DIGESTION Proceso extracelular que transforma las sustancias alimenticias complejas e insolubles en simples, solubles y difusibles aptas para ser absorbidas Ocurre a lo largo del TGI formado por : Boca Faringe Esófago Estómago Intestino Delgado (duodeno, yeyuno e íleon) Intestino Grueso (ciego, apéndice, colon, recto) Ano Glándulas anexas hígado (segrega bilis) páncreas (segrega jugo pancreático) Gl. salivales (segregan saliva) . FUNCIONES GENERALES DEL TGI Motilidad ( propulsión y mezcla del quimo) Digestión (mecánica y química) Absorción (mayormente en el yeyuno) Endocrina (hormonas gastrointestinales) Protección (pH ácido, inmunidad por IgA y Placas de Peyer) Secreción (moco, amortiguadores, hormonas y enzimas) Almacenamiento (en el estómago para producir el quimo y en el intestino hasta la defecación) La digestión se encuentra bajo control: CONTROL NERVIOSO DE LA FUNCION GASTROINTESTINAL 1) INERVACION EXTRINSECA: SISTEMA NERVIOSO AUTONOMO SNA Parasimpático (modulación excitatoria) SNA Simpático (modulación inhibitoria) 2) INERVACION INTRINSECA: SISTEMA NERVIOSO ENTÉRICO La interacción entre los 2 sistemas permite un control fino de las funciones digestivas . Regulación del SNE por el SNA INERVACIÓN INTRÍNSECA: S. N. ENTÉRICO Son 2 plexos nerviosos diferentes pero interconectados dentro de la pared del TGI, por lo que también se llaman plexos intraparietales. 1. Plexo mientérico o de Auerbach Se ubica entre las capas longitudinal y circular de la pared Abundantes fibras Controla y regula principalmente las funciones motoras (motilidad y ritmo) 2. Plexo submucoso o de Meissner Ubicado entre el músculo circular y la submucosa Controla y regula principalmente las funciones secretoras Estructura de la pared del TGI SNE Los nervios entéricos pueden funcionar sin la acción de los nervios extrínsecos, mediante mecanismos LOCALES F O U B A Control local de la motilidad MOTILIDAD: propulsión y mezcla (función dependiente del ML que forma parte de casi todo el TGI) ML ME Circular interna Longitudinal externo Muscular de la mucosa Orofaringe Tercio superior de esófago Esfínter anal externo ESFINTERES: áreas especializadas de ML que regulan el pasaje del quimo y las secreciones entre compartimentos adyacentes Para conseguir la contracción muscular deben generarse POTENCIALES ELECTRICOS El MLGI posee un PR de que oscila entre -55 y -80 mV A diferencia de otras células excitables, el ML del TGI se caracteriza por presentar fluctuaciones oscilantes rítmicas que se conocen con el nombre de ondas lentas o ritmo eléctrico básico (BER). Sobre estas fases de despolarización, por la actividad nerviosa o por hormonas circulantes, se desencadenan PA responsables de las contracciones musculares PATRONES DE MOTILIDAD Aparecen a consecuencia de los eventos eléctricos y contráctiles del ML del TGI. Son 3: PROPULSIÓN PERISTALTICA SEGMENTACIÓN RITMICA CONTRACCIÓN TONICA (de los esfínteres) Patrón formado por un segmento propulsor y uno receptor. En el segmento propulsor el ML longitudinal se relaja y el ML circular se contrae PROPULSA Alterna contracción-relajación MEZCLA Regula el movimiento del contenido luminal BLOQUEA y SEPARA PROPULSION PERISTALTICA . SEGMENTACIÓN RITMICA Una porción del intestino delgado se contrae dividiendo al quimo y enviándolo en dirección caudal y oral. Luego el ML se relaja permitiendo que el bolo que se dividió vuelva a juntarse (mezcla). . CONTRACCION TONICA Con relajación intermitente de los esfínteres mediada por reflejos que involucran al plexo mientérico. DIGESTION Reacción Química: HIDRÓLISIS EN INTESTINO DELGADO GRASAS POLISACARIDOS PROTEINAS Lipasas Monoglicéridos Monosacáridos aminoácidos Ácidos grasos Oligosacáridos di y tri péptidos sacaridasas Monosacáridos ABSORCION peptidasas aminoácidos Incorporación de sustancias de la solución acuosa luminal a sangre y linfa ABSORCIÓN Es la incorporación de sustancias (electrolitos, nutrientes, etc) presentes en medio acuoso BARRERAS EN LAS RUTAS DE ABSORCION Agua en superficie luminal Membrana celular. Bicapa lipídica Membrana basolateral del enterocito Endotelio de capilares MECANISMOS Según el tamaño molecular, la carga y la solublidad será: Difusión simple Difusión facilitada Transporte activo primario y secundario Pinocitosis DIGESTION ORAL Funciones: Masticación Salivación Deglución ALIMENTO BOLO ALIMENTICIO DEGLUCIÓN • Masticación para fragmentarlo (Sistema Estomatognático) • Lubricación por secrecion salival Glándulas salivales Hay 3 pares principales de glándulas salivales: Parótidas Sublinguales Submaxilares Las glándulas salivales están compuestas por LÓBULOS, en cuyo interior encontramos los ACINOS formados por CÉLULAS SECRETORAS O ACINARES (serosas o mucosas) La secreción es recogida en los CONDUCTOS y vertida a la cavidad bucal Secreción salival La saliva es una mezcla de las secreciones generadas por las glándulas salivales Hay varios tipos de secreciones, pero se destacan 2: • Serosa: contiene ptialina o α-amilasa salival (digiere • Mucosa: contiene mucina (glicoproteína lubricante) almidón) Tipos de saliva SALIVA PRIMARIA, ACINOS: •Proteínas (α-amilasa y mucina principalmente) •Electrolitos: Cl-, K+, Na+, HCO3-. •Su concentración es prácticamente igual a la del plasma, pero se va modificando según pasa por los conductos SALIVA SECUNDARIA, CONDUCTOS: •Reabsorción de Na+ y Cl•Secreción de