¿Recuerdas a tu mamá diciendo que debes tomarte toda la sopa para crecer? Nuestro cuerpo es una máquina que trabaja a todo vapor para llevar a cabo diferentes procesos complejos. La digestión es uno de esos procesos: se trata de descomponer un alimento y obtener de él la mayor cantidad de nutrientes que se necesitan para sobrevivir y crecer.
El procesamiento de alimentos tiene lugar a lo largo del Sistema digestivo, que incluye la boca, el estómago y los intestinos. En este artículo, nos centraremos en el sistema digestivo, el procesamiento de alimentos y su función en los seres humanos.
Función del aparato digestivo
Todos los animales somos heterótrofos. Esto quiere decir que no podemos fabricar nuestros alimentos; por lo tanto, debemos consumir otros organismos (o partículas alimenticias, en el caso de algunos animales) para conseguir nutrientes. El procesamiento de alimentos es un proceso extremadamente importante en los animales. Nos permite obtener los nutrientes importantes que necesitamos para ganar energía y llevar a cabo cualquier proceso en nuestro cuerpo. Los alimentos se procesan en el aparato o sistema digestivo.
La digestión es el proceso de descomponer las moléculas nutritivas más grandes en sustancias solubles más pequeñas, que puedan ser absorbidas por el torrente sanguíneo y utilizadas en todo el cuerpo.
La digestión tiene lugar a lo largo del tubo digestivo (el canal alimentario); comienza en la boca y llega hasta el ano, con muchos órganos diferentes que intervienen durante todo el proceso. Como veremos, cada órgano desempeña su propia función en el proceso digestivo.
Aunque casi siempre hablamos del procesamiento de los alimentos en términos de la digestión, esta solo es uno de los pasos.
Veamos los pasos que son llevados a cabo por las diferentes partes del aparato digestivo:
- El primer paso del proceso digestivo es la ingestión; este es el proceso por el que los alimentos entran en el sistema digestivo, a través de la boca.
- La digestión comienza en la boca, con la enzima amilasa presente en la saliva. Este proceso continúa desde la boca hasta los intestinos, pasando por el estómago.
- La absorción es el proceso de traslado de las moléculas digeridas desde el sistema digestivo al torrente sanguíneo. La absorción se produce, principalmente, en el intestino delgado; más concretamente en el íleon.
- La asimilación es el proceso por el que las moléculas absorbidas en la sangre pasan del torrente sanguíneo a las células del cuerpo que las necesitan. En realidad, no se lleva a cabo en el aparato digestivo, pero es una parte vital del proceso, ya que nos permite aprovechar los alimentos que hemos ingerido.
- La egestión es el proceso que se produce al final del sistema digestivo. Se refiere a la eliminación, a través del ano, de los productos de desecho que no han sido absorbidos por el cuerpo.
Aprende más sobre todo el proceso en nuestro artículo Digestión en humanos.
Partes del aparato digestivo
Ya aprendimos que el aparato digestivo cumple varias funciones para el procesamiento de alimentos, los cuales son llevados a cabo por diferentes partes del cuerpo (Fig. 1). Para entender cada una, es útil tener en cuenta el recorrido que hacen los alimentos, una vez ingeridos, hasta su excreción:
- Boca: ingestión e inicio de la digestión. Incluye estructuras como los dientes, que ayudan a la descomposición de los alimentos en partes más pequeñas (digestión mecánica).
- Esófago: transporta los alimentos desde la boca hasta el estómago.
- Estómago: continúa la digestión.
- Intestino delgado: absorción de nutrientes.
- Intestino grueso: reabsorción de agua y egestión.
También es importante no olvidar algunos órganos por los que los alimentos no pasan, pero que son accesorios y generalmente secretan sustancias importantes para la digestión:
- Glándulas salivales: contienen amilasa para la digestión de los hidratos de carbono.
- Páncreas: produce enzimas para la digestión.
