Procesos Biológicos Esenciales: Digestión, Circulación, Respiración y Excreción

Digestión

La digestión se divide en dos fases: mecánica y química.

• Digestión mecánica: Consiste principalmente en la trituración y maceración de los alimentos en la boca. Los movimientos rítmicos de las paredes de los órganos provocan el desplazamiento de las sustancias en transformación y favorecen el contacto entre ellas y los jugos digestivos.
• Digestión química: Intervienen las enzimas digestivas, que son proteínas que actúan en forma específica en algunos momentos de los procesos de degradación de los componentes de los alimentos. También intervienen los cofactores, sustancias cuya función es facilitar la acción de las enzimas, en algunos casos aumentando y en otros reduciendo la acidez. También cumplen función bactericida.

Transformaciones en la Boca

En la boca comienza el proceso de digestión química del almidón, que es un polisacárido presente en las paredes de las células vegetales. El bolo alimenticio se desplaza por la faringe y el esófago hasta llegar al estómago. Las paredes del esófago y del estómago poseen músculos cuyas contracciones periódicas provocan movimientos rítmicos. Estos movimientos facilitan el desplazamiento del material ingerido. Luego del estómago, las sustancias pasan al intestino delgado, y mientras más líquida es la mezcla, más rápido pasa.

El Intestino Delgado

Se divide en tres secciones: el duodeno, el yeyuno y el íleon. El duodeno se diferencia de las demás porciones porque se encuentra envuelto en una membrana que lo mantiene fijo contra la pared posterior del abdomen. En el duodeno se completa la mayor parte de los procesos digestivos que se habían iniciado en la boca y el estómago. En el yeyuno y el íleon se lleva a cabo la absorción de la mayoría de los nutrientes. En el duodeno se vierten los jugos fabricados en el páncreas y el hígado. El jugo pancreático contiene también enzimas que actúan sobre las proteínas. La bilis que está en el duodeno neutraliza la acidez del quimo y hace posible la actividad de todas las enzimas que actúan allí.

El Intestino Grueso

En él se absorbe la mayor parte del agua que contiene el quilo, ciertas sales y vitaminas que se sintetizan allí por acción de las bacterias que lo habitan. Estas bacterias se conocen como flora intestinal. El material que queda en el intestino grueso al finalizar todas las transformaciones descritas constituye la materia fecal, que es eliminada al exterior a través del ano. La materia fecal está formada por un 75% de agua y un 25% de sustancias sólidas.

Función del Hígado

La producción de bilis es una de todas las funciones que cumple el hígado en el proceso de transformación de los alimentos. Se transforman, almacenan y distribuyen los productos de la digestión que fueron absorbidos en el intestino. La intensa actividad del hígado, debido a sus numerosos procesos químicos que ocurren en él, lo convierte en una fuente de calor para el organismo.

Función de la Vesícula

Está situada detrás del hígado y tiene forma de pera. La función es almacenar la bilis secretada por el hígado para regular la entrada de ese jugo digestivo al duodeno. Cuando el quimo entra en el intestino delgado, la vesícula se contrae y vierte su contenido en él a través del conducto biliar.

Función del Páncreas

Es una glándula que cumple la función de producir jugos digestivos que contienen diversas enzimas. Otra función es la producción de sustancias que intervienen en el control del nivel de glucosa en el organismo. Una de ellas es la insulina, una hormona indispensable para que la glucosa ingrese a las células y sea aprovechada como fuente de energía.

Transporte de Nutrientes

La absorción que se produce en el intestino consiste en el pasaje de las sustancias nutritivas a la sangre a través del epitelio intestinal y los capilares sanguíneos. El agua puede atravesar las membranas simplemente por difusión; otras sustancias deben ser transportadas por proteínas especiales. Los nutrientes son transportados en el plasma, el componente líquido de la sangre, pero los productos de la digestión pasan por el hígado. Las sustancias procesadas en él salen a través de la vena hepática. Los ácidos grasos y el glicerol no pasan directamente a la sangre; son absorbidos por capilares linfáticos que se unen y forman vasos de mayor calibre. Se vuelca en el torrente circulatorio a través de la vena cava. Finalmente, todos los productos de la digestión llegan a las células de los diferentes tejidos corporales. El pasaje se produce nuevamente a través de las membranas celulares. Los nutrientes serán utilizados como fuente de energía, para construir las estructuras celulares que deben ser reemplazadas o para regular procesos metabólicos. Algunos serán transformados en sustancias de reserva.

