Procés de digestió i absorció

La digestió comença a la cavitat oral, on els aliments són mastegats. La saliva és secretada a la boca, en grans quantitats (1-1,5 l/d) per tres parells de glàndules salivals (paròtide, submaxil·lar i sublingual) i és barrejada per la llengua, amb el menjar mastegat.

La masticació és una part de la funció digestiva present en una gran varietat d’animals, inclòs l’home. És el procés mitjançant el qual aquest tritura el menjar prèviament ingerit al començament de la digestió.

La masticació és realitzada per les dents, principalment pels molars; en col·laboració amb la llengua. Aquestes peces dentals tenen unes “cúspides” en la superfície de contacte amb l’aliment i, per efecte del moviment de la mandíbula es desplacen lateralment per afavorir la masticació. El producte de la masticació i l’acció de la saliva és el bol alimentari.

Hi ha dos tipus de saliva: una és una secreció aquosa, prima i el seu propòsit és humitejar el menjar; l’altra és una secreció mucosa, espessa, que conté els enzims ptialina o amilasa salival, que hidrolitza el midó i el lisozim i desinfecta els possibles bacteris infecciosos; actua com a lubricant i causa que les partícules d’aliment es mantinguin enganxades unes a les altres formant un bol.

La saliva serveix per netejar la cavitat oral, humitejar l’aliment i a més conté enzims digestius com ara l’amilasa salival, que ajuda en la degradació química dels polisacàrids, com ara el midó, i en disacàrids com ara la maltosa. També conté mucina, una glicoproteïna que ajuda a estovar els aliments en el bol.

En empassar-se, es transporta el menjar mastegat fins a l’esòfag, passant a través de l’orofaringe i la hipofaringe. El mecanisme d’empassament és coordinat pel centre d’empassat en la medul·la espinal. El reflex inicial és iniciat per receptors de tacte a la faringe quan el bol d’aliments és empès fins a la part de darrere de la boca.

L’esòfag té una estructura formada per dues capes de músculs que permeten la contracció i relaxació en sentit descendent de l’esòfag. Aquestes ones reben el nom de moviments peristàltics i són les que provoquen l’avanç de l’aliment cap a l’estómac.

L’estómac és un òrgan en el qual s’acumula menjar. El càrdies és el límit entre l’esòfag i l’estómac i el pílor, el límit entre l’estómac i l’intestí prim. Les glàndules gàstriques de la mucosa estan constituïdes per diverses cèl·lules secretores (vegeu la figura); en el seu interior trobem principalment dos tipus de cèl·lules:

• Cèl·lules parietals que secreten l’àcid clorhídric (HCl) i el factor intrínsec, una glucoproteïna necessària per a l’absorció de la vitamina B12 a l’intestí prim.
• Cèl·lules principals o oxíntiques, que secreten pepsinogen, precursor enzimàtic que s’activa amb l’HCl, i forma pepsina.

Wikipedia

La secreció de suc gàstric està regulada tant pel sistema nerviós com pel sistema endocrí, procés en el qual actuen diverses substàncies: gastrina, colecistoquinina, secretina i pèptid inhibidor gàstric.

Quan els aliments arriben a l’estómac, actua sobre la secreció l’àcid clorhídric, que degrada les proteïnes dels aliments i activa la pepsina, un enzim que actua també sobre les proteïnes.

A l’estómac se secreta també un enzim lipasa, que intervé en la degradació dels greixos, però el seu paper és molt escàs. Els aliments barrejats amb els sucs gàstrics i el moc produït per les cèl·lules secretores de l’estómac formen una substància semilíquida que s’anomena quim, la qual avança cap a l’intestí prim per continuar el procés de digestió.

Després d’haver estat processats a l’estómac, els aliments passen a l’intestí prim a través de l’esfínter pilòric. La major part de la digestió i absorció té lloc aquí quan el quim entra al duodè. En el duodè és barrejat addicionalment amb tres líquids diferents:

• Bilis, que emulsiona els greixos per permetre la seva absorció, neutralitza el quim i és usada per excretar productes de rebuig com ara la bilirubina i els àcids biliars. No obstant això, no és un enzim.
• Suc pancreàtic, que és la secreció exocrina del pàncrees, secretada pels àcins pancreàtics i abocada mitjançant el conducte pancreàtic al colèdoc i d’aquí a la segona porció del duodè. Aquest intervé en la digestió de tots els principis immediats (carbohidrats, lípids i proteïnes ).
  El suc pancreàtic està integrat per un component aquós abocat per l’acció de la secretina i un component enzimàtic que és abocat en forma inactiva, gràcies a l’acció de la colecistoquinina en resposta a la presència d’acidesa i presència del quim duodenal.
  El suc pancreàtic es compon d’aigua, sals minerals, bicarbonat de sodi (que neutralitza l’acidesa del quim impedint que les cèl·lules intestinals puguin resultar danyades) i diversos enzims: proteases (que degraden proteïnes: tripsina, quimiotripsina i carboxipeptidasa), amilasa pancreàtica (que digereix midons), i lipases (lipasa pancreàtica).
  Normalment, se segrega d’1,2 a 1,5 litres de suc pancreàtic. El pH d’aquest suc és de 7,1 a 8,0, i això es deu a la necessitat de contrarestar l’acidesa del quim i permetre l’acció enzimàtica.
• Enzims intestinals de la mucosa intestinal. Inclouen: maltasa, lactasa, sacarasa, per processar els sucres; tripsina i quimiotripsina també són agregades a l’intestí prim.

L’absorció de la majoria dels nutrients es fa a l’intestí prim. Quan el nivell d’acidesa canvia a l’intestí, s’activen més enzims per trencar l’estructura molecular dels diversos nutrients de manera que es puguin absorbir en els sistemes circulatori i limfàtic.

Els nutrients passen a través de la paret de l’intestí prim, que conté petites estructures anomenades vellositats, cadascuna de les quals està coberta per estructures encara més petites, semblants a cabells, anomenades microvellositats (vegeu la figura).

Wikipedia

La sang que ha absorbit els nutrients és portada a través de la vena porta hepàtica fins al fetge, per la seva filtració, remoció de toxines i processament dels nutrients. La vena porta està formada per la vena mesentèrica superior, la vena mesentèrica inferior i la vena esplènica (vegeu la figura). Porten nutrients de l’intestí cap al fetge.

Wikipedia

Els greixos són absorbits per vasos limfàtics, que finalment drenen a les venes subclàvies (vegeu la figura).

Wikipedia

L’intestí prim i la resta del tracte digestiu realitza peristaltisme per transportar els aliments des de l’estómac fins al recte i permetre que es barregin amb els sucs digestius i siguin absorbits.

Els músculs circulars i longitudinals són músculs antagonistes: quan un es contreu l’altre es relaxa. Quan els músculs circulars es contreuen, el lumen es fa més estret i llarg i el menjar és espremut i empès cap endavant. Quan els músculs longitudinals es contrauen, els músculs circulars es relaxen i l’intestí es dilata i es torna més ampli i curt per permetre que els aliments entrin.

Un cop els aliments transformats en productes de la digestió han passat a través de l’intestí prim i s’ha realitzat l’absorció i transport dels nutrients, el menjar entra a l’intestí gros.

Els productes alimentaris que no poden anar a través de les vellositats, com ara la cel·lulosa (fibra dietètica), són barrejats amb altres productes de rebuig de l’organisme i constitueixen la femta.

L’intestí gros acull més de 700 espècies de bacteris que desenvolupen diverses funcions, la diversitat d’espècies varia segons la geografia i la dieta. L’intestí gros absorbeix alguns dels productes formats pels bacteris que habiten aquesta regió, concretament els polisacàrids no digerits són metabolitzats en àcids grassos de cadena curta per bacteris de l’intestí gros i absorbits per difusió passiva.

Aquests bacteris també produeixen grans quantitats de vitamines, especialment vitamina K i biotina (una vitamina B), per l’absorció a la sang. Tot i aquesta font de vitamines, és una producció que només ofereix una petita part dels requeriments diaris; però aporta una contribució important quan la ingesta dietètica de vitamines és baixa.

Altres productes bacterians inclouen gas, que és una barreja de nitrogen i diòxid de carboni, amb petites quantitats d’hidrogen, metà i sulfur d’hidrogen. La fermentació bacteriana de polisacàrids sense digerir produeix aquests darrers. Aquesta flora normal no patògena, que resideix a l’intestí, també és essencial en el desenvolupament del sistema limfàtic. Els bacteris també estan implicats en la producció d’anticossos.

Els anticossos són produïts pel sistema immunitari contra la flora normal, i són també eficaços contra els patògens relacionats, prevenint així la infecció o la invasió. A banda, una capa de mucositat protegeix l’intestí gros dels atacs de bacteris de còlon.

La mucosa intestinal va absorbint els productes de la digestió, que són els nutrients. L’absorció intestinal al nivell de l’intestí prim es fa a través de vellositats intestinals primes, les quals absorbeixen el quim (barreja alimentària líquida):

• A l’intestí prim s’absorbeixen proteïnes, lípids i glúcids.
• A l’intestí gruixut, s’acaben d’absorbir tots els nutrients que no s’han absorbit a l’intestí prim, com aigua i electròlits.

Els nutrients absorbits travessen la mucosa i passen a la sang i són distribuïts a altres parts del cos per emmagatzemar-los o perquè passin per altres modificacions químiques. Aquesta part del procés varia depenent dels diferents tipus de nutrients:

1. Glúcids (hidrats de carboni). Molt sovint, els aliments portadors de glúcids contenen al mateix temps midó, que és digerible, i fibra, que no ho és.
2. Els hidrats de carboni digeribles es descomponen en molècules més senzilles per l’acció dels enzims de la saliva, del suc pancreàtic i de la mucosa intestinal.
3. El midó es digereix en dues etapes: primer, un enzim de la saliva (amilasa) i del suc pancreàtic (amilasa pancreàtica) ho descompon en molècules de maltosa; després, la maltasa, un enzim de la mucosa de l’intestí prim, divideix la maltosa en molècules de glucosa que poden absorbir-se en la sang. La glucosa és transportada pel torrent sanguini fins al fetge, on s’emmagatzema en forma de glucogen.
4. El sucre, constituït en la seva major part per sacarosa, és digerit per un enzim de la mucosa de l’intestí prim anomenada sacarasa, que el converteix en glucosa i fructosa, cadascuna de les quals pot absorbir-se en l’intestí i passar a la sang.
5. La llet conté lactosa, un altre tipus de sucre que es transforma en molècules fàcils d’absorbir (glucosa i galactosa), mitjançant l’acció d’un enzim anomenat lactasa; que es troba a la mucosa intestinal.
6. Proteïnes. Les proteïnes són molècules grans que han de ser descompostes per enzims abans que es puguin utilitzar per fabricar i reparar els teixits del cos. Un enzim del suc gàstric (pepsina) comença la digestió de les proteïnes ingerides. El procés acaba a l’intestí prim. Allà, diversos enzims del suc pancreàtic i de la mucosa intestinal descomponen les molècules grans en unes de molt més petites, anomenades aminoàcids. Aquests poden absorbir-se en l’intestí prim i passar a la sang, que els porta a tot arreu del cos per fabricar les parets cel·lulars i altres components de les cèl·lules.
7. Greixos. El primer pas en la digestió d’un greix és dissoldre’l en el contingut aquós de l’intestí. Els àcids biliars de la bilis produïts pel fetge actuen com a detergents naturals que dissolen els greixos en aigua i permeten que els enzims descomponguin les seves grans molècules en molècules més petites; algunes de les quals són els àcids grassos i també el colesterol. Els àcids grassos i el colesterol passen a l’interior de les cèl·lules de la mucosa i d’aquí als vasos limfàtics propers a l’intestí. Aquests vasos porten els greixos fins als conductes limfàtics que drenen a les venes subclàvia i cava del tòrax i la sang les transporta cap als llocs de dipòsit en diferents parts del cos (vegeu la figura).
8. Vitamines. Altres integrants fonamentals del nostre menjar absorbits a l’intestí prim són les vitamines. Aquestes substàncies químiques s’agrupen en dues classes, segons el líquid en el qual es dissolen: hidrosolubles (totes les vitamines del complex B i la vitamina C) i liposolubles (les vitamines A, D i K).
9. Aigua i sal. La majoria del material que absorbeix l’intestí gros és aigua, en la qual hi ha sal dissolta. L’aigua i la sal venen dels aliments i líquids que consumim, i dels sucs que les glàndules digestives secreten.

Wikipedia

La digestió comprèn tres fases:

1. Fase cefàlica: aquesta fase ocorre abans que els aliments entrin a l’estómac i involucra la preparació de l’organisme per al consum i la digestió. La vista i el pensament estimulen l’escorça cerebral. Els estímuls al gust i l’olor són enviats a l’hipotàlem i la medul·la espinal. Després d’això, són enviats a través del nervi vague.
2. Fase gàstrica: aquesta fase necessita de tres a quatre hores. És estimulada per la distensió de l’estómac i el pH àcid. La distensió activa els reflexos llargs i mientèrics. Això activa l’alliberament d’acetilcolina, que estimula l’alliberament de més sucs gàstrics. Quan les proteïnes entren a l’estómac, uneixen ions d’hidrogen, la qual cosa disminueix el pH de l’estómac fins a un nivell àcid (el valor del PH va de 0 a 14, en què 0 és el nivell més àcid i 14 el més bàsic). Això dispara les cèl·lules G perquè alliberin gastrina, que, per la seva banda, estimula les cèl·lules parietals perquè secretin HCl. La producció d’HCl també és desencadenada per l’acetilcolina i la histamina.
3. Fase intestinal: aquesta fase té dues parts, l’excitatòria i la inhibitòria. Els aliments parcialment digerits omplen el duodè. Això desencadena l’alliberament de gastrina intestinal. El reflex enterogàstric inhibeix el nucli vague, activant les fibres simpàtiques, i fent que l’esfínter pilòric s’estrenyi per prevenir l’entrada de més menjar, inhibint els reflexos.

Una característica de l’aparell digestiu és que conté els seus propis reguladors. Durant la digestió distingim dos tipus de regulació: l’hormonal i la produïda pel sistema nerviós.

Pel que fa a la regulació hormonal, les principals hormones que controlen les funcions de l’aparell digestiu es produeixen i alliberen a partir de cèl·lules de la mucosa de l’estómac i l’intestí prim. Aquestes hormones passen a la sang que rega l’aparell digestiu, van fins al cor, circulen per les artèries i tornen a l’aparell digestiu, on estimulen la producció dels sucs digestius i provoquen el moviment dels òrgans. Les hormones que controlen la digestió són la gastrina, la secretina i la colecistocinina:

• La gastrina fa que l’estómac produeixi àcid clorhídric, que dissol i digereix alguns aliments. És necessària també per al creixement normal de la mucosa de l’estómac, l’intestí prim i el còlon. És a l’estómac i estimula les glàndules gàstriques per secretar pepsinogen (una forma inactiva de pepsina) i àcid clorhídric. La secreció de gastrina és estimulada per l’arribada del menjar a l’estómac. La secreció és inhibida pel pH baix.
• La secretina fa que el pàncrees secreti un suc digestiu ric en hidrogen carbonat. Estimula l’estómac perquè produeixi pepsina, un enzim que digereix les proteïnes, i el fetge perquè produeixi bilis. El pèptid inhibidor gàstric (GIP) és un membre de la família d’hormones secretina. El GIP és al duodè i disminueix l’agitació a l’estómac per alentir el buidament gàstric; una altra funció que té és la inducció de la secreció d’insulina.
• La colecistocinina fa que el pàncrees creixi i produeixi els enzims del suc pancreàtic, i fa que la vesícula biliar es buidi (el GIP alenteix aquest buidatge). És al duodè i aquesta hormona és secretada en resposta al greix del quim.

Pel que fa als reguladors nerviosos, hi ha dues classes de nervis que ajuden a controlar el treball de l’aparell digestiu, els nervis extrínsecs i els nervis intrínsecs:

• Els nervis extrínsecs (de fora) arriben als òrgans digestius des del cervell o des de la medul·la espinal i provoquen l’alliberament de dues substàncies químiques: l’acetilcolina i l’adrenalina:
  • L’acetilcolina fa que els músculs dels òrgans digestius es contreguin amb més força i empenyin millor els aliments i líquids a través del tracte digestiu. També fa que l’estómac i el pàncrees produeixin més sucs.
  • L’adrenalina relaxa el múscul de l’estómac i dels intestins i disminueix el flux de sang que arriba a aquests òrgans.
• Els nervis intrínsecs (de dins), que formen una xarxa densa incrustada a les parets de l’esòfag, l’estómac, l’intestí prim i el còlon, són encara més importants. L’acció d’aquests nervis es desencadena quan les parets dels òrgans buits s’estiren amb la presència dels aliments. Acceleren o retarden el moviment dels aliments i la producció de sucs en els òrgans digestius.