- Hígado: produce la bilis que emulsiona las grasas.
- Vesícula biliar: almacena la bilis.
Enzimas digestivas
Las enzimas digestivas desempeñan un papel esencial en la digestión: se encargan de transformar las grandes moléculas insolubles en pequeñas moléculas solubles, para que puedan ser utilizadas por nuestro organismo; es decir, llevan a cabo la digestión química. Muchas enzimas diferentes intervienen en diferentes etapas del proceso digestivo.
Las enzimas son proteínas (un tipo de molécula biológica o biomolécula) que funcionan como catalizadores biológicos (biocatalizadores). Esto significa que las enzimas aceleran las reacciones químicas y, así, facilitan las interacciones entre los reactivos o sustratos. Esto lo hacen reduciendo la energía de activación de reacciones importantes en nuestro organismo. Como catalizadores, tampoco se agotan en las reacciones que facilitan.
La energía de activación es la energía necesaria para que se produzca una reacción química.
Lee más sobre este tema en nuestro artículo Enzimas.
Hay enzimas en nuestro cuerpo para diferentes funciones, entre ellas la de facilitar la digestión.
Después de que las enzimas ayudan a descomponer las moléculas, estas están listas para llegar al torrente sanguíneo y ser transportadas al lugar donde se necesitan. Este es el proceso de absorción.
Existen muchas enzimas digestivas, que cambian dependiendo del tipo de alimentación del organismo. Podemos clasificarlas en tres grupos principales:
- Carbohidrasas: descomponen los hidratos de carbono en monosacáridos.
- Lipasas: descomponen los lípidos en glicerol y ácidos grasos.
- Proteasas: descomponen las proteínas en aminoácidos.
Las bacterias son parte del microbioma (comunidades de bacterias y otros microorganismos) natural del intestino. Son útiles porque secretan enzimas que descomponen algunos nutrientes para los cuales el organismo hospedero no secreta enzimas propias.
He aquí algunos ejemplos de enzimas que intervienen en el proceso digestivo:
- La amilasa se encuentra en el páncreas y en las glándulas salivales: descompone el almidón en glucosa.
- La pepsina se encuentra en el estómago y descompone las proteínas en aminoácidos.
Tipos de sistemas digestivos
El hecho de que los animales sean heterótrofos implica que todos necesitan procesar los alimentos capturados. Sin embargo, el tipo de aparto digestivo que previamente hemos descrito no se encuentra en todos los animales, solamente en animales vertebrados.
Uno de los grupo de animales más ancestral (o que se encuentra en una posición más basal en la evolución de los animales) son las esponjas. Este grupo de animales, no presenta un sistema digestivo diferenciado, y consiguen su alimento absorbiendo partículas microscópicas directamente del agua en la que se encuentran. Lo hacen por difusión, por lo que no tienen abertura para la ingestión, tubo alimentario, ni ninguno de los otros componentes de un sistema digestivo.
La primera diferenciación de un aparato digestivo animal lo encontramos en animales como las medusas (del grupo llamado Cnidaria). Estos organismos desarrollaron una cavidad interna, llamada cavidad gastrointestinal, con una sola abertura hacia el exterior (Fig. 2). Este tipo de sistema, que suele llamarse sistema digestivo incompleto, también lo encontramos en gusanos planos (como los tremátodos).
Estos organismos tienen una sola abertura, es decir que la ingestión de los alimentos y la egestión de los desechos ¡ocurre por el mismo orificio!
Siguiendo en la evolución de los animales, los invertebrados más complejos (moluscos, artrópodos, insectos, etc.) y los vertebrados, presentan un sistema digestivo completo. Esto significa que poseen una boca para la ingestión y un ano para la egestión. En cada grupo de estos organismos, el sistema digestivo se vuelve más complejo: ya no solo cuenta con una cavidad gastrovascular, si no que esta se empieza a diferenciarse en diferentes secciones. En vertebrados, ya encontramos un tubo alimentario, una cavidad estomacal, un intestino y el resto de estructuras asociadas.
