Aparato digestivo y respiratorio: la nutrición y el intercambio de gases en el cuerpo humano
La nutrición en los seres vivos
La nutrición es el proceso biológico en el que los organismos asimilan y utilizan los nutrientes para el mantenimiento de las funciones vitales.
La digestión es el proceso de ingerir alimentos y descomponerlos.
La nutrición la realizan los aparatos digestivo, respiratorio, circulatorio y excretor. Trabajan de forma coordinada e íntimamente relacionada.
Etapas de la nutrición
El proceso de la nutrición se lleva a cabo en 3 etapas:
- Captación de nutrientes.
- El aparato digestivo se encarga de la ingestión, la digestión y la absorción.
- El aparato respiratorio nos proporciona O2 y elimina el CO2.
- Distribución de nutrientes y recogida de productos de desecho.
- El aparato circulatorio se encarga de transportar el O2 y los nutrientes hasta las células. Recoge los desechos que producen las células para eliminarlos.
- Eliminación de productos de desecho.
- El aparato excretor se encarga de eliminar los residuos que producen las células.
Aparato digestivo
El aparato digestivo extrae los nutrientes que contienen los alimentos, incorporándolos al organismo. Realiza los siguientes procesos:
- Ingestión: toma de alimentos.
- Digestión: descomposición mecánica y química de los alimentos.
- Absorción: paso de los nutrientes del tubo digestivo a la sangre.
- Egestión: eliminación de sustancias no absorbidas.
Estructura del aparato digestivo
Está formado por:
- Tubo digestivo: consta de boca, faringe, esófago, estómago, intestino delgado, intestino grueso y ano.
- Glándulas anexas: son las glándulas salivales, el hígado y el páncreas. Vierten sus secreciones al interior del tubo digestivo. Estas secreciones intervienen en la descomposición o digestión del alimento.
La boca
En la boca se producen 3 procesos que inician la digestión:
- La masticación: proceso mecánico que realizan los dientes con ayuda de la lengua, que mueve y coloca los alimentos. Consiste en el desgarro y la trituración de los alimentos para facilitar la digestión.
- La insalivación: consiste en la mezcla de los alimentos con la saliva, de forma que se unen y humedecen las porciones de comida, facilitando la deglución y formando el bolo alimenticio.
- La deglución: es el acto de tragar la comida, es decir, el paso a la faringe del bolo alimenticio. La lengua empuja al bolo hacia la faringe, lo que obliga a la epiglotis a cerrar la entrada hacia la tráquea, evitando el paso de alimentos hacia los pulmones.
La saliva es una sustancia segregada por las glándulas salivales, compuesta por agua, sales minerales y proteínas. Estas proteínas son: amilasa salivar, mucina y lisozima. La saliva tiene una importante función de higiene de la boca.
El bolo alimenticio y el esófago
El bolo llega al esófago, que gracias a los movimientos peristálticos lo desplaza hacia el estómago. El alimento entra en el estómago porque el cardias se relaja.
El estómago
El estómago es un órgano que se comunica con el esófago a través del cardias y con el intestino delgado por el píloro. El cardias impide que el alimento vuelva al esófago.
La pared del estómago segrega el jugo gástrico, formado por ácido clorhídrico y pepsina. El moco es una sustancia que impide que los ácidos del estómago ataquen sus propios tejidos.
En el estómago se mezclan los alimentos y se produce una digestión parcial de las proteínas. Se produce un líquido llamado quimo, que pasará al intestino delgado a través del píloro.
El hígado
El hígado es un órgano con función metabólica y de reserva. Interviene en la digestión segregando la bilis, una sustancia que se forma continuamente y se almacena en la vesícula biliar. La bilis ayuda en la digestión de las grasas.
El páncreas
El páncreas es una glándula que segrega hormonas a la sangre y jugo pancreático al intestino delgado. El jugo pancreático contiene enzimas que digieren a los polisacáridos (amilasa pancreática), a los lípidos (lipasa pancreática) y a las proteínas (peptidasas).
El intestino delgado
El intestino delgado es un tubo que comienza en el píloro y acaba en la válvula ileocecal, que lo une al intestino grueso. En su interior hay una serie de pliegues llamadas vellosidades intestinales, que aumentan la superficie de absorción. Se divide en 3 partes: duodeno, yeyuno e íleon.