K+ y HCO3•El K+ sale por la Na+/K+ ATPasa y el HCO3en intercambio con el Cl- Mecanismo de la secreción salival Períodos interdigestivos: Es la saliva en REPOSO. Períodos digestivos: Se secreta más saliva. El pH es mas alcalino. Su composición se parece mucho al plasma. Regulación de la secreción salival por el SNA Secreción salival Respuesta Simpática Parasimpática Secreción salival Pobre Copiosa Respuesta temporal Transitoria Sostenida Composición de la secreción Rica en proteínas Bajo K+ y CO3H Pobre en proteínas Alto K+ Y CO3H Respuesta a la denervación Disminución de la secreción Disminución de la secreción Atrofia Protectoras Funciones de la saliva Humedece Lubrica Neutraliza y amortigua el pH Higieniza los dientes Ayuda a evitar las caries Bactericida Digestivas Ptialina (digestión inicial de los almidones) Lipasa lingual (digestión inicial de los lípidos. Importante en lactantes) METABOLISMO MATERIAL Y ENERGÉTICO Transformación de materia y energía que se produce en un sistema biológico FASES Y FUNCIONES Catabolismo: Degradación de moléculas complejas en simples, con liberación de energía. Anabolismo: Biosíntesis de moléculas complejas a partir de moléculas simples, con consumo de energía. NECESIDAD DE ENERGÍA DE LOS ORGANISMOS VIVOS Mantener células y tejidos con sus funciones Alejarse del equilibrio con el medio ambiente Mantener la temperatura corporal Crecer, reparar y formar nuevos tejidos Realizar trabajo interno y externo INTERCONVERSIONES DE ENERGIA EN LOS ORGANISMOS VEGETALES Compuestos Orgánicos Estructura Vegetal Ingestión Reserva INTERCONVERSIONES DE ENERGIA EN LOS ORGANISMOS ANIMALES Ingestión Absorción Incorporación y Catabolismo Celular ATP Trabajo externo Trabajo interno Mantenimiento de la integridad bioquímica y celular ENERGIA QUÍMICA LIBRE Es la forma de energía capaz de efectuar trabajo en condiciones de temperatura y presión constante. Está contenida en ciertas formas moleculares específicas de los nutrientes aportadores de energía, que se ingieren con los alimentos. UNIDADES TERMICAS DE ENERGIA Kilocaloría (Kcal. o Cal), cantidad de energía necesaria para elevar 1ºC 1Kg de H2O (de 15ºC a 16ºC). Dado que la energía química que utiliza el organismo animal se disipa como calor, en nutrición se emplea kilocaloría o caloría como unidad de energía térmica. UTILIZACIÓN DE LA ENERGIA DE LOS ALIMENTOS Los alimentos son aportadores de nutrientes, los que satisfacen las necesidades de materia y energía de los organismos animales. INTERCONVERSION DE ENERGIA DE UN ALIMENTO EN UN ORGANISMO ENERGIA POTENCIAL DE LOS ALIMENTOS (100%) Cambio de entropía 5% se pierde como calor por digestión ENERGIA POTENCIALMENTE DISPONIBLE (95%) 60% se pierde por ineficiencia en procesos de transformación bioquímica y para mantener la temperatura corporal ENERGIA LIBRE 40% ATP Integridad bioquímica y estructural Trabajo interno Liberación de calor Liberación de calor Trabajo externo Liberación de calor EFICIENCIA O RENDIMIENTO EN LA TRANFERENCIA DE ENERGIA Cantidad neta de energía química libre (ATP) que puede ser obtenida por la oxidación de un alimento. VARIACIONES INTERINDIVIDUALES Alta eficiencia energética Almacenamiento Liberación de calor Baja eficiencia energética Almacenamiento Liberación de calor FORMAS DE ALMACENAMIENTO CORPORAL DE ENERGIA QUÍMICA ATP FOSFOCREATINA FOSFOENOLPIRUVATO GLUCOGENO GRASAS Y PROTEINAS POSIBLES TRANSFORMACIONES DE LA ENERGIA QUIMICA DEL ATP ATP Trabajo externo Trabajo interno Mantenimiento de la integridad bioquímica y celular Liberación de calor Liberación de calor Liberación de calor TRANSFORMACIONES PROPÓSITO Energía Mecánica Contracción muscular: Locomoción, digestión, actividad cardíaca Energía Química Anabolismo: Síntesis de compuestos Energía Osmótica Transporte activo, Excreción de agua Energía Eléctrica Potencial de membrana Energía Calórica Mantenimiento de temperatura corporal B=I–E I: Energía metabolizable de los alimentos ingeridos (ingesta). E: Representada por la suma de la energía que se transforma en trabajo externo más la que se disipa en forma de calor (egreso). B (+): B (-): Obesidad, Crecimiento, Embarazo. Adelgazamiento, Senectud. VALOR CALÓRICO DE UN ALIMENTO Energía máxima liberada por la combustión completa de 1g de alimento. PRINCIPIO EN QUE SE BASA SU DETERMINACIÓN Los nutrientes capaces de aportar energía son provistos por glúcidos, lípidos y proteínas. MÉTODOS PARA CONOCER LA ENERGÍA QUE INGRESA AL ORGANISMO BOMBA CALORIMETRICA COMPOSICIÓN CENTESIMAL DEL ALIMENTO TABLAS DE COMPOSICIÓN DE ALIMENTO BOMBA CALORIMETRICA Método para conocer la energía que entra al organismo Se basa en la Ley de Hess: Cuando un sistema se transforma en otro, el cambio de energía será igual, independientemente del camino recorrido. q A q1 B q2 C q = q1+q2 Información: contenido energético de un nutriente. COMPOSICIÓN CENTESIMAL DE UN ALIMENTO Para 100g de alimento: 100g de manzana cruda Factores promedio de Atwater 14,9 ....... g de glúcidos x 4 Kcal./gramo 59,6 = ......... 0,4 g de lípidos ........ x 9 Kcal./gramo 3,6 = ......... 0,3 g de proteínas ........ x 4 Kcal./gramo 1,2 = ......... 64,4 Kcal/100g Si se divide por 100: 1g de manzana cruda aporta 0,644 kcal SUMAR VALOR CALÓRICO BRUTO Y FISIOLÓGICO Valor calórico bruto: energía liberada por un nutriente en la bomba calorimétrica expresada en Kcal./g Valor calórico fisiológico o energía metabolizable: energía utilizable de los alimentos en los animales. BC (Kcal/g) Valores de Atwater (Kcal/g) Glúcidos 4,1 4 Proteínas 5,4 4 Lípidos 9,4 9 Etanol 7,1 7 GASTO ENERGÉTICO Energía utilizada por un organismo, representada por la suma del calor liberado más el trabajo mecánico para cada una de las actividades. MÉTODOS PARA EL CALCULO Calorimetría directa: Se determina el calor producido con calorímetro. Calorimetría indirecta: Se determina el volumen de oxígeno consumido. COCIENTE RESPIRATORIO Vol. de CO2 producido / Vol. de O2 consumido Asociados al proceso de liberación de energía química contenida en los alimentos Nutrientes CR ( Vol. CO2 / Vol. O2 ) Hidratos de carbono 1,00 Proteínas 0,73 Lípidos 0,81 Alcohol 0,67 Promedio (para una dieta mixta normal) 0,82 VALOR CALÓRICO DEL O2 Energía química liberada cuando se consume un litro de O2 Nutrientes Kcal. / litro de O2 consumido Hidratos de carbono 5,10 Proteínas 4,46 Lípidos 4,74 Alcohol 4,86 Promedio (para una dieta mixta normal) 4,83 GASTO ENERGÉTICO TOTAL POR CALORIMETRÍA INDIRECTA 4,83 Kcal. / litro de O2 x Vol. de O2 consumido G.E.T. = MB + W + ADE MB: Consumo de energía según metabolismo basal W: Consumo de energía según la actividad física ADE: Consumo de energía obligado por asimilación de alimentos METABOLISMO BASAL Mínima energía consumida compatible con la vida, necesaria para procesos vitales, tono muscular y temperatura corporal CONDICIONES PARA SU MEDICION Reposo Relajado Ambiente térmicamente neutro Terminada la digestión y absorción de la última comida El metabolismo basal se relaciona en forma directa con la superficie corporal, pero lo hace en forma exponencial con el peso corporal. MB = a . K . p 0,734 p = Peso corporal en Kg. K = Constante de proporcionalidad : 70 a = Constante según edad y sexo en el hombre La superficie corporal, más que el peso, determina la tasa de producción de calor por unidad de tiempo y animales de diferente tamaño corporal producen calor a semejante tasa por m2 de superficie. Todos los animales adultos producen aproximadamente 1000 cal/m2/día de diferente raza, sexo o especie. FACTORES DETERMINANTES DEL MB ENDÓGENOS Principales Necesidad de O2 del protoplasma Masa metabólicamente activa Secundarios Constitucionales Sexo Estatura Accesorios (o de 3er orden) Edad Sueño, Vigilia Nutrición, Desnutrición Inanición, Trabajo físico Trabajo mental EXOGENOS Temperatura exterior Organismo producción de calor Tono muscular Contracción involuntaria muscular (escalofríos) Alimentación Producción de ATP Realiza trabajo muscular Temperatura exterior Organismo Organismo pérdida de calor Evaporación de agua Vasodilatación cutánea Elimina vestimenta producción de calor PATOLÓGICOS Disminución MB Aumento MB Hipotiroidismo Hipopituitarismo Enfermedad de Addison ( función suprarrenal) Hipertiroidismo Feocromocitoma Enf. de Cushing ( función suprarrenal ) Trastornos cardíacos Hipertensión arterial Fiebre Infecciones Leucemia Policitemia NUTRICION ALIMENTO: Toda sustancia que al ser ingerida es capaz de aportar materia y energía NUTRIENTE: Compuesto químico presente en los alimentos, capaz satisfacer necesidades de materia y energía en el organismo PROPIEDADES O CARACTERÍSTICAS DE LOS ALIMENTOS NUTRICIONALES: Según la variedad y el contenido de nutrientes EMOCIONALES O PSICOSENSORIALES: - ORGANOLÉPTICAS: Según aspecto, color, textura, sabor, olor, etc. - VALOR SOCIAL Y CULTURAL: relacionados a hábitos y religión. HIGIENICO-SANITARIAS: por presencia o no de sustancias tóxicas. ALIMENTO SALUDABLE VALOR NUTRICIONAL ACEPTABLE INOCUO ¿CÓMO PUEDEN ENCONTRARSE LAS SUSTANCIAS TÓXICAS? Naturalmente: Glucósidos cianogénicos de mandioca, solanina de la papa Como residuos contaminantes: Pesticidas, hormonas Incorporación de aditivos: Aromatizantes, colorantes, antioxidantes, conservantes Interaccionando sustancias presentes en alimentos: Nitritos, Taninos, Nitrosaminas Por presencia de microorganismos y parásitos: Saprofitos - Patógenos Fermentación (sobre glúcidos) Ej: Bacilos lácteos Enranciamiento (sobre lípidos) Ej: en quesos Putrefacción (sobre proteínas) Ej: Proteus FINALIDAD DE DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE ALIMENTOS MACROMOLECULAS DIGESTIÓN Por procesos enzimáticos COMPLEJOS MONOMÉRICOS ABSORCIÓN PROCESOS BIOSINTÉTICOS PROCESOS BIODEGRADABLES Macromoléculas específicas Liberación de energía para la especie TIPOS DE NUTRIENTES ORGANICOS: lípidos, proteínas, H de C, vitaminas, etc. QUIMICO INORGÁNICOS: minerales principales, oligoelementos. APORTADORES DE MATERIA FUNCIONAL APORTADORES DE ENERGIA BIOCATALIZADORES O REGULADORES DEL METABOLISMO ESENCIAL O INDISPENSABLE: aportados por dieta NUTRICIONAL NO ESENCIAL O DISPENSABLE: obtenidos endógenamente por interconversión de nutrientes. DIETA: Organización metódica de la alimentación DIETA EQUILIBRADA: Dieta adecuada estado físico en nutrientes para determinado PRINCIPALES GRUPOS DE ALIMENTOS Y SUS CARACTERÍSTICAS NUTRICIONALES GRUPO (Según nutrientes aportados) NUTRIENTES APORTADOS FUNCIONES CARNES ROJAS, Proteínas, AVES, Vitaminas del PESCADOS, complejo B, LEGUMBRES, Fe, Zn, Cu, Mg, P HUEVOS Formación y mantenimiento de tejidos FUENTES ALIMENTICIAS bifes, cerdo, cordero, Regulación de procesos vitales pollo, pescado, Mantenimiento de la salud del SN, piel, mucosas y vista porotos, lentejas, hígado, huevos, nueces, maní PRINCIPALES GRUPOS DE ALIMENTOS Y SUS CARACTERÍSTICAS NUTRICIONALES GRUPO (Según nutrientes aportados) NUTRIENTES APORTADOS FUNCIONES Proteínas, LECHE y DERIVADOS LACTEOS Vitaminas del Formación y mantenimiento de huesos y dientes Formación y reparación de tejidos Normal funcionamiento de nervios, músculo y corazón complejo B, A y D Ca, Mg, P FUENTES ALIMENTICIAS Leche, crema, manteca, queso y yogurt PRINCIPALES GRUPOS DE ALIMENTOS Y SUS CARACTERÍSTICAS NUTRICIONALES GRUPO (Según nutrientes aportados) NUTRIENTES APORTADOS FUNCIONES VERDURAS Y FRUTAS Vitaminas A, C Ácido Fólico Mantenimiento de la salud de los tejidos Promover la cicatrización Mantenimiento de la visión en la oscuridad FUENTES ALIMENTICIAS Vit. C: cítricos tomates, vegetales Vit. A: Zapallo, zanahoria, duraznos PRINCIPALES GRUPOS DE ALIMENTOS Y SUS CARACTERÍSTICAS NUTRICIONALES GRUPO (Según nutrientes aportados) NUTRIENTES APORTADOS FUNCIONES Proveer energía Regular procesos vitales CEREALES y H de C, Vit. B, DERIVADOS Fe, Mg, Cu Mantenimiento de la salud de SN, piel, vista, lengua y boca H de C, lípidos, Proveer energía FUENTES ALIMENTICIAS Panes, cereales, galletas, harinas, arroz Manteca, mayonesa, GRASAS y Vit. A y E azúcar, dulces, AZÚRACES Ac. Grasos bebidas azucaradas esenciales HAMBRE Y APETITO FACTORES QUE INFLUYEN EN LA SENSACIÓN DE HAMBRE (Adaptado de Fisiología Humana de Houssay, 7ma. Edición) FACTORES AMBIENTALES - Disponibilidad de alimento. - Temperatura ambiente. HAMBRE FACTORES ENCEFALICOS - Receptores adrenérgicos, dopaminérgicos,serotoninérgicos. - Zonas hipotalámicas. - Sistema límbico. - Globo Pálido. FACTORES PERIFERICOS a) Aparato gastrointestinal, hígado. b) Hormonas gastrointestinales. c) Hormonas insulares: Insulina, Amilina, Glucagón. d) Somatotrofina. e) Hormonas sexuales. FACTORES EMOCIONALES - Estrés. - Estado de ánimo. - Estados depresivos. FACTORES QUE INFLUYEN EN EL APETITO (Adaptado de Fisiología Humana de Houssay, 7ma. Edición) SENTIDOS Y SENSACIONES -Olor - Textura -Vision INFLUENCIAS SOCIAL - Religión. - Pautas culturales - Conducta alimentaria. - Sabor APETITO APETITOS ESPECIFICOS - Macronutrientes.- Sodio. FACTORES EMOCIONALES - Estado de ánimo - Estados depresivos CONTROL DE LA INGESTA DE ALIMENTO MODELO LIPOSTÁTICO Restricción de alimento Pérdida de peso Señales inhibitorias en el control de retroalimentación negativa Aumento de la ingesta Normalización de las reservas grasas Normalización de los niveles de señal endógena involucrada en el mecanismo de retroalimentación negativa. CONTROL DE LA CANTIDAD Y FRECUENCIA DE INGESTA DE ALIMENTO: MODELO LIPOSTÁTICO TEJIDO ADIPOSO INGESTA Depleción Depleción moderada severa CANTIDAD CANTIDAD FRECUENCIA TÉCNICA DE PARABIOSIS EN DOS MODELOS DE OBESIDAD GENÉTICA: RATONES ob/ob y db/db TÉCNICA DE PARABIOSIS EN DOS MODELOS DE OBESIDAD GENÉTICA RATONES ob/ob y db/db ratón normal + ratón db/db ratón normal + ratón ob/ob ratón ob/ob + ratón db/db normal: hipofágico, disminuye de peso. normal: sin modificaciones de la ingesta y el peso. ob/ob: hipofágico, disminuye de peso. ob/ob: hipofágico, disminuye de peso. db/db: hiperfágico, aumenta de peso. REGULACION DE LA FRECUENCIA DE LA INGESTA DE ALIMENTO Y TAMAÑO DE LA PORCION FACTORES GASTROINTESTINALES * SACIEDAD GASTRICA E INTESTINAL * PEPTIDOS GASTROINTESTINALES COLICISTOQUILINA CCK GLUCAGON SOMASTOTATINA * PRODUCTOS POST ABSORTIVOS 1: GLUCOSA 2: AMINOACIDOS SEÑALES ADIPOCITICAS • Existen varias hormonas peptídicas que son secretadas a la circulación en una proporción directa a la cantidad de grasa corporal. • Entre ellas podemos mencionar a la leptina, producida por el tejido adiposo, y la insulina y la amilina, ambas producidas por las células ß del páncreas y la grelina producida en parte por el estómago. • Para que una sustancia sea considerada una señal de adiposidad, ésta debería ser secretada en una magnitud proporcional al depósito de grasa, tener acceso a áreas apropiadas del SNC, e influir en el consumo de alimento y por ende en el peso corporal SEÑALES DE ADIPOCIDAD • • • LEPTINA INSULINA AMILINA SEÑALES DE ADIPOSIDAD SNC (HIPOTALAMO VENTRAL) SISTEMAS EFECTORES ANABOLICOS SISTEMAS EFECTORES CATABOLICOS INGESTA INGESTA GASTO ENERGETICO GASTO ENERGETICO HORMONAS PEPTIDICAS SECRETADAS A LA CIRCULACION SEÑALES AMBIENTALES - HIPOTALAMO + INGESTA INGESTA GASTO ENERGETICO GASTO ENERGETICO LEPTINA INSULINA GLUCOCORTICOIDES SEÑALES HORMONALES SISTEMAS DE CONTROL CENTRAL DE LA INGESTA Y DEL PESO CORPORAL. CENTRO INTEGRADOR: HIPOTALAMO Área Estimulante de Vías Anabólicas NPY POTENTE AGENTE OREXÍGENO Área Estimulante de Vías Catabólicas Sistema Melanocortina POTENTE AGENTE ANOREXÍGENO α- (MSH) SISTEMA EFECTOR ANABOLICO Leptina – Área Central Estimulante de Vías Anabólicas Insulina Origen + Núcleo Arcuato (ARC) ARNm NPY NPY Liberación Proyección ARCPVN Núcleo Paraventricular (PVN) Integración de las aferencias relacionadas al balance energético Señales asociadas con la disminución de los depósitos grasos SISTEMA EFECTOR CATABÓLICO LEPTINA Origen Área Central Estimulante de Vías Catabólicas Núcleo Arcuato (ARC) Receptor ARNm POMC Leptina α-MSH Liberación Proyección ARCPVN Núcleo Paraventricular (PVN) Integración de las aferencias relacionadas al balance energético Señales asociadas con la disminución de los depósitos grasos Leptina