Funcionamiento de los Aparatos Digestivo y Respiratorio en la Nutrición Humana

La Nutrición Humana y los Sistemas Implicados

La nutrición es la función por la cual los organismos obtienen materia y energía para realizar sus funciones vitales. En nuestro caso, se trata de una nutrición heterótrofa, porque introducimos alimentos del medio externo.

Aparatos que intervienen en la nutrición

• Aparato Digestivo: Obtiene nutrientes de los alimentos y los traslada al medio interno.
• Aparato Respiratorio: Realiza el intercambio de gases entre la atmósfera y el organismo.
• Aparato Circulatorio: Transporta nutrientes y gases respiratorios a todas las células del cuerpo.
• Aparato Excretor: Elimina las sustancias de desecho.

El Aparato Digestivo

Anatomía del Tubo Digestivo

• Boca: Abertura que comunica el exterior con el tubo digestivo. Aquí empieza la digestión. Consta de labios, dientes, lengua y paladar.
• Faringe: Conducto que comunica el aparato digestivo y el respiratorio. Conecta la boca y las fosas nasales con el esófago y la laringe (por ella pasan tanto aire como alimentos).
• Esófago: Tubo que conecta la faringe con el estómago. Transporta el bolo alimenticio mediante movimientos peristálticos.
• Estómago: Parte ensanchada del tubo digestivo. Comienza en el cardias y se divide en fundus, cuerpo gástrico y píloro (la salida). Aquí el alimento se mezcla con jugos gástricos y se convierte en quimo.
• Intestino delgado: Mide unos 7 metros, está plegado y posee vellosidades y microvellosidades. Se divide en: Duodeno, Yeyuno e Íleon.
• Intestino grueso: Presenta una forma de saco llamada ciego, que tiene una prolongación denominada apéndice. No posee vellosidades.
• Recto y ano: Tubo de unos 15-20 cm que constituye la parte final del sistema, terminando en el ano.

Glándulas Anexas

• Glándulas salivales: Producen saliva y la vierten en la boca. Existen tres parejas: Parótidas (delante del oído), Sublinguales (debajo de la lengua) y Submaxilares (debajo del maxilar).
• Hígado: Es la glándula más grande del cuerpo. Produce bilis, que ayuda en la digestión y se vierte en el duodeno. La bilis se almacena en la vesícula biliar.
• Páncreas: Produce insulina (que regula la glucosa en sangre) y jugo pancreático (que participa en la digestión en el duodeno).

Fases del Proceso Digestivo

1. Masticación: Acción mecánica donde se forma el bolo alimenticio. La saliva contiene ptialina (transforma almidón en maltosa) y lisozima (acción bactericida).
2. Deglución: Paso voluntario del bolo. El paladar blando tapa las fosas nasales y la epiglotis tapa la tráquea.
3. Digestión gástrica: Mediante movimientos peristálticos y jugo gástrico. Contiene mucina (protección), ácido clorhídrico (bactericida) y enzimas (degradación). El alimento pasa a llamarse QUIMO.
4. En el duodeno: El quimo se mezcla con la bilis y el jugo pancreático (el bicarbonato neutraliza la acidez). Ahora se denomina QUILO.
5. Absorción: Ocurre en el yeyuno e íleon gracias a las vellosidades intestinales.
6. Intestino grueso: Se absorbe agua, ocurre la acción bacteriana y se forman las heces.

Resumen del Proceso de Digestión

La digestión es el proceso mediante el cual transformamos los alimentos complejos e insolubles en sustancias simples y solubles que pueden ser absorbidas por el organismo.

Este proceso comienza en la boca, donde se produce la masticación. Los dientes fragmentan el alimento y lo mezclan con la saliva, formando el bolo alimenticio. La saliva contiene una enzima llamada ptialina, que transforma el almidón en maltosa, y lisozima, que tiene acción bactericida.

Después se produce la deglución, mediante la cual el bolo pasa a la faringe. En este momento, el paladar blando tapa las fosas nasales y la epiglotis cierra la entrada a la tráquea para evitar que el alimento entre en las vías respiratorias. El bolo pasa al esófago y desciende hasta el estómago gracias a los movimientos peristálticos.