La digestión en el intestino delgado consiste en la transformación del quimo en quilo. El quilo está compuesto por agua, sales minerales, aminoácidos, monosacáridos, ácidos grasos, glicerina, vitaminas y fibra.
La absorción es el paso de las moléculas sencillas obtenidas en la digestión desde el tubo digestivo hasta los vasos sanguíneos y linfáticos para distribuirlos por todo el cuerpo.
El intestino grueso
El intestino grueso es un tubo más corto y de mayor diámetro que el intestino delgado. No posee repliegues ni vellosidades. Sus paredes segregan mucus para facilitar el paso de las sustancias. Se divide en: ciego, apéndice, colon, recto y ano.
Su función es absorber agua y compactar los residuos. La flora intestinal son bacterias y hongos que están en el intestino grueso.
El aparato respiratorio
La respiración celular consiste en la oxidación de los nutrientes para obtener energía. Para ello se necesita O2 y se liberan H2O y CO2.
La respiración es el proceso mediante el cual nuestro organismo capta oxígeno (O2) del aire atmosférico y expulsa al exterior el dióxido de carbono (CO2) producido por las células.
En la respiración hay 2 etapas:
- Ventilación: es la entrada y salida de aire en los pulmones.
- Intercambio gaseoso: entrada del O2 de los pulmones a la sangre y paso del CO2 de la sangre a los pulmones.
Estructura del aparato respiratorio
El aparato respiratorio está formado por las vías respiratorias y los pulmones. Las vías respiratorias son: fosas nasales, faringe, laringe, tráquea y bronquios.
La entrada y salida de gases se puede realizar por la boca y por la nariz. Las fosas nasales en su interior tienen la pituitaria, que es la responsable de calentar, humedecer y limpiar el aire que entra en las vías respiratorias. El polvo y los microorganismos quedan retenidos en el moco.
La faringe
La faringe es la cavidad común en el aparato respiratorio y digestivo. Allí se encuentran las amígdalas, que poseen células defensivas. También está la epiglotis, que impide que los alimentos entren en las vías respiratorias.
La laringe
La laringe es un tubo corto donde se encuentran las cuerdas vocales. Estas, al pasar el aire, vibran y producen los sonidos de la voz.
La tráquea
La tráquea está formada por anillos de cartílago que hacen que esta zona sea rígida y abierta. Tiene células que crean moco reteniendo las partículas indeseables.
Los bronquios y los alvéolos
Los bronquios son 2 tubos que desembocan en los pulmones. Estos tubos se van ramificando dando lugar a los bronquiolos. Al final de los bronquiolos se ensanchan generando los alvéolos pulmonares, sacos muy finos en los que se produce el intercambio gaseoso con la sangre. El O2 pasará a la sangre y recogerá de esta el CO2.
Los pulmones
Los pulmones son 2 órganos formados por un tejido esponjoso. Están dentro de la caja torácica, protegidos por las costillas y rodeados de 2 membranas, las pleuras. El pulmón derecho es mayor que el izquierdo, ya que este debe dejar sitio al corazón.
La ventilación pulmonar
La ventilación pulmonar es la entrada y salida de aire. Consta de 2 procesos: inspiración y espiración.
- Inspiración: es la entrada de aire. Se contraen los músculos intercostales y el diafragma, y se relajan los músculos abdominales. El volumen de la caja torácica aumentará.
- Espiración: es la salida de aire. Se relajan los músculos intercostales y se contraen los músculos abdominales. La caja torácica disminuye su tamaño.
El oxígeno del aire se incorpora a la sangre mediante un proceso llamado intercambio gaseoso. Este se produce en los pulmones, entre las paredes de los alvéolos y de los capilares, que son muy finas.
La circulación del oxígeno y el dióxido de carbono
En el circuito pulmonar, las arterias pulmonares llevan la sangre con una alta concentración de CO2 desde el corazón hasta los pulmones. En los alvéolos pulmonares se produce el intercambio de gases entre la sangre y el aire atmosférico. La sangre oxigenada vuelve al corazón a través de las venas pulmonares.
En el circuito general, las arterias llevan la sangre oxigenada desde el corazón hasta las diversas células del cuerpo. En los capilares sanguíneos se produce el intercambio de gases entre los tejidos y la sangre. El CO2 que se produce en la oxidación de los nutrientes en las células pasa a la sangre, que las venas conducirán hasta el corazón, y el O2 que transporta la sangre pasa a los tejidos.