Nutrición Animal y Digestión: Un Viaje por el Sistema Digestivo

Nutrición Animal y Función Digestiva

Nutrición son los procesos que permiten a un organismo obtener materia y energía para sobrevivir. Normalmente, en los animales, la nutrición es heterótrofa: obtienen materia y energía a partir de otros organismos.

En los animales pluricelulares, estos procesos comparten un patrón común que comienza con la ingestión del alimento, seguida de la digestión y el transporte de nutrientes a los demás tejidos. Para transformar los nutrientes en energía, las células necesitan oxígeno (O2). Finalmente, se produce la eliminación de desechos.

Este proceso se resume en la acción coordinada de cuatro sistemas principales:

1. Aparato digestivo: Se encarga de la digestión del alimento desde la boca, la absorción de nutrientes y la eliminación de residuos no digeribles.
2. Aparato circulatorio: Distribuye los nutrientes y gases por el organismo, recogiendo también los desechos.
3. Aparato respiratorio: Capta el oxígeno necesario para la obtención de energía y expulsa el dióxido de carbono (CO2) producido durante el metabolismo.
4. Aparato excretor: Elimina los desechos producidos por las células.

Tipos de Digestión

Existen dos tipos principales de digestión:

• Digestión intracelular: Se realiza dentro de la célula, con la participación de orgánulos específicos como los lisosomas. Los nutrientes resultantes se exportan a las células vecinas. Este tipo de digestión es común en animales primitivos como esponjas, pólipos y medusas.
• Digestión extracelular: Se lleva a cabo fuera de la célula, en cavidades especializadas dentro del organismo. Los nutrientes obtenidos son absorbidos por la sangre y distribuidos por el sistema circulatorio. Este tipo de digestión es característico de animales más complejos y requiere de un tubo digestivo y glándulas especializadas.

Digestión Intracelular

• Pólipos y medusas (Celenterados): Poseen una única abertura que funciona como boca y ano, y una cavidad gastrovascular donde se realiza la digestión. Las paredes de esta cavidad captan los nutrientes y los transportan a las células adyacentes.
• Esponjas: Su superficie está cubierta de poros que conducen a una cavidad interna. Las células flageladas llamadas coanocitos crean una corriente de agua que arrastra el alimento hacia el interior, donde es capturado por células ameboides (amebocitos) que se encargan de la digestión y distribución de nutrientes.

Digestión Extracelular

Implica un tubo digestivo con diferentes secciones especializadas en la descomposición del alimento y la absorción de nutrientes. Las partes principales del aparato digestivo son:

• Boca: Donde se produce la ingestión, masticación e insalivación del alimento, formando el bolo alimenticio.
• Esófago: Conducto que transporta el bolo alimenticio desde la boca hasta el estómago.
• Estómago: Cavidad donde se descomponen los alimentos mediante reacciones químicas con ácidos y enzimas, formando el quimo.
• Intestino: Tubo donde continúa la descomposición del alimento y se absorben los nutrientes.

Especializaciones del Aparato Digestivo

A lo largo de la evolución, los animales han desarrollado diversas adaptaciones en su sistema digestivo para optimizar la obtención de nutrientes de acuerdo con su dieta. Algunas de estas especializaciones incluyen:

Aparatos Bucales

• Picos: Formaciones córneas duras presentes en aves, adaptadas para diferentes funciones como la captura de presas, la ingestión de semillas o la alimentación por filtración.
• Piezas bucales articuladas: Característicos de artrópodos, permiten la manipulación y trituración del alimento de diversas maneras.
• Dientes: Presentes en muchos vertebrados, con diferentes formas y funciones según su posición en la mandíbula: incisivos para cortar, caninos para desgarrar y molares para triturar.
• Estrategias de digestión externa: Algunas especies, como arañas y estrellas de mar, inyectan enzimas digestivas en sus presas para descomponer sus tejidos antes de ingerirlos.

Buche y Estómagos Masticadores

• Buche: Ensanchamiento del esófago presente en algunos animales, como aves y lombrices de tierra, que sirve para almacenar temporalmente el alimento antes de digerirlo. En aves, también se utiliza para regurgitar alimento y alimentar a las crías.
• Estómagos masticadores: Adaptaciones del estómago para la trituración mecánica del alimento. Algunos reptiles ingieren piedras que ayudan en este proceso. Las aves granívoras poseen un molino gástrico formado por paredes musculares gruesas y piedras que trituran las semillas.

