DIGESTIÓN DE CARBOHIDRATOS

ZÓSIMO PEDRO JACHA Ayala

Concepto

Etapas

Absorción

Transporte

CARBOHIDRATOS Es el principal y el más importante

fuente de energía. Son alimentos de origen vegetal los que

nos aportan mayor cantidad de energía. Existen tres grupos de CH principales: Azúcares simples: fruta, leche, azúcar

de mesa Carbohidratos complejos o almidones: Los CH principales en los alimentos se

tienen:

Cereales (pan, arroz, pasta, cebada, trigo centeno, etc.) y Ciertos tubérculos ( patatas, camote, yuca, etc.)

Complejos, es dieta saludable, debería considerarse una ingesta elevada de estos alimentos feculentos.

La ingesta elevada de CH complejos, beneficia a la salud.

Fibra dietética. Conocido como polisacárido sin almidón.

Es el CH no digerible, son fibras cereales integrales

FUNCIONES DE CARBOHIDRATOS

• Cumplen Funciones en el organismo de:

• Energética de primer orden. Aportan 4kcal por masa seca, una vez cubