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METABOLISMO Y APARATO DIGESTIVO
ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL DEL APARATO DIGESTIVO
Tubo largo, tiene 10-11 m de longitud, comienza en la boca y termina en el ano, se le añaden dos glándulas anexas: páncreas exocrino y vesícula biliar
Funciones: ingestión, digestión, metabolismo y absorción de los alimentos.
ORGANIZACIÓN GENERAL
TUVO DIGESTIVO Boca Faringe Esófago Estomago Intestino delgado Intestino grueso
ÓRGANOS ACCESORIOS
Lengua Dientes Glándulas salivales Páncreas Hígado
REGULACIÓN DEL APARATO DIGESTIVO:
Regulación extrínseca: mediada por el SNA, el simpático tiene efecto de inhibir los procesos digestivos, con producción de catecolaminas y el parasimpático estimula las funciones digestivas.
Regulación intrínseca: propia de la pared del aparato digestivo, existe unos plexos nerviosos a distintos niveles, son regulados por el Sistema Nervioso y van a intervenir en los movimientos peristálticos o en el tránsito intestinal.
Plexo submucoso MEISSNER Plexo muscular de AUERBACH: entre capas musculares
Regulación hormonal: circulan por la sangre y llegan al aparato circulatorio como por ejemplo:
Gastrina Colescotocina
FUNCIÓN DE CADA ÓRGANO
Boca: comida entra por la boca, donde es cortada, aplastada y triturada por los dientes durante la masticación.
Lengua: levanta y empuja la comida hacia el fondo de la boca, iniciando el procreso de deglución.
Glándulas salivales: la saliva segregada por estas glándulas lubrica la comida y contiene enzimas que inician la digestión.
Faringe: al tragar la comida, esta abandona la boca y viaja por la faringe para entrar al esófago.
Esófago: tubo musculoso que conecta la faringe con el estomago, la comida es empujada por contracciones peristálticas a lo largo del tuvo.
Estomago: saco musculoso con forma de J, que agita, digiere y almacena la comida.
Hígado: órgano que procesa los nutrientes absorbidos, elimina las toxinas y produce bilis.
Vesícula biliar: órgano que almacena la bilis producida por el hígado.
Páncreas: segrega enzimas digestivas que descomponen las proteínas, grasas, hidratos de carbono y ácidos nucleicos, así también produce insulina.
Intestino delgado: es la parte en donde se produce la mayor parte de la digestión y la absorción de los nutrientes.
Apéndice: tubo corto y sin salida que no tiene función conocida.
Intestino grueso: absorbe el agua de los residuos alimenticios y forma y almacena las heces.
Recto: las heces pasan al recto y son eliminadas por el ano.
GENERALIDADES DE CARBOHIDRATOS
Principal función de los carbohidratos es proveer energía al cuerpo, especialmente al cerebro
Producen un promedio de 4 Kcal/g.
Se almacena en el hígado y en el musculo como glucógeno.
Compuestos de carbono, hidrogeno y oxigeno
Las formas mas simples de los carbohidratos son los monosacáridos (glucosa, fructosa y galactosa) y disacáridos (maltosa, sacarosa y lactosa).
Las formas mas complejas son los polisacáridos (almidón, glucógeno y fibra)
METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS
Se define como metabolismo de los carbohidratos a los procesos bioquímicos de formación, ruptura y conversión de los carbohidratos en los organismos vivos.
Los carbohidratos son las principales moléculas destinados al aporte de energía, gracias a su fácil metabolismo.
EL TRIFOSFATO DE ADENOSINA ES LA «MONEDA DE CAMBIO» DEL CUERPO
El ATP es un compuesto químico lábil presente en todas las células. El ATP es una combinación de adenina, ribosa y tres radicales fosfatos. El ATP está presente en el citoplasma y el nucleoplasma de todas las células y prácticamente todos los mecanismos fisiológicos que requieren energía la obtienen directamente del ATP (o de otros compuestos similares de alta energía: trifosfato de guanosina).
IMPORTANCIA CAPITAL DE LA GLUCOSA EN EL METABOLISMO
DE LOS HIDRATOS
DE CARBONO
Los productos finales de la digestión de los hidratos de carbono en el tubo digestivo son casi exclusivamente la glucosa, la fructosa y la galactosa (representando la glucosa como media un 80% de estos productos). Tras su absorción en el tubo digestivo, gran cantidad de fructosa y casi toda la galactosa se convierten rápidamente en glucosa en el hígado, por lo tanto, la sangre circulante lleva poca galactosa y fructosa. Así, la glucosa se convierte en la vía final común para el transporte de casi todos los hidratos de carbono a las células tisulares.
ACTIVACIÓN DE LA FOSFORILASA POR LA ADRENALINA O EL GLUCAGÓN
Dos hormonas, la adrenalina y el glucagón, activan en concreto la fosforilasa y, por tanto, causan una glucogenólisis rápida.
La médula suprarrenal libera la adrenalina cuando se estimula el sistema nervioso simpático. Una de las funciones del sistema nervioso simpático consiste en aumentar la disponibilidad de la glucosa para un metabolismo energético rápido.
El glucagón es una hormona secretada por las células α del páncreas cuando la concentración sanguínea de glucosa se reduce mucho. Estimula la formación de AMP cíclico principalmente en las células hepáticas, con lo que a su vez el glucógeno hepático se transforma en glucosa y esta se libera a la sangre.
GLUCÓLISIS: 10 reacciones químicas
División de la glucosa para formar ácido pirúvico.
Ganancia neta de la glucólisis son dos moles de ATP por cada mol de glucosa utilizado Luego esos dos moles de ácido pirúvico se unen a la CoA para formar acetil CoA e iniciar el ciclo de Krebs. Ganancia de energía del ciclo: 2 mol de ATP (una por cada ácido pirúvico). Como vemos en estos procesos las cantidades de ATP generadas son pequeñas, generamos grandes cantidades de ATP por la oxidación del hidrógeno que se liberaron en las primeras fases de la degradación de la glucosa (90% del ATP total creado con el metabolismo de la glucosa proviene de ahí)
FORMACIÓN DE GRANDES CANTIDADES DE ATP POR LA
OXIDACIÓN DEL HIDRÓGENO: proceso de la fosforilación oxidativa A pesar de todas las complejidades de: **1) Glucólisis.
- Ciclo del ácido cítrico.
- Deshidrogenación.
- Descarboxilación.**
Durante todos estos procesos se forman cantidades lamentablemente pequeñas de ATP.
Asi el 90% del ATP total creado con el metabolismo de la glucosa se forma durante la posterior oxidación de los átomos de hidrógeno, que se liberaron en las primeras fases de degradación de la glucosa
CONVERSIÓN DE LA GLUCOSA EN GLUCÓGENO O GRASA
Cuando no se precisa glucosa de forma inmediata para obtener energía, la glucosa sobrante que entra sin cesar en las células se almacena en forma de glucógeno o se convierte en grasa.
Cuando las células almacenadoras de glucógeno (básicamente las musculares y hepáticas) están casi saturadas de glucógeno, la glucosa adicional se convierte en grasa en las células hepáticas y en los adipocitos y se almacena en estos últimos.
METABOLISMO DE LÍPIDOS
Lípidos compuestos químicos presentes en los alimentos y en el organismo se clasifican como:
Grasa neutra o triglicéridos
El organismo utiliza los triglicéridos para el suministro de energía a los diferentes procesos metabó́licos Grasas más abundantes en los alimentos de origen animal, menor medida en los de origen vegetal.
Fosfolípidos
Se encuentran en todas las membranas celulares, se disponen como bicapas lipídicas. Derivados del glicerol.
Colesterol
Estero carente de ácidos grasos Constituyente vital de la membrana celular y precursor de hormonas esteroideas y sales biliares
En el cuerpo humano, los 3 ácidos grasos más comunes de los triglicéridos son:
Ácido Esteárico ( triestearina ), que tiene una cadena de 18 carbonos completamente saturada de átomos de hidrógeno. Ácido Oleico , que posee una cadena de 18 carbonos con un doble enlace en medio. Ácido Palmítico , de 16 átomos de carbono y completamente saturado. TRANSPORTE DE LOS LÍPIDOS EN LOS LÍQUIDOS CORPORALES
La mayor parte de las grasas de la dieta se absorben desde el intestino a la linfa intestinal.
Los triglicéridos se escinden en monoglicéridos y ácidos grasos
Atraviesan células epiteliales, vuelven a formar triglicéridos
Entran a la linfa en forma de diminutas gotas llamadas: Quilomicrones
EXTRACCIÓN DE LOS
QUILOMICRONES DE LA
SANGRE
Quilomicrones : tienen semivida de aprox. 1 h. Desaparecen de la sangre por capilares de varios tejidos: adiposo , musculo esquelético y corazón. Estos tejidos sintetizan la enzima Lipoproteína lipasa.
LÍPIDOS HEPÁTICOS
Función del hígado en metabolismo lípidico;
Descomponer los A.G en compuestos pequeños para su aprovechamiento energético Sintetizar trigliceridos, a partir de hidratos de carbno, en menor grado proteínas. Sintetizar otros lípidos a partis de los A.G- colesterol y fosfolípidos
Hígado almacena grandes cantidades de triglicéridos;
Durante las primeras fases del ayuno En DM
En otros estados en los que se utilice rápidamente la grasa en lugar de los hidratos de carbono para obtener energía
USO ENERGÉTICO DE LOS TRIGLICÉRIDOS
Formación de trifosfato de adenosina; ingestión de grasas varía en personas de diferentes culturas
Hidrólisis de los triglicéridos;
Primer estadio en el uso energético de los triglicéridos es la hidrólisis de los mismos en ácidos grasos y glicerol.
Después, los ácidos grasos y el glicerol son transportados por la sangre a los tejidos activos, donde se oxidan para dar energía.
El glicerol, entra al tejido activo, se transforma por la acción de las enzimas intracelulares en glicerol 3- fosfato, sigue la vía glucolítica de degradación de glucosa para proveer energía
ENTRADA DE LOS ÁCIDOS GRASOS EN LAS MITOCONDRIAS.
El primer paso para utilizar los ácidos grasos es su transporte a las mitocondrias proceso mediado por la carnitina.
Una vez dentro de la mitocondria
El ácido graso se separa de la carnitina y después se descompone y oxida.
Descomposición del ácido graso en Acetil CoA por la b-oxidación.
El ácido graso pasa por un proceso llamado Beta oxidación en el que obtenemos acetil CoA
Después estas entran en el ciclo de Krebs
La oxidación de los ácidos grasos genera grandes cantidades de ATP
SÍNTESIS DE TRIGLICÉRIDOS A PARTIR DE LOS HIDRATOS DE CARBONO
El exceso de hidratos de car bono se transforma enseguida en triglicéridos y se deposita así en el tejido adiposo.
Los triglicéridos formados en el hígado se transportan principalmente en las VLDL hasta el tejido adiposo donde se almacenan.
Conversión de acetil CoA en ácidos grasos.
Primer paso para la síntesis de los triglicéridos : conversión de los hidratos de carbono en acetil CoA.
EFICIENCIA DE LA CONVERSIÓN DE LOS HIDRATOS DE CARBONO EN GRASA
Durante la síntesis de triglicéridos, sólo un 15% aproximadamente de la energía original de la glucosa se pierde en forma de calor
EL 85% restante se transfiere a los triglicéridos almacenados.
Recordemos que el exceso de carbohidratos y el exceso de proteínas en nuestro cuerpo de convierte en grasa.
FOSFOLÍPIDOS Y COLESTEROL
FOSFOLÍPIDOS
Principales: lecitinas, cefalinas y la esfingomielina.
Contienen una o más moléulas de A.G.
Liposolubles.
Se transportan en lipoproteínas.
El 90% se fabrica en el hígado.
Uso específico
Esenciales para la formación y función de las liporoteínas.
Tromboplastina necesaria para iniciar la coagulación, compuesta por una de las cefalinas.
Donan radicales fosfato para diferentes reacciones químicas de los tejidos.
Síntesis de elementos estructurales celulares.
COLESTEROL
Se absorbe lentamente hacia la linfa intestinal desde el tubo digestivo.
Muy liposoluble
70% del colesterol de las lipoproteínas del plasma circula como ésteres de colesterol.
Síntesis del colesterol
Estructura básica del colesterol núcleo esterólico, se sintetiza a partir de muchas moléculas de acetil- CoA
Este núcleo esterólico puede modificarse para dar
Colesterol
Ácido cólico : base de los A. Biliares
Hormonas esteroideas
Usos específicos del colesterol por el organismo.
Colesterol no membranoso lo utiliza el organismo para la síntesis hepática de ácido cólico.
80% del colesterol se transforma en ácido cólico.
Este se conjuga con otras sustancias para generar las sales biliares, favorecen la digestión y la absorción de las grasas.
Cantidad pequeña de colestero l la utilizan
Glándulas suprarrenales para formar hormonas c orticosuprarrenales
Ovarios para producir progesterona y estrógenos
Los testículos para sintetizar testosterona
FUNCIONES ESTRUCTURALES CELULARES DE LOS FOSFOLÍPIDOS Y EL COLESTEROL, ESPECIALMENTE PARA LAS MEMBRANAS
Fosfolípidos y colesterol : esencial para la fluidez de las membranas celulares.
Para crear las membranas se precisan sustancias no hidrosolubles: agua, lípidos y algunas proteínas
Las cargas polares de los fosfolípidos reducen también la tensión superficial entre las membranas celulares y los líquidos circundantes.
Sintetizadas todas en el hígado
50 - 80% globulinas, el resto células linfoides (las gammaglobulinas) Albumina, fibrinógeno DESCOMPOSICIÓN OBLIGATORIA DE LAS PROTEÍNAS
Baja ingesta calórica
Perdida obligatoria de 20 a 30 grms día
Se recomienda ingerir de 60 – 75 grms día
FORMACIÓN DE UREA EN EL HÍGADO.
El amoníaco liberado durante la desaminacioón de los aminoácidos desaparece de la sangre casi por completo y se transforma en urea
El hígado sintetiza casi toda la urea formada en el cuerpo humano
Si falla el hígado o sufre una enfermedad grave, el amoníaco se acumula en la sangre.
Resulta tóxico, en especial para el cerebro y a menudo induce un estado llamado coma hepático
FASES DE FORMACIÓN DE LA UREA
Después de su formación, la urea difunde desde las células hepáticas a los líquidos corporales y se excreta por los riñones
Comprende las reacciones;
- Síntesis de carbamil fosfato
- Síntesis de citrulina
- Síntesis de argininsuccinato
- Ruptura de argininsuccinato
- Hidrólisis de arginina
ENERGETICA DE LOS ALIMENTOS
Energía anaeróbica frente a aeróbica
La energía anaeróbica es la derivada de los alimentos sin el consumo simultáneo de oxígeno; la energía aeróbica es la procedente de los alimentos a través del metabolismo oxidativo.
Los hidratos de carbono son los únicos alimentos importantes que aportan energía sin recurrir necesariamente al oxígeno.
La fuente óptima de energía en condiciones anaeróbicas es el glucógeno depositado en las células.
Energía anaeróbica durante la hipoxia
El uso anaeróbico de la energía durante el ejercicio agotador proviene sobre todo de la glucólisis
El consumo adicional de oxígeno repone la deuda de oxígeno una vez terminado el ejercicio agotador
Tasa metabólica
El metabolismo corporal se refiere a todas las reacciones químicas que suceden en las células y la tasa metabólica suele expresarse como la tasa de liberación de calor durante estas reacciones.
El calor es el producto terminal de casi toda la energía liberada en el organismo
La caloría
Energía para procesar los alimentos o efecto termógeno de los alimentos.
Al ingerir una comida, la tasa metabólica aumenta como consecuencia de las distintas reacciones químicas que acompañan a la digestión, absorción y almacenamiento de los alimentos dentro del organismo.
Este aumento es el denominado efecto termógeno de los alimentos , puesto que se requiere energía para estos procesos y se genera calor.