Importancia del sistema digestivo
Aun dentro de los vertebrados —e incluso dentro de los mamíferos— podemos encontrar diferencias en la estructura y funcionamiento del sistema digestivo.
El sistema digestivo que tenemos los humanos es un ejemplo de sistema digestivo monogástrico, en el que el organismo solo tiene un estómago.
Otros casos son los sistemas digestivos aviar (de las aves) y rumiante (presente en el ganado vacuno y otros animales similares).
El sistema digestivo es importante, no solo porque permite obtener los nutrientes necesarios a partir de los alimentos, sino que ha permitido una diversidad de formas de alimentación en la evolución de los animales. Podemos encontrar distintas adaptaciones de los sistemas digestivos ,dependiendo de la dieta del animal. Además, aunque todos los sistemas cumplen una función vital en el funcionamiento de un organismo, el procesamiento de los alimentos para obtener la energía que guardan es el proceso que mantiene funcionando los demás sistemas y, por ende, al organismo.
Veamos un ejemplo de diferentes características del aparato digestivo en mamíferos, según la dieta.
¿Cuál es la diferencia entre el sistema digestivo de los carnívoros y el de los humanos?
- Un carnívoro es un organismo que solo come carne.
- Un omnívoro es un organismo que puede comer tanto carne como productos vegetales.
- Un herbívoro es un organismo que solo come productos vegetales.
Los humanos somos, en principio, omnívoros (aunque, personalmente, se tengan dietas específicas); por lo que comemos una mezcla de productos cárnicos y vegetales. Hay algunas diferencias, así como similitudes, entre nuestro sistema digestivo y el de animales carnívoros estrictos. La razón es que nosotros, al igual que los carnívoros, comemos carne; como comemos algunos de los mismos alimentos, nuestros sistemas digestivos son similares.
Un área en la que podemos encontrar tanto similitudes como diferencias es nuestra dentadura. Si observamos los dientes de un león y, luego, los nuestros, nos damos cuenta de que algunos de nuestros dientes tienen formas similares, pero otros son muy diferentes. Esta diferencia se debe, probablemente, a la carne que comemos: la que los humanos consumen suele estar cocinada y más blanda, mientras que un león (o un animal similar) tiene que comer carne más dura y sin cocinar.
Otra diferencia entre el sistema digestivo humano y el de los carnívoros más estrictos es la longitud de nuestros intestinos. En los humanos, el sistema digestivo contiene un intestino más largo. Esto es necesario para descomponer los productos de origen vegetal en la digestión. Por eso, el sistema digestivo de los rumiantes (vacas, por ejemplo), que son herbívoros, son mucho mas largos que el nuestro o que el de los carnívoros.
Como puedes ver, ¡hay muchos conceptos que explorar en relación con el sistema digestivo! Aunque a nosotros nos parezca que la digestión se limita a masticar y tragar los alimentos, hay muchos procesos que deben ocurrir para que podamos digerir y absorber los nutrientes de los alimentos.
Aparato digestivo - Puntos clave
- Todos los animales son heterótrofos, por lo que necesitan un aparato para procesar los alimentos ingeridos. Sin embargo, existen diferentes tipos de sistema digestivo, según la complejidad del organismo y la dieta.
- La digestión, que es solo un paso en el procesamiento de alimentos, es el proceso de descomposición de grandes moléculas nutritivas insolubles en moléculas solubles más pequeñas.
- La digestión, la absorción y la asimilación nos ayudan a hacer llegar los nutrientes útiles de los alimentos a las células que los necesitan.
- Las partes del aparato digestivo son la boca, el esófago, el intestino delgado y el intestino grueso. Otros órganos y estructuras asociadas que son importantes para la digestión son: glándulas salivales, páncreas e hígado.
- Las enzimas son fundamentales en el aparato digestivo, porque son las que realizan la digestión química.
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