y empleados, no son del todo precisos, ya que no se tratan estrictamente de átomos de carbono hidratados, pero los intentos por sustituir estos términos por otros más precisos no han tenido éxito. Estas moléculas están formadas por tres elementos fundamentales: el carbono, el hidrógeno y el oxígeno, este último en una proporción algo más baja. Su principal función en el organismo de los seres vivos es la de contribuir en el almacenamiento y en la obtención de energía de forma inmediata, sobre todo al cerebro y al sistema nervioso.

Esto se cumple gracias a una enzima, la amilasa, que ayuda a descomponer esta molécula en glucosa o azúcar en sangre, que hace posible que el cuerpo utilice la energía para realizar sus funciones.

Tipos de carbohidratos

Existen cuatro tipos, en función de su estructura química: los monosacáridos, los disacáridos, los oligosacáridos y los polisacáridos.

Monosacáridos

Son los más simples, ya que están formados por una sola molécula. Esto los convierte en la principal fuente de combustible para el organismo y hace posible que sean usados como una fuente de energía y también en biosíntesis o anabolismo, el conjunto de procesos del metabolismo destinados a formar los componentes celulares. También hay algunos tipos de monosacáridos, como la ribosa o la desoxirribosa, que forman parte del material genético del ADN. Cuando estos monosacáridos no son necesarios en ninguna de las funciones que les son propias, se convierten en otra forma diferente como por ejemplo los polisacáridos.

Disacáridos

Son otro tipo de hidratos de carbono que, como indica su nombre, están formados por dos moléculas de monosacáridos. Estas pueden hidrolizarse y dar lugar a dos monosacáridos libres. Entre los disacáridos más comunes están la sacarosa (el más abundante, que constituye la principal forma de transporte de los glúcidos en las plantas y organismos vegetales), la lactosa o azúcar de la leche, la maltosa (que proviene de la hidrólisis del almidón) y la celobiosa (obtenida de la hidrólisis de la celulosa).

Oligosacáridos

La estructura de estos carbohidratos es variable y pueden estar formados por entre tres y nueve moléculas de monosacáridos, unidas por enlaces y que se liberan cuando se lleva a cabo un proceso de hidrólisis, al igual que ocurre con los disacáridos. En muchos casos, los oligosacáridos pueden aparecer unidos a proteínas, dando lugar a lo que se conoce como glucoproteínas.

Polisacáridos

Son cadenas de más de diez monosacáridos cuya función en el organismo se relaciona normalmente con labores de estructura o de almacenamiento. Ejemplos de polisacáridos comunes son el almidón, la amilosa, el glucógeno, la celulosa y la quitina.

Función de los carbohidratos

Aunque su función principal es la energética, también hay ciertos hidratos de carbono cuya función está relacionada con la estructura de las células o aparatos del organismo, sobre todo en el caso de los polisacáridos. Estos pueden dar lugar a estructuras esqueléticas muy resistentes y también pueden formar parte de la estructura propia de otras biomoléculas como proteínas, grasas y ácidos nucleicos. Gracias a su resistencia, es posible sintetizarlos en el exterior del cuerpo y utilizarlos para fabricar diversos tejidos, plásticos y otros productos artificiales.

Nutrición

En el ámbito de la nutrición, es posible distinguir entre hidratos de carbono simples y complejos, teniendo en cuenta tanto su estructura como la rapidez y el proceso a través del cual el azúcar se digiere y se absorbe por el organismo.

Así, los carbohidratos simples que provienen de los alimentos incluyen la fructosa (que se encuentra en las frutas) y la galactosa (en los productos lácteos); y los carbohidratos complejos abarcan la lactosa (también presente en productos lácteos), la maltosa (que aparece en ciertas verduras, así como en la cerveza en cuya elaboración se emplea el cereal de la malta), y la sacarosa (que se encuentra en el azúcar de mesa o azúcar común).

