thumb|300px|Aparato digestivo del ser humano. La digestión es el proceso de transformación por hidrólisis de los alimentos en moléculas suficientemente pequeñas (nutrientes) para que atraviesen la membrana plasmática por vía mecánica o química.
El aparato digestivo es muy importante en la digestión, ya que los organismos heterótrofos dependen de fuentes externas de materias primas y energía para crecimiento, mantenimiento y funcionamiento. El alimento se emplea para generar y reparar tejidos y obtención de energía. Los organismos autótrofos (las plantas, organismos fotosintéticos), por el contrario, captan la energía lumínica y la transforman en energía química, utilizable por los animales.
En cada paso de la conversión energética de un nivel a otro hay una pérdida de materia y energía utilizable asociada al mantenimiento de tejidos y también a la degradación del alimento en partículas más pequeñas, que después se reconstituirán en moléculas tisulares más complejas.
En el cuerpo humano la digestión es el proceso por el que los alimentos, al pasar por el sistema digestivo, son transformados en los nutrientes necesarios para su buen funcionamiento.
Visión general La digestión en los animales y algunas plantas, ocurre a niveles multicelular, celular y subcelular. Este proceso se lleva a cabo en el aparato digestivo, tracto gastrointestinal o canal alimentario. El aparato digestivo, como un todo es un tubo con un solo sentido, con órganos accesorios como el hígado, la vesícula biliar y el páncreas, que asisten en el proceso químico involucrado en la digestión.
La digestión normalmente está dividida en procesos mecánicos, para reducir el tamaño de los alimentos y en una acción química para reducir adicionalmente el tamaño de las partículas y para que posteriormente se lleve a cabo el proceso de absorción y transporte hacia las células.
En la mayoría de los vertebrados, la digestión es un proceso de varias etapas en el sistema digestivo, siguiendo a la ingestión . En los humanos, previo al proceso de ingestión, usualmente involucra algún tipo de procesamiento mecánico o químico del alimento.
La digestión está dividida en seis procesos separados:
Ingestión: entrada de alimento y líquidos al aparato digestivo. Secreción: liberación de jugos digestivos en respuesta a estímulos específicos (en promedio 7L al día). Digestión mecánica: desmenuzamiento mecánico de los alimentos, debido a los movimientos de los dientes, el estómago y los intestinos. En este paso se rompen la mayoría de los enlaces inter-moleculares relativamente débiles; y se produce el mezclado y propulsión, que consiste en la contracción y relajación de los músculos que propician la motilidad o peristaltismo. Digestión química: descomposición química de los alimentos, debida a las enzimas secretadas en la boca, el estómago y los intestinos. En este paso se rompen enlaces intra-moleculares relativamente fuertes, para que las moléculas complejas se conviertan en moléculas simples mucho más pequeñas (nutrientes) que se pueden absorber, así que atraviesen la membrana plasmática por una de dos técnicas, mecánica o química. Absorción: movimiento paso de los nutrientes (moléculas simples) desde el sistema digestivo hasta el interior de la célula intestinal (o alguna otra célula con capacidad de absorción) a través de los capilares circulatorios y linfáticos. Defecación: remoción o eliminación de desechos no digeridos por el tracto digestivo a través de la defecación (heces) o la regurgitación.
Digestión en los distintos organismos Las personas e igual los animales mamíferos, poseen un sistema digestivo completo cuya función es digerir los alimentos, es decir, transformar los alimentos en moléculas más pequeñas que puedan ser asimiladas por las células del cuerpo.
Plantas, hongos, etc. No solo los animales digieren comida. Algunas plantas carnívoras capturan otros organismos, generalmente animales invertebrados y algunos pequeños vertebrados, y los digieren químicamente. Los hongos también digieren con mucha eficacia materia orgánica.
Vertebrados En los vertebrados, la digestión se inicia con la ingestión o la entrada de alimento por la boca y continúa en el aparato digestivo, ocurriendo dos tipos de fenómenos, los cuales pueden modificarse.
Fenómenos mecánicos Masticación: Realizada por los dientes, es imprescindible sobre todo en la digestión de las verduras, legumbres y frutas crudas (todas sin excepción), puesto que estos alimentos están rodeados por membranas de celulosa no digeribles que es preciso destruir. Deglución: Mecanismo complejo que consta de una etapa voluntaria, que inicia el acto deglutorio; una etapa faríngea involuntaria, que constituye el paso del alimento al esófago, y una etapa esofágica. Motilidad intestinal: Proceso por el cual los alimentos en diferentes estados de digestión (quimo), son desplazados mediante movimientos de la musculatura intrínseca de la pared del intestino, para facilitar la digestión y la absorción.
Fenómenos químicos Producen la transformación de los alimentos formados por moléculas complejas en moléculas más sencillas que son fácilmente absorbibles por el intestino. Así los hidratos de carbono se convierten en monosacáridos como la glucosa, las grasas se rompen en ácidos grasos y glicerina, y las proteínas se transforman en aminoácidos. Las reacciones químicas más importantes en la digestión son las de hidrólisis, favorecidas por enzimas que contienen los jugos digestivos.