DIGESTION GASTRICA ESTÓMAGO: ESTRUCTURA Esfínter esofágico inferior Víscera hueca del TGI. Comienza al final del esófago, termina al principio del intestino delgado, en el duodeno. Anatómicamente, se distinguen varias zonas: Cardias: pequeña zona circular al principio del estómago, Fundus o fondo: la parte más superior Cuerpo: parte media Antro: la zona más distal. Píloro: entre el antro y el duodeno. Separado por el esfínter pilórico Curvaturas por fuera mayor , por dentro menor Esfínter pilórico ESTRUCTURA DE LA PARED • Constituida por células que secretan mucina y HCO3-, protectores de la mucosa. • Pequeños agujeros salpicando todo. Son las CRIPTAS, en las que desembocan una o varias glándulas gástricas. • Hay muchas glándulas, formadas por células que secretan diferentes sustancias. • Se forman pliegues que son más prominentes cuando está el estómago vacío. LAS GLÁNDULAS GÁSTRICAS En todas las glándulas hay diferentes tipos de células y dependerá de la zona del estómago el predominio de unas u otras. Dividimos al estómago en 3 zonas • Zona cardial c. mucosas y células basales • Zona oxíntíca incluye fundus y cuerpo. c. parietales y c. principales • Zona pilórica antro. c. principales, c.mucosas y c. G Hay células mucosas en todas las glándulas LAS GLÁNDULAS GÁSTRICAS • • Cuello: va hacia las criptas. Cuerpo: es más interno. Formado por diferentes tipos de células: En la parte superior están las células principales o pépticas secretan pepsinógenos (enzimas digestivas inactivas). Mezcladas con ellas células parietales u oxinticas secretan ClH y el f.intrínseco (FI) En profundidad grupo de células diferentes entre sí , células enteroendocrinas. secretan sustancias de carácter hormonal: histamina, serotonina, Célula G gastrina, Célula D somatostatina INERVACIÓN DEL ESTÓMAGO INTRINSECA Plexo submucoso de Meissner: origina actividad secretora Plexo mientérico de Averbach: origina actividad motora PS: craneal, N. Vago EXTRINSECA , SNA (+) motilidad y secreción OS: plexo celiaco (-) motilidad y secreción Modifican actividad motora de sistema intrínseco SECRECIÓN GÁSTRICA Jugo gástrico JG compuesto por dos tipos de secreciones Una “secreción ácida” producida por la célula oxíntica o parietal (ClH) Una “secreción no-ácida” producida por las restantes células epiteliales gástricas. Similar a la de un ultrafiltrado de plasma, con alto contenido en CO3H- COMPOSICIÓN JUGO GÁSTRICO - Estimulación - Electrolitos + - Gastrina VAGO + - Mucus y CO3H- - Pepsinógeno VAGO + VAGO - SECRETINA (hormona liberada por células duodenales) a pH 2 del lumen por el ClH Pepsina (Enzima proteolítica, hidroliza proteínas de la dieta) + VAGO, HISTAMINA de células mastocitos, GASTRINA - ClH y FI Digestión ácida de alimentos por disolución de tejido conectivo Activación de pepsinógeno Eliminación de microorganismos JUGO GÁSTRICO En reposo presenta : Cl-, H+, Na+ y K+ Composición electrolítica del JG varia al aumentar la velocidad de secreción BARRERA ALCALINA Barrera mucosa gástrica Agresión por alimentos, fármacos, pepsina (pH 2) Luz gástrica Barrera preepitelial Moco soluble. Moco insoluble bicarbonato Mucus: Glucoproteína de alto PM, Gel protector, inmoviliza al HCO3Barrera epitelial Uniones intercelulares. Epitelio. Prostaglandinas. Factores de crecimiento Barrera postepitelial . Flujo sanguíneo gástrico MECANISMO INTRACELULAR DE SECRECION DE ACIDO GASTRICO Plasma Célula Parietal Lumen ClH ESTIMULACION DE LA SECRECION GASTRICA Agonistas Receptores Segundos mensajeros CONTROL DE SECRECION GASTRICA No asociada a ingesta de alimentos es continua “Secreción basal gástrica” Mantenida por SPS y Gastrina Asociada con ingesta: tres fases Cefálica, Gástrica, Intestinal Estímulos Capacidad secretora máxima del estómago Estimula centro apetito y vago Vago Libera AC, estimula glándulas gástricas y células G CONTROL DE SECRECION GASTRICA Distensión del estómago por alimento Reflejos largos y cortos Máxima secreción del jugo gástrico Acción química de componentes específicos del alimento Productos de digestión parcial de proteínas. Cafeína , Calcio ,etc Acidificación del antro a pH < 2 Inhibe y libera somastotatina AUMENTAN LA SECRESION GASTRICA AL MAXIMO CONTROL DE SECRECION GASTRICA Estimulo: el alimento en bulbo duodenal, induce distensión, Secreción gástrica en respuesta a estímulos a nivel intestinal Hormonas inhibidoras de la secreción gástrica liberadas a la sangre por los productos de la digestión estimulación de los receptores, secreción de gastrina que induce secreción por los plexos, y por las glándulas secreción que se inhibe rápido por grasa, ácidos, H de C, péptidos ASPECTOS FISIOLOGICOS RELACIONADOS CON LA MOTILIDAD GASTRICA Tres aspectos fisiológicos principales 1) relajación adaptativa o relajación receptiva o acomodación gástrica 2) actividad contráctil 3) vaciamiento gástrico Deglución. EEI se abre. 1- Fundus y cuerpo se relajan. Acomodamiento del bolo. No hay contracciones. El estómago se distiende, estimula al reflejo vago-vagal. CCK también produce distensión gástrica Los alimentos se ubican en capas concéntricas Mitad proximal del estómago poca actividad, Regulado por : Vago y CCK MOTILIDAD GÁSTRICA - 2) actividad contráctil * Mezcla y propulsa el alimento con el jugo gástrico * Reducción del tamaño de las partículas * Mitad proximal del estómago contración sostenida * Mitad