Algunos alimentos que son ricos en carbohidratos simples son las frutas y verduras, la leche y los productos derivados de esta como el queso o el yogur, así como en los azúcares y productos refinados (en los que también se produce el suministro de calorías, pero a diferencia de los anteriores se trata de calorías vacías al carecer de vitaminas, minerales y fibra); entre ellos se encuentran la harina blanca, el azúcar y el arroz. En cuanto a los carbohidratos complejos, se incluyen alimentos como legumbres, verduras ricas en almidón y panes y otros productos que incluyan cereales integrales.

Qué son las proteínas?

Las proteínas son moléculas formadas por aminoácidos que están unidos por un tipo de enlaces conocidos como enlaces peptídicos. El orden y la disposición de los aminoácidos dependen del código genético de cada persona. Todas las proteínas están compuestas por:

• Carbono
• Hidrógeno
• Oxígeno
• Nitrógeno

Y la mayoría contiene además azufre y fósforo.

Las proteínas suponen aproximadamente la mitad del peso de los tejidos del organismo, y están presentes en todas las células del cuerpo, además de participar en prácticamente todos los procesos biológicos que se producen.

Funciones de las proteínas

De entre todas las biomoléculas, las proteínas desempeñan un papel fundamental en el organismo. Son esenciales para el crecimiento, gracias a su contenido de nitrógeno, que no está presente en otras moléculas como grasas o hidratos de carbono. También lo son para las síntesis y mantenimiento de diversos tejidos o componentes del cuerpo, como los jugos gástricos, la hemoglobina, las vitaminas, las hormonas y las enzimas (estas últimas actúan como catalizadores biológicos haciendo que aumente la velocidad a la que se producen las reacciones químicas del metabolismo). Asimismo, ayudan a transportar determinados gases a través de la sangre, como el oxígeno y el dióxido de carbono, y funcionan a modo de amortiguadores para mantener el equilibrio ácido-base y la presión oncótica del plasma.

Otras funciones más específicas son, por ejemplo, las de los anticuerpos, un tipo de proteínas que actúan como defensa natural frente a posibles infecciones o agentes externos; el colágeno, cuya función de resistencia lo hace imprescindible en los tejidos de sostén o la miosina y la actina, dos proteínas musculares que hacen posible el movimiento, entre muchas otras.

Propiedades

Las dos propiedades principales de las proteínas, que permiten su existencia y el correcto desempeño de sus funciones son la estabilidad y la solubilidad.

La primera hace referencia a que las proteínas deben ser estables en el medio en el que estén almacenadas o en el que desarrollan su función, de manera que su vida media sea lo más larga posible y no genere contratiempos en el organismo.

En cuanto a la solubilidad, se refiere a que cada proteína tiene una temperatura y un pH que se deben mantener para que los enlaces sean estables.

Las proteínas tienen también algunas otras propiedades secundarias, que dependen de las características químicas que poseen. Es el caso de la especificidad (su estructura hace que cada proteína desempeñe una función específica y concreta diferente de las demás y de la función que pueden tener otras moléculas), la amortiguación de pH (pueden comportarse como ácidos o como básicos, en función de si pierden o ganan electrones, y hacen que el pH de un tejido o compuesto del organismo se mantenga a los niveles adecuados) o la capacidad electrolítica que les permite trasladarse de los polos positivos a los negativos y viceversa.

Clasificación de las proteínas

Las proteínas son susceptibles de ser clasificadas en función de su forma y en función de su composición química. Según su forma, existen proteínas fibrosas (alargadas, e insolubles en agua, como la queratina, el colágeno y la fibrina), globulares (de forma esférica y compacta, y solubles en agua. Este es el caso de la mayoría de enzimas y anticuerpos, así como de ciertas hormonas), y mixtas, con una parte fibrilar y otra parte globular.

Tipos

Dependiendo de la composición química que posean hay proteínas simples y proteínas conjugadas, también conocidas como heteroproteínas. Las simples se dividen a su vez en escleroproteínas y esferoproteínas.