La digestión en los humanos
Fases
Fase cefálica: esta fase ocurre antes de que los alimentos entren al estómago e involucra la preparación del organismo para el consumo y la digestión. La vista y el pensamiento, estimulan la corteza cerebral. Los estímulos al gusto y al olor son enviados al hipotálamo y la médula espinal. Después de esto, se libera acetilcolina por estimulación parasimpática (nervios vagos), que inicia la liberación de gastrina en las células G. Se estima que entre el 30% y el 50% de la respuesta ácida se produce a través de esta vía. Fase gástrica: es estimulada por la distensión del estómago y el pH ácido. La distensión activa los receptores de estiramiento y la puesta en marcha de reflejos vagovagales e intragástricos cortos. Esto produce la liberación de acetilcolina, que estimula la liberación de más jugos gástricos. Cuando las proteínas entran al estómago, unen iones de hidrógeno, lo cual disminuye el pH del estómago hasta un nivel ácido, aproximadamente el pH oscila entre 1,0-4,0. Esto dispara las células G para que liberen gastrina, la cual por su parte estimula las células parietales para que secreten HCl (ácido clorhídrico), factor intrínseco y pepsinógeno. La producción de HCl también es desencadenada por la acetilcolina y la histamina. La fase gástrica es responsable del 40-50% de la secreción ácida en cada comida. Fase intestinal: esta fase tiene dos partes, la excitatoria y la inhibitoria. Los alimentos parcialmente digeridos llenan el duodeno. Esto desencadena la liberación de gastrina intestinal. El reflejo enterogástrico inhibe el núcleo vago, activando las fibras simpáticas causando que el esfínter pilórico se apriete para prevenir la entrada de más comida, inhibiendo los reflejos. Se estima que el 5% de la respuesta ácida se produce en esta fase de la digestión.
Proceso La digestión comienza en la boca, donde los alimentos se mastican y se mezclan con la saliva que contiene enzimas que inician el proceso químico de la digestión, formándose el bolo alimenticio. La comida es comprimida y dirigida desde la boca hacia el esófago mediante la deglución, y del esófago al estómago, donde los alimentos son mezclados con ácido clorhídrico que los descompone, sobre todo, a las proteínas desnaturalizándolas. El bolo alimenticio se transforma en quimo. Debido a los cambios de acidez (pH) en los distintos tramos del tubo digestivo, se activan o desactivan diferentes enzimas que descomponen los alimentos. En el intestino delgado el quimo, gracias a la bilis secretada por el hígado, favorece la emulsión de las grasas y gracias a las lipasas de la secreción pancreática se produce su degradación a ácidos grasos y glicerina. Además, el jugo pancreático contiene proteasas y amilasas que actúan sobre proteínas y glúcidos. La mayoría de los nutrientes se absorben en el intestino delgado. Toda esta mezcla constituye ahora el quilo. El final de la digestión es la acumulación del quilo en el intestino grueso donde se absorbe el agua y posteriormente la expulsión de las heces.
Cavidad oral En los humanos, la digestión empieza en la cavidad oral, donde los alimentos son masticados. La saliva es secretada en la boca, en grandes cantidades (1-1,5L/d) por tres pares de glándulas salivales (parótida, submaxilar y sublingual) y es mezclada por la lengua, con la comida masticada.
Hay dos tipos de saliva: una es una secreción acuosa, delgada y su propósito es humedecer la comida. La otra es una secreción mucosa, espesa, que contiene las enzimas ptialina o amilasa salival que hidroliza el almidón y la lisozima que desinfecta las posibles bacterias infecciosas; actúa como lubricante y causa que las partículas de alimento se mantengan pegadas unas a otras formando un bolo.
La saliva sirve para limpiar la cavidad oral, humedecer el alimento y además contiene enzimas digestivas tales como la amilasa salival, la cual ayuda en la degradación química de los polisacáridos, tales como el almidón, en disacáridos tales como la maltosa. También contiene mucina, una glicoproteína la cual ayuda a ablandar los alimentos en el bolo.
Al tragar, se transporta la comida masticada hasta el esófago, pasando a través de la orofaringe y la hipofaringe. El mecanismo para tragar es coordinado por el centro de tragado en la médula espinal. El reflejo inicial es iniciado por receptores de tacto en la faringe cuando el bolus de alimentos es empujado hasta la parte de atrás de la boca.
Esófago
El esófago, un tubo muscular delgado, de aproximadamente 25cm (centímetros) de largo, comienza en la faringe, pasa a través del tórax y el diafragma y termina en el cardias del estómago. La pared del esófago posee dos capas de músculo liso que forman una capa continua desde el esófago hasta el recto y se contraen lentamente por largos períodos de tiempo. La capa interna de músculos está dispuesta de forma circular en una serie de anillos descendentes, mientras que la capa externa está dispuesta longitudinalmente. Al comienzo del esófago hay una solapa de tejido llamada epiglotis, que se cierra por el proceso de tragado para evitar que la comida entre en la tráquea. La comida masticada es empujada a través del esófago hasta el estómago gracias a las contracciones peristálticas de estos músculos.
Estómago
La comida llega al estómago después de pasar a través del esófago y superar el esfínter llamado cardias. En el estómago, la comida es degradada adicionalmente y minuciosamente mezclada con el ácido gástrico y las enzimas digestivas que degradan las proteínas, en su gran medida pepsina. El ácido por sí mismo no degrada las moléculas de alimento, más bien proporciona un pH óptimo para la reacción de la enzima pepsina. Las células parietales del estómago también secretan una glicoproteína llamada factor intrínseco, que permite la absorción de vitamina B12. Otras moléculas pequeñas, tales como el alcohol son absorbidas en el estómago pasando a través de la membrana y entrando al sistema circulatorio directamente. Un corte transverso del canal alimentario revela cuatro capas distintas y bien desarrolladas, llamadas serosa, capa muscular, submucosa y mucosa.
Serosa: es la capa más externa, formada por una delgada capa de células simples llamadas mesoteliales. Capa muscular: está bien desarrollada para agitar la comida. Tiene una capa externa longitudinal, una media lisa y una interna oblicua. Submucosa: tiene tejido conjuntivo incluyendo vasos linfáticos, vasos sanguíneos y nervios.