En el estómago, el alimento se mezcla con los jugos gástricos, formados por mucina, ácido clorhídrico y enzimas gástricas. La mucina protege la pared del estómago, el ácido clorhídrico tiene función bactericida y degradativa, y las enzimas rompen moléculas complejas. La mezcla resultante recibe el nombre de quimo.

El quimo pasa al duodeno a través del píloro, donde se mezcla con la bilis producida por el hígado y con el jugo pancreático producido por el páncreas. El jugo pancreático contiene bicarbonato, que neutraliza la acidez del quimo. Esta nueva mezcla se denomina quilo.

La absorción de nutrientes se produce principalmente en el yeyuno y el íleon gracias a las vellosidades intestinales. Finalmente, en el intestino grueso se absorbe agua y se forman las heces, que serán expulsadas por el recto y el ano.

El Aparato Respiratorio

La respiración no consiste solo en que el aire entre y salga de los pulmones (ventilación pulmonar), sino que también incluye un proceso que ocurre en todas las células del cuerpo, donde el oxígeno se utiliza para producir energía (respiración celular).

Anatomía del Sistema Respiratorio

• Fosas nasales: Comunican el exterior con la faringe. Están separadas de la boca por el paladar y recubiertas por la mucosa pituitaria que calienta y limpia el aire.
• Faringe: Conducto común al aparato respiratorio y digestivo. Conecta las fosas nasales y la boca con la laringe y el esófago.
• Laringe: Tubo cartilaginoso situado delante del esófago. Contiene las cuerdas vocales (órgano de la fonación) y está protegida por la epiglotis.
• Tráquea: Tubo de unos 12 cm con semianillos cartilaginosos que impiden su colapso. Se divide en dos bronquios.
• Bronquios: Ramificaciones de la tráquea dentro de los pulmones que se dividen en bronquiolos. Están revestidos de células ciliadas y mucosas.
• Bronquiolos: Ramificaciones más pequeñas que conducen el aire hasta los alvéolos.
• Alvéolos: Dilataciones esféricas al final de los bronquiolos rodeadas de capilares sanguíneos. Aquí ocurre el intercambio de gases: el oxígeno pasa a la sangre y el dióxido de carbono al aire.
• Pulmones: Situados en la caja torácica sobre el diafragma. El derecho tiene 3 lóbulos y el izquierdo 2 (para dejar espacio al corazón). Están recubiertos por la pleura, que lubrica los movimientos respiratorios.

Mecánica Respiratoria

La ventilación pulmonar es el movimiento mecánico del aire basado en que el volumen y la presión son inversamente proporcionales:

• Inspiración: El aire entra a los pulmones. Al aumentar el volumen de la cavidad torácica, disminuye la presión.
• Espiración: El aire sale de los pulmones. Al disminuir el volumen, aumenta la presión.

Los pulmones no actúan de forma activa; el movimiento lo producen el diafragma y los músculos intercostales. El volumen normal de aire renovado es de 0,5 litros, aunque en respiración forzada puede alcanzar de 1,5 a 3 litros.

Control del Ritmo Respiratorio

La respiración tiene un ritmo automático controlado por neuronas del bulbo raquídeo. Factores como el pH y la concentración de O₂ y CO₂ influyen en este proceso.

• Control Automático: Se origina en el bulbo raquídeo y se transmite a través del sistema nervioso autónomo.
• Control Voluntario: Se origina en el córtex cerebral, permitiendo modificar la respiración de forma consciente.

Función de los Alvéolos e Intercambio Gaseoso

Los alvéolos permiten el intercambio de gases mediante difusión simple (de alta a baja concentración). Este proceso se facilita por la fina pared de los capilares y la alta humedad ambiental.

• Intercambio alveolar: El O₂ pasa a la sangre y el CO₂ a los alvéolos.
• Transporte a las células: La sangre transporta el O₂ como oxihemoglobina. El CO₂ se transporta como carboxihemoglobina (20%) y bicarbonato (80%). El oxígeno llega a las mitocondrias para la respiración celular y el CO₂ vuelve a los pulmones para ser expulsado.