Nutrición

Las proteínas son esenciales en la dieta. Los aminoácidos que las forman pueden ser esenciales o no esenciales. En el caso de los primeros, no los puede producir el cuerpo por sí mismo, por lo que tienen que adquirirse a través de la alimentación. Son especialmente necesarias en personas que se encuentran en edad de crecimiento como niños y adolescentes y también en mujeres embarazadas, ya que hacen posible la producción de células nuevas.

Alimentos ricos en proteínas

Están presentes sobre todo en los alimentos de origen animal como la carne, el pescado, los huevos y la leche. Pero también lo están en alimentos vegetales, como la soja, las legumbres y los cereales, aunque en menor proporción. Su ingesta aporta al organismo 4 kilocalorías por cada gramo de proteína. 
 

Los lípidos son un grupo heterogéneo de compuestos orgánicos. Dentro de ellos se encuentran las grasas, que se dividen en saturadas e insaturadas. Su estructura química varía y sus propiedades y funciones también dependiendo de los ácidos que contengan.

Los lípidos son un grupo muy heterogéneo de compuestos orgánicos, constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno principalmente, y en ocasiones por azufre, nitrógeno y fósforo. En los alimentos existen fundamentalmente tres tipos de lípidos:

● Grasas o aceites (también llamados triglicéridos o triacilglicéridos).
● Fosfolípidos.
● Ésteres de colesterol, que muestran un componente común: los ácidos grasos. Los hay de tres tipos: ácidos grasos saturados (AGS), ácidos grasos monoinsaturados (AGM), ácidos grasos poliinsaturados (AGP).

¿Dónde se encuentran?

Podemos clasificar los alimentos según la abundancia relativa en cada uno de los tipos de grasas:

   - Alimentos ricos en ácidos grasos saturados: Manteca, tocino, mantequilla, nata, yema de huevo, carne magra, leche, aceite de coco.

   - Alimentos ricos en ácidos grasos monoinsaturados: Oléico (Omega 9): Aceites (de oliva, de semillas), frutos secos (cacahuetes, almendras), aguacate.

   - Ácidos grasos poliinsaturados condicionalmente esenciales:

          - EPA y DHA (Omega 3): pescado y aceite de pascado, algas, alimentos como lácteos enriquecidos en Omega 3
          - Ácido araquidónico (Omega 6): grasa animal

   - Ácidos grasos poliinsaturados esenciales:

          - Alfa Linolénico (Omega 3): en aceites vegetales.
          - Linoleico (Omega 6): aceites de maíz, girasol, soja, semilla de uva

 

   - Alimentos ricos en fosfolípidos: Carnes y huevos.

   - Alimentos ricos en colesterol: Sesos de ternera, yema de huevo, riñón de cerdo, hígado de cerdo, carne de ternera.

Las funciones de los lípidos son muy variadas. Podemos distinguir las siguientes:

·  Energética: los triglicéridos proporcionan 9 kcal/g, más del doble de energía que la producida por los glúcidos. Además, pueden acumularse y ser utilizados como material de reserva en las células adiposas.

·  Estructural: fosfolípidos y colesterol forman parte de las membranas biológicas.

·  Transporte: la grasa dietética es necesaria para el transporte de las vitaminas liposolubles A, D, E y K, así como para su absorción intestinal.

·  Reguladora: el colesterol es precursor de compuestos de gran importancia biológica, como hormonas sexuales o suprarrenales y vitamina D que interviene en la regulación del metabolismo de calcio.

Necesidades y recomendaciones generales

La grasa total debe suponer entre un 30-35% de la energía total de la dieta. En lo que se refiere al colesterol, se recomienda no sobrepasar los 300 mg por persona y día. La sociedad española actual sobrepasa estas recomendaciones.

Ingesta de grasas recomendadas

Grasa saturada: Menos del 10% de la energía total (7-8%).