Circulación

El sistema circulatorio se encarga de transportar el oxígeno y el dióxido de carbono implicados en el proceso de respiración celular, distribuir los nutrientes y las sustancias que se sintetizan en los tejidos, transportar células y proteínas que participan en los mecanismos de defensa del organismo, retirar los desechos de las células y distribuir calor en el cuerpo, ayudando a mantener la temperatura. Este sistema está constituido por el corazón y por una red de vasos que se extiende por todo el cuerpo. En la red de vasos hay dos tipos: las arterias y las venas. La sangre circula por las arterias desde el corazón hacia los tejidos de todo el organismo. Con excepción de la arteria pulmonar, la sangre arterial es oxigenada. La sangre circula por las venas desde los tejidos hacia el corazón. Excepto en la vena pulmonar, la sangre venosa es carboxigenada. El sistema circulatorio humano es cerrado y doble. Cerrado porque los intercambios entre la sangre y los tejidos corporales se realizan a través de las paredes de los vasos. Doble porque en él pueden diferenciarse dos circuitos: en uno circula la sangre entre el corazón y los pulmones, y en el otro lo hace desde el corazón hacia el resto del cuerpo. El corazón humano tiene un tamaño similar al de un puño. El corazón está dividido en dos mitades, derecha e izquierda. La derecha recibe la sangre que recorre todos los tejidos y la bombea hacia los pulmones; la mitad izquierda recibe la sangre proveniente de los pulmones y la bombea hacia el resto de los órganos. Cada mitad del corazón se compone de dos cámaras: una aurícula que recibe la sangre y un ventrículo que la expulsa. Las cámaras están separadas por válvulas. La arteria renal lleva a los riñones sangre oxigenada y con alta concentración de sustancias de urea. La arteria hepática lleva sangre oxigenada al hígado. Los productos de la digestión son recogidos por la sangre que circula por la vena porta hepática desde el intestino delgado hacia el hígado. La vena hepática es el vaso por el cual sale la sangre del hígado con las concentraciones óptimas de nutrientes para ser distribuidos por todos los tejidos. Por la vena renal sale la sangre de los riñones con una reducida concentración de urea. Todas las venas desembocan en la vena cava, que conduce al corazón sangre carboxigenada.

Respiración

Se divide en dos procesos: la respiración celular, que consiste en el conjunto de reacciones químicas que permiten obtener energía de los alimentos mediante el oxígeno como agente oxidante, y la respiración mecánica, que incluye los procesos por los cuales se incorpora oxígeno al cuerpo en el aire inhalado y se elimina el dióxido de carbono en el aire exhalado. El organismo humano necesita incorporar oxígeno continuamente, ya que no tiene la posibilidad de almacenarlo, y su sistema respiratorio está adaptado para obtener del aire atmosférico el oxígeno necesario para la respiración celular. La entrada y salida del aire se realizan a través de conductos comunicados con el exterior de una superficie amplia y húmeda en la cual se llevan a cabo los intercambios gaseosos entre la sangre y el aire incorporado. En los pulmones, el oxígeno contenido en el aire inspirado difunde hacia los capilares. El dióxido de carbono desechado por las células pasa desde la sangre hacia el interior de los pulmones. Ahí se mezcla con el aire para ser eliminado al exterior. Los movimientos respiratorios están controlados por un centro nervioso que responde a los niveles de oxígeno y de dióxido de carbono presentes en la sangre y controla los movimientos de los músculos intercostales y del diafragma. Cuando el nivel de oxígeno es alto, el ritmo respiratorio disminuye; cuando el nivel de dióxido de carbono es alto, el ritmo respiratorio se acelera. El aire ingresa por los orificios de la nariz o por la boca, sin embargo, la nariz está preparada para evitar que el aire frío con impurezas provoque irritación en los tejidos de los órganos respiratorios. Esto se debe a que la cavidad nasal está muy irrigada. Así, la circulación sanguínea calienta el aire hasta alcanzar la temperatura corporal. El recorrido del aire continúa por la faringe; este conducto está delimitado por la membrana móvil llamada epiglotis. El aire pasa por la laringe y después por la tráquea. Los anillos de las paredes de la tráquea son suficientemente elásticos como para mantener abierto el conducto. Al llegar a los bronquios, el aire se distribuye en ambos pulmones a través de las numerosas ramificaciones de los bronquiolos hasta llegar a los alvéolos pulmonares. El pulmón derecho es de mayor tamaño que el izquierdo y está formado por tres lóbulos. El pulmón izquierdo está constituido por dos lóbulos, y su menor tamaño está relacionado con la inclinación del corazón hacia ese costado del tórax. En la laringe se encuentran las cuerdas vocales. Cuando las cuerdas vocales están relajadas, el aire pasa libremente por la laringe y no se produce sonido. Al hablar o cantar, las cuerdas vocales se tensan y se cierran. El paso del aire por el espacio estrecho que queda entre ellas las hace vibrar, y así se produce el sonido característico de la voz humana.

Excreción

Permite regular el contenido de agua y de otros productos del metabolismo, así como también eliminar algunos compuestos resultantes de la degradación de los nutrientes que son tóxicos, aunque no se encuentren en cantidades excesivas. El sistema urinario y las glándulas sudoríparas son las principales vías de excreción del organismo. El principal desecho que despide el organismo humano es la urea, que se produce por la degradación de aminoácidos en el hígado.