Ciegos Gástricos e Intestinales

• Ciegos gástricos: Invaginaciones del estómago presentes en algunos insectos herbívoros. Albergan microorganismos que ayudan a digerir la celulosa de las plantas.
• Ciegos intestinales: Prolongaciones del intestino presentes en aves y mamíferos herbívoros. También albergan microorganismos que descomponen la celulosa, aumentando la eficiencia de la digestión de la materia vegetal.

En rumiantes como las vacas, el estómago está dividido en cuatro cavidades: panza, redecilla, libro y cuajar. Este sistema complejo permite la digestión eficiente de la celulosa gracias a la acción de microorganismos simbióticos.

Funcionamiento del Aparato Digestivo en Invertebrados

Procesos Digestivos en la Boca

• Procesos mecánicos: Masticación, trituración e insalivación del alimento. La saliva humedece el alimento y contiene enzimas que inician la digestión de carbohidratos.
• Procesos químicos: Reacciones catalizadas por enzimas presentes en la saliva, como la amilasa, que descompone el almidón en azúcares más simples.

Transporte en la Faringe y el Esófago

• Faringe: Conducto común al sistema digestivo y respiratorio. Durante la deglución, la epiglotis cierra la entrada a la laringe para evitar que el alimento pase a las vías respiratorias.
• Esófago: Transporta el bolo alimenticio desde la faringe hasta el estómago mediante movimientos peristálticos (contracciones musculares coordinadas).

Digestión Estomacal

• Entrada del bolo alimenticio: El cardias, un esfínter muscular en la entrada del estómago, se relaja para permitir el paso del bolo alimenticio.
• Procesos mecánicos: Movimientos peristálticos que mezclan el alimento con el jugo gástrico.
• Procesos químicos: El jugo gástrico, compuesto por ácido clorhídrico (HCl) y enzimas como la pepsina, descompone las proteínas en péptidos más pequeños. El resultado final es una masa semilíquida llamada quimo.

Digestión y Absorción en el Intestino Delgado

• Estructura del intestino delgado: Tubo largo dividido en tres secciones: duodeno, yeyuno e íleon.
• Duodeno: Recibe el quimo del estómago y los jugos digestivos del hígado (bilis) y el páncreas (jugo pancreático).
• Yeyuno: Principal lugar de digestión química en el intestino delgado.
• Íleon: Absorción de nutrientes.
• Vellosidades intestinales: Proyecciones en forma de dedo en la superficie interna del intestino delgado que aumentan la superficie de absorción.
• Criptas de Lieberkühn: Glándulas en el intestino delgado que secretan jugo intestinal.
• Jugos digestivos en el intestino delgado:
  • Bilis: Emulsiona las grasas, facilitando su digestión.
  • Jugo pancreático: Contiene enzimas que digieren proteínas, carbohidratos y lípidos.
  • Jugo intestinal: Contiene enzimas que completan la digestión de nutrientes.

Procesos en el Intestino Grueso

• Ciegos: En herbívoros, albergan bacterias que digieren la celulosa.
• Movimientos peristálticos: Impulsan los restos no digeridos a lo largo del intestino grueso.
• Absorción de agua: Compacta los residuos y forma las heces.
• Recto: Almacena las heces antes de su eliminación.
• Ano: Orificio por donde se expulsan las heces (defecación).

Digestión de Nutrientes

Digestión de Carbohidratos

• Boca: La amilasa salival inicia la digestión del almidón.
• Estómago: El ácido clorhídrico contribuye a la hidrólisis de carbohidratos.
• Intestino delgado: La amilasa pancreática continúa la digestión del almidón. Las enzimas del jugo intestinal descomponen los disacáridos en monosacáridos (glucosa, fructosa, galactosa) que son absorbidos por las vellosidades intestinales.

Digestión de Grasas

• Intestino delgado: La bilis emulsiona las grasas. La lipasa pancreática, con la ayuda de la colipasa, descompone las grasas en ácidos grasos y glicerol, que son absorbidos por las células epiteliales del intestino delgado. Luego, se forman triglicéridos que se empaquetan en quilomicrones y se liberan al sistema linfático.

Digestión de Proteínas

• Estómago: La pepsina inicia la digestión de proteínas, descomponiéndolas en péptidos más pequeños.
• Intestino delgado: Las enzimas del jugo pancreático (tripsina, quimotripsina, carboxipeptidasas) continúan la digestión de proteínas. Las enzimas del jugo intestinal (aminopeptidasas) completan la digestión de péptidos en aminoácidos, que son absorbidos por las vellosidades intestinales.