Grasa insaturada: Menos del 10% de la energía total (7-8%). De ellas, un 3% aportado en forma de ácidos grasos esenciales, linoleico, linolénico y ácidos grasos Omega 3 y sobre un 15% será aportado como ácidos grasos monoinsaturados, fundamentalmente ácido oleico.

Páncreas y jugo pancreático

El páncreas es un órgano glandular y blando que desempeña funciones

exocrinas y endocrinas. 

La función endocrina depende de conjuntos de células llamados islotes pancreáticos o islotes de Langerhans, que secretan las hormonas insulina y glucagon en la sangre. Como glándula exocrina, el páncreas secreta jugo pancreático a través del conducto pancreático en el duodeno. Dentro de los lobulillos del páncreas se identifican las unidades secretoras exocrinas llamadas ácinos. 

Cada ácino consiste en una capa simple de células epiteliales acinares dispuestas alrededor de una luz, dentro de la cual se secretan los constituyentes del jugo pancreático.

Jugo pancreático

El jugo pancreático contiene bicarbonato y cerca de 20 enzimas

digestivas diferentes. Entre tales enzimas se incluyen:

 1) la amilasa, que digiere el almidón; 2) tripsina, que digiere proteínas,

y 3) lipasa, que digiere triglicéridos. 

Debe tenerse presente que la digestión completa de las moléculas de los alimentos en el intestino delgado requiere la acción tanto de las enzimas pancreáticas como de las enzimas del borde en cepillo.

La evidencia sugiere que las células que revisten los conductillos son las encargadas de secretar el bicarbonato en el jugo pancreático y no las células acinares.

 El bicarbonato se produce a partir del CO2 que difunde hacia el interior de las células desde la sangre. Ello ocurre por la formación de ácido carbónico (a partir de CO2 y H2O, en una reacción

que cataliza la anhidrasa carbónica), el que se disocia para formar bicarbonato (HCO3−) e H+. El H+ se secreta en la sangre y el HCO3 − en el jugo pancreático.

 Lo anterior es similar al proceso de secreción ácida por parte de las células parietales del estómago, pero en la dirección inversa.

La secreción de HCO3− desde las células del conductillo a la luz se acompaña del movimiento de Cl− en la dirección opuesta.

El regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística (CFTR), un canal para la difusión facilitada del Cl−, se localiza en las células del conductillo, en la membrana que mira hacia la luz. Aquí, el CFTR promueve la difusión del Cl− fuera de las células del conductillo y de regreso a la luz. 

Esto tiene importancia médica porque la gente con fibrosis quística (que tienen una función defectuosa del CFTR) presenta una capacidad muy disminuida para secretar HCO3− en el jugo pancreático. 

Se supone que tal situación determina que las enzimas digestivas se produzcan en el páncreas y se

activen de manera prematura, lo que acaba por conducir a la destrucción del páncreas.

La mayoría de las enzimas pancreáticas se producen como moléculas inactivas, o cimógenos, de modo que el riesgo de autodigestión dentro del páncreas es mínimo. 

La forma inactiva de la tripsina, llamada tripsinógeno, se activa en el intestino delgado por la acción catalítica de la enzima del borde en cepillo enterocinasa (también llamada enteropeptidasa). 

La enterocinasa convierte al tripsinógeno en tripsina activa.

 A su vez, la tripsina activa los otros cimógenos del jugo pancreático al separar las secuencias de polipéptidos que inhiben la actividad de estas enzimas.

Hígado y Vesícula Biliar

Como consecuencia de su gran y variado contenido enzimático

y de su estructura única, y debido a que recibe sangre venosa

desde el intestino, el hígado tiene una carga funcional mayor

que la de cualquier otro órgano.

El hígado produce y secreta 250 a 1 500 ml de bilis por día. Los

principales constituyentes de la bilis son pigmentos biliares

(bilirrubina), sales biliares, fosfolípidos (sobre todo lecitina),

colesterol y iones inorgánicos.