distal del estómago poderosa actividad contráctil , ondas peristálticas propagadas y BER * Producen la propulsión del contenido gástrico hacia el píloro * Actividad contráctil del estómago distal influenciada por mecanismos nerviosos y humorales * Fibras vagales colinérgicas aumentan las contracciones * Gastrina incrementa la frecuencia del BER Consecuencias de la peristalsis antral . (Propulsión, molienda y retropulsión) Vago estimula y SP (simpático) inhibe Gastrina estimula al BER REGULACIÓN NERVIOSA 3) vaciamiento gástrico Reflejos enterogástricos,1 corto y 2 largos. Disminuyen el vaciado 1. Estimula quimioreceptores duodenales, llega a los plexos mientéricos. Inhibe por el SISTEMA NERVIOSO ENTERICO del estómago. Contrae Se inhibe el peristaltismo aumenta contracción del esfínter pilórico 2. De los receptores del duodeno salen fibras aferentes SP (simpático) que informan a los ganglios SP y de ellos salen fibras eferentes SP. aumenta contracción del esfínter pilórico 3. El reflejo largo es PSP y es vago-vagal. Las fibras aferentes llegan al núcleo dorsal del vago (en el troncoencéfalo) con señales inhibitorias, para que el por el vago se inhiba el peristaltismo aumenta contracción del esfínter pilórico REGULACIÓN HORMONAL 3) vaciamiento gástrico ESTIMULOS: disminuyen los movimientos peristálticos en estómago. Contraen esfínter pilórico (disminuyen el vaciado) Péptidos en el estómago aumenta secreción de Gastrina Lípidos y los HC secretan CCK y PIG (péptidos inhibitorio gástrico) La acidez aumenta secreción de Secretina Receptores localizados en la mucosa duodenal monitorean el pH, el contenido de ácidos grasos y la osmolalidad del quimo Estos receptores regulan el vaciamiento gástrico a través de mecanismos hormonales y neurales. Las hormonas involucradas serían CCK y neurotensina. VACIAMIENTO GASTRICO Controlado y ordenado 1- Agua ( por gradiente de presión) 2- Sólidos ( importante el píloro ) 3- Glúcidos . Proteínas. Grasas ( importancia composición del quimo ) 4- Sustancias neutras. Sustancias ácidas 5- Sustancias isotónicas, hipotónicas, hipertónicas Regulado por: Composición del quimo Vago CCK Neurotensina VOMITO O EMESIS Pérdida refleja del contenido gastrointestinal superior a través de la boca ESTIMULOS Mecánicos de faringe e istmo de fauces Inflamatorios de intestino por obstrucción, GI. Anormales estrangulación, apendicitis Sustancias irritantes. Ej. Endotoxinas bacterianas De órganos no GI: Corazón, Riñón, Útero, Testículo Emociones intensas Sensaciones fuertes: olores, sabores Estimulación vestibular excesiva Embarazo Vías aferentes para el reflejo del vómito que muestran la zona quimioreceptora desencadenante en el bulbo raquídeo. Vía aferente: Vago y Simpático Centro del vomito: Formación dorsoreticular del bulbo relacionado estrechamente con el tracto solitario, a nivel del núcleo dorsal del vago. Vías eferentes: - Nervios V, VII, IX, XII a tracto GI superior - Nervios espinales a diafragma y músculos abdominales SECUENCIA MECÁNICA DEL VÓMITO Mecanismo global Relajación de: - cuerpo y fondo del estómago - esfínteres esofágicos superior e inferior - esófago Inspiración profunda: - glotis cerrada - respiración inhibida - contracción - músculos abdominales Laringe e hiodes arriba y adelante ampliando garganta Paladar blando elevado , cerrando nasofaringe Simultáneamente se observa APNEA respiratoria DIGESTION INTESTINAL INTERVIENEN: 1. PÁNCREAS 2. HÍGADO Y ARBOL BILIAR 3. INTESTINO PANCREAS Glándula con doble función Conducto pancreático Cola (Islotes de Langerhans) Cuerpo Conducto biliar Duodeno Ampolla de Vater – Esfínter de Oddi Cabeza PÁNCREAS ES UNA GLÁNDULA CON FUNCIONES ENDÓCRINAS ORGANO ENDÓCRINO: 2 - 3% del parénquima secreta hormonas Célula beta - Insulina. Célula alfa - Glucagon. Célula delta - Somatostatina. Célula epsilon - Grelina Célula F - Polipéptido pancreático o PP PÁNCREAS ES UNA GLÁNDULA CON FUNCIONES EXÓCRINAS ORGANO EXÓCRINO: formado por acinos y ductos Elabora el jugo pancreático que vierte en el duodeno, constituido por bicarbonato y enzimas digestivas. 80% EXOCRINO, 12% CONDUCTOS Y VASOS SANGUÌNEOS Funciones de los acinos y ductos ACINOS Sintetizan y secretan las enzimas digestivas como precursores inactivos Hidrolizan todos los componentes de los alimentos glúcidos, lípidos y proteínas Si faltan: mala digestión mala absorción DUCTOS Secretan H2O, Cl- y CO3H Neutralizan acidez del quimo Protegen la mucosa y crea condiciones óptimas para la enzima por elevación del pH (pH 6,8) ACCIÓN DE CCK SOBRE LAS CÉLULAS ACINARES PANCREÁTICAS Ciclo regulatorio PARA DIGESTIVO SECRECION PO R CCK POWER Regulación Secreción pancreática: POR CCK * Ingesta de nutrientes libera CCK-RF ANTRO LUMEN * CCK-RF actúa sobre Cell I * Estimula secreción pancreática exócrina PANCREAS * Enzima proteolíticas degradan factor CCK-RF * Finaliza ciclo COMPOSICIÓN DEL JUGO PANCREÁTICO • SECRECIÓN: 1000-1500 ml/día. • COMPOSICIÓN 1) ELECTROLITOS: es isotónico con el plasma - aniones: Cl- y CO3H- varían enormemente pero la relación entre ellos, es inversa, por lo cual la suma de ambos no cambia con la magnitud de la secreción. SO42-, HPO42- cationes: Na+ y K+ (no dependen de la magnitud de la secreción), Ca2+, Mg2+ 2) PROTEÍNAS: 99% son enzimas hidrolíticas que degradan los alimentos ingeridos Funciones de los acinos y ductos ACINOS Sintetizan y secretan las enzimas digestivas como precursores inactivos Hidrolizan todos los componentes de los alimentos glúcidos, lípidos y proteínas Si faltan: mala digestión mala absorción DUCTOS Secretan H2O, Cl- y CO3H Neutralizan acidez del quimo Protegen la mucosa y crea condiciones óptimas para la neutralización de enzimas por elevación del pH (pH 6,8) pH, osmolaridad, composición electrolítica del jugo pancreático en función de la velocidad de secreción Se muestra la composición electrolítica del plasma como comparación Regulación de la secreción pancreática Regulación Hormonal Regulación por hormonas pancreáticas es la predominante SECRETINA - actúa sobre células de conductos - produce una secreción rica en CO3H- y agua - pero pobre en enzimas COLESISTOQUININA - actúa sobre células acinares - factor más importante para la actividad pancréatica POLIPEPTIDO VASOACTIVO INTESTINAL (VIP) y GASTRINA actúan en forma similar a secretina (bicarbonato y agua). INSULINA aumenta síntesis y secreción de amilasa, potencia a CCK. GLUCAGON inhibe la secreción enzimática. SOMATOSTATINA inhibe la secreción de CO3Hy agua. REGULACION HORMONAL DE LA SECRECION DE BICARBONATO PANCREATICO Acido del estómago Intestino Delgado Secreción de secretina Secretina en plasma Páncreas Secreción de bicarbonato Bicarbonato en ducto pancreático Intestino Delgado Neutraliza acidez intestinal REGULACION HORMONAL DE LA SECRECION DE ENZIMAS PANCREATICAS ácidos grasos y aminoácidos intestinales Intestino delgado Secreción de CCK CCK plasmática Páncreas Secreción enzimática Enzimas pancreáticas ductales Intestino delgado Digestión de grasa y proteínas Ácidos grasos y amino ácidos Regulación nerviosa de la secreción pancreática Se desconoce la real contribución de un reflejo “entero-pancreático” con la secreción pancreática ● Estimulación vagal o la administración de Acetilcolina incrementa secreción pancreática enzimática. ● Con escaso efectos sobre CO3H- y H2O Efecto antagonizado por atropina ● Noradrenalina inhibe la secreción pancreática ● Acción secundaria por vasoconstricción de arterias pancreáticas ENZIMAS DEL JUGO PANCREÁTICO - CLASIFICACIÓN SUSTRATO PROTEÍNAS Tripsina (enteropeptidasas) Quimiotripsina Elastasa Carboxipeptidasa A,B ELASTINA, otras ALMIDÓN (amilasas) LÍPIDOS ÁCIDOS NUCLÉICOS (ADN Y ARN) UNION QUE HIDROLIZA Aminopeptidasa alfa amilasa Tripsina POLIPÉPTIDOS ENZIMA Residuos básicos. Residuos aromáticos. Residuos hidrofóbicos pequeños Grupo carboxilo terminal próximo a residuos básicos y grupo amino terminal, aminoácidos Polímeros de glucosa Lipasa, Colipasa, Fosfolipasa Esteres de triglicéridos. A2 (activada por tripsina) Esteres de fosfoglicéridos. Colesterolesterasa Esteres de lípidos hidrosolubles y colesterol NUCLEOTIDASAS Deoxiribonucleasa Ribonucleasa Fosfodiéster de nucleótidos de ARN y ADN SECRECION PANCREATICA CARACTERISTICAS FASE BASAL VOLUMEN TOTAL CO3H- 2 -3% ENZIMAS 10 – 15 % CAUSAS Desconocida CEFALICA iniciada por Aroma, Sabor, Masticación y deglución del alimento 10 – 15 % 25 % + Acetilcolina - Atropina y vagotomía GASTRICA Ingreso del Bolo alimenticio al estómago 10 – 15 % 25 % INTESTINAL Ingreso del Quimo al intestino 70 – 80 % 40 – 50 % + Vago - Gastrina + Quimo acido, libera secretina –ductalProductos de digestion proteica y lipidica libera CCK - acinar ACOPLE ESTIMULO-SECRETORIO EN LAS CELULAS ACINARES PANCREATICAS Mecanismos intracelulares PLC DIGESTION INTESTINAL HIGADO ARBOL BILIAR HIGADO El hígado es la glándula anexa del tubo digestivo de mayor tamaño. Presenta una gran variabilidad de volumen y peso. En el ser vivo oscila entre 2.300 y 2.500 g de peso. Es un órgano muy vascular izado (~ 1/5 de su volumen lo es de sangre). Principales funciones del hígado 1- Formación y secreción de la bilis 2- Metabolismo de los nutrientes y las vitaminas Glucosa. Aminoácidos. Lípidos: ácidos grasos, colesterol y lipoproteínas Vitaminas liposolubles. Vitaminas hidrosolubles 3- Inactivación de diversas sustancias Toxinas. Esteroides. Hormonas 4- Síntesis de proteínas plasmáticas Proteínas de fase aguda (se sintetizan y secretan al plasma en respuesta a estímulos estresantes). Albúmina. coagulación. Factores de Proteínas fijadoras de esteroides y de otras hormonas 5- Inmunidad Células de Kupffer Secreción biliar El hígado produce bilis que ayuda en la digestión de las grasas La bilis se forma en los hepatocitos conductos biliares canalículos biliares vesícula biliar La vesícula biliar almacena la bilis en los periodos interdigestivos Formación y Secreción biliar Se distinguen 3 fases: 1. Síntesis en los hepatocitos de bilis (contínua) 2. Almacenamiento en la vesícula biliar. Reducción de volumen 3. Secreción de su contenido a la luz duodenal . Contracción de la vesícula biliar por estímulos nerviosos – ACh – y hormonales – CCK -- Secreción biliar Sinusoide Vena central Hepatocito Canalículo biliar Arteria hepática Vena porta hepática Conducto biliar Lobulillo hepático Lobulillo hepático Diferencia entre bilis hepática y vesicular BILIS VESICAL BILIS HEPATICA Se sintetiza en los periodos interdigestivos Alta concentración de Cl- y CO3H pH = 8.2 (alcalino) Alta cantidad de H2O Baja concentración de cationes o ácidos, lecitina, colesterol, pigmentos, etc. Baja concentración de Cl- y CO3HpH = 6.5 (ácido) Baja cantidad de H2O Alta concentración de cationes o ácidos, lecitina, colesterol, pigmentos, etc. La VESICULA actúa como : DEPOSITO INTERDIGESTIVO (por contracción de esfínter de Oddi) ACIDIFICA CONCENTRA (5 – 10 veces) Síntesis en períodos interdigestivos Período digestivo Características y composición de la bilis La bilis hepática es un liquido isotónico pigmentado cuya composición electrolítica es similar a la del plasma En la vesícula biliar cambia el % de sus componentes debido a los procesos de reabsorción, sigue siendo una solución isotónica La secreción de bilis es de 600 a 1200 ml / día - Agua (82 %) - Ácidos biliares (12%) (Se producen 250-500 mg por día) - Lecitina y otros fosfolípidos (4%) - Colesterol no esterificado (0,7%) COMPOSICION - Bilirrubina conjugada - Proteínas (Ig A, productos del catabolismo hormonal y otras proteínas metabolizadas por hígado) - Electrolitos (Na+, K+, Cl-, CO3H-, Mg++, Ca++) - Moco - Medicamentos y sus metabolitos Estructura de los ácidos biliares y Sales biliares Son sales de sodio y potasio formados por ácidos biliares conjugados con glicina o taurina. Son derivados del ciclo pentanoperhidrofenantreno. Se diferencian en: PRIMARIOS Sintetizados por el hepatocito a partir del colesterol ACIDOS CÓLICO Y QUENODESOXICÓLICO SECUNDARIOS Formados por dehidroxilación de los primarios por bacterias intestinales a nivel del ileon distal, ciego y colon. Son absorbidos por el intestino y llevados a hígado donde son secretados en la bilis: ACIDOS DESOXICÓLICO y LITOCÓLICO. CONJUGACIÓN DE LOS ÁCIDOS BILIARES ACIDOS BILIARES 1RIOS. Y 2RIOS CONJUGADOS EN HÍGADO (GLICINA O TAURINA FORMAN SALES CON Na+ y K+ SALES BILIARES 1rias Acido Cólico 2rias Acido Desoxicólico Colesterol Ac. Quenodeoxicólico En su molécula presentan regiones hidrófobas e hidrófilas, son moléculas anfipáticas Mecanismo de la secreción de sales biliares y flujo de bilis Flujo dependiente de Ácidos biliares Flujo independiente de Ácidos biliares SECRECIÓN BILIAR Función de las sales biliares CIRCULACIÓN ENTEROHEPÁTICA Regulación de la secreción biliar DIGESTION INTESTINAL Esquema del Intestino Delgado Bulbo duodenal Estructura y función de la mucosa intestinal INTESTINO DELGADO (Estructura y función) Composición y secreción del jugo intestinal Volumen diario 1,5 – 2 l Isotónica con el plasma, H2O, electrolitos y moco pH entre 6,5 y 7,5 Glándulas (criptas de Lieberkühn) secretan líquido isotónico. Glándulas de Brünner secretan moco alcalino viscoso. Pocas enzimas - Enteroquinasas: oligosacarosa, lipasa, peptidasa, - amilasa intestinal Las enzimas no se secretan están en el borde en cepillo formando parte de la membrana luminal de los enterocitos (células de la mucosa) Función y regulación del jugo intestinal Enzimas completan digestión realizada por enzimas pancreáticas Actúan extracelularmente No son secretadas libremente al jugo intestinal Cada enzima corresponde a sustrato determinado Regulación : a través del sistema nervioso entérico. ● La distensión de la pared estimula al plexo de Meissner que actúa sobre las células glandulares incrementado su secreción. ● Algunas hormonas intestinales tiene el mismo efecto: el péptido intestinal vasoactivo (VIP), Secretina, CCK Función: proveer de un medio acuoso facilitando las reacciones hidrolíticas del proceso digestivo y la eficiencia de la absorción. REGULACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE MUCUS control nervioso + Vago – Simpático quimo acido estimula control hormonal + gastrina, secretina, CCK , VIP, glucagon. Esquema de las funciones de la secretina en el intestino delgado: Esquema explicativo secreción de enzimas pancreáticas: MECANISMOS DE ABSORCIÓN DE MONOSACARIDOS, AMINOÁCIDOS y ÁCIDOS GRASOS Vasos . Interior del intestino Vellosidad Células epiteliales la vellosidad delgado Glucosa y Galactosa Trans. Activo secundario con Na+ Monosacáridos Difusión facilitada Fructosa Difusión facilitada Difusión facilitada Aminoácidos Trans. Activo secundario con Na+ Difusión facilitada Di y tripeptidos Trans. Activo secundario con H+ Difusión facilitada Ac. grasos cadena corta Ac. grasos cadena larga Glicerol Difusión simple Micelas Difusión simple Quilomicrones Difusión simple Microvellosidades Difusión simple Sangre Linfa Movimientos del colon y regulación de la secreción de moco MOVIMIENTOS: - Haustral, contracciones de segmentación: mezclan el contenido exponiéndolo a la mucosa para favorecer la absorción. - Propulsion segmentaria, ondas peristálticas: empujan el contenido hacia el recto - Contracción por acción masiva: exclusiva del colon, - Contracción simultánea del músculo liso en grandes áreas para vaciar el colon rápidamente (Movimiento en masa) REGULACIÓN: - La secreción de moco es estimulada por el contacto de contenido con las células glandulares. - No hay estimulación nerviosa ni hormonal. - No hay secreción de enzimas digestivas. Función del colon FUNCIÓN PRINCIPAL Gran capacidad de absorción de agua, sodio y otros minerales. Transforma 1000-2000 ml de quimo/día que entran al íleon en 150 gr de heces semisólidas Absorbe ciertas vitaminas, algunas de las cuales son sintetizadas por las bacterias colónicas. MECANISMOS DE TRANSPORTE Na+ : Se absorbe en forma activa. Agua: en forma pasiva sigue al Na+ a lo largo del gradiente osmótico generado. K+ y CO3H- : se secreta en forma pasiva hacia el colon SECRECIÓN COLÓNICA Mucus alcalino No posee secreción de enzimas digestivas