El pigmento biliar, o bilirrubina, se produce en el bazo,

hígado y médula ósea como un derivado del grupo hemo (sin el

hierro) de la hemoglobina. 

La bilirrubina libre  no es muy hidrosoluble y por consiguiente en su mayor parte es

movilizada en la sangre unida a la proteína albúmina. Esta bilirrubina ligada a proteínas resulta imposible de fi ltrar y enviar a la orina por los riñones, y el hígado tampoco puede excretarla de manera directa en la bilis.

El hígado puede tomar parte de la bilirrubina libre fuera de

la sangre y conjugarla (combinarla) con ácido glucurónico; esta

bilirrubina conjugada es hidrosoluble y puede secretarse en la

bilis. Una vez en la bilis, la bilirrubina conjugada puede entrar

en el intestino, donde las bacterias la convierten en otro pigmento

—urobilinógeno—.

La producción hepática de ácidos biliares a partir del colesterol es la principal vía metabólica desintegradora de colesterol en el cuerpo.

La vesícula biliar es un órgano con forma de saco fijo a la superfi

cie inferior del hígado; este órgano almacena y concentra bilis,

la cual drena hacia ella desde el hígado por medio de los conductos

biliares, hepático y cístico, respectivamente. 

Una válvula esfinteriana en el cuello de la vesícula biliar permite una capacidad

de almacenamiento de 35 a 100 ml. Cuando la vesícula biliar se llena con bilis, se expande y adquiere el tamaño y la forma de una pera pequeña. La bilis es un líquido verde amarillento que contiene sales biliares, bilirrubina, colesterol y diversos compuestos, como ya se explicó. 

La contracción de la capa muscular de la vesícula biliar expulsa bilis a través del conducto cístico hacia el colédoco, el cual conduce la bilis hacia el duodeno.

El hígado produce bilis en forma continua, que drena a través de los conductos biliares hepático y colédoco al duodeno.

Cuando el intestino delgado se vacía de alimentos, el esfínter del ámpula (esfínter de Oddi) del extremo distal del colédoco se cierra, y la bilis es forzada a ascender al conducto cístico y a continuación a la vesícula biliar para su almacenamiento.

Defecación

La defecación es el proceso biológico de la eliminación de las heces.

Después de haber pasado por el intestino delgado y grueso, el quimo ya es materia fecal, por lo que va a almacenarse en el colon para luego desecharse. Hay varias "válvulas" para mantener las heces hasta la hora de la defecación. Ya acumulada la materia suficiente, el sistema parasimpático relaja el esfínter interno del ano (involuntario), que va a traer como reflejo la constricción del esfínter externo (voluntario) y la tensión del músculo elevador del ano. Junto con ello viene la necesidad de defecar.

El músculo elevador del ano produce un ángulo entre el recto y el mencionado orificio, que es como cuando se dobla una manguera (se cierra el paso de la materia al cerrar el conducto). Al momento de defecar, el esfínter externo se relaja voluntariamente y el músculo elevador del ano se relaja dando lugar a un cambio de 90° a 15° entre el recto y ano. Esto permite la evacuación de las heces. Para todo esto, debe haber algo que empuje, y es de lo que se encarga la presión intraabdominal. Al tensar los músculos de las paredes abdominales (pujar) se incrementa la presión abdominal y se termina evacuando.

La regulación se debe a la actuación de varios componentes del sistema nervioso. En un primer momento es el sistema nervioso entérico el que ante la distensión del recto por la llegada de las heces estimula los movimientos peristálticos en masa del intestino grueso. También se estimula al sistema parasimpático para la relajación del esfínter interno, a través del nervio sacro. Finalmente es la corteza cerebral de forma voluntaria a través de los nervios pudendos la que relaja el esfínter externo. Si conscientemente se reprime el reflejo de la defecación, las señales del parasimpático cesan, y no se repiten hasta que vuelvan a producirse más movimientos en masa, especialmente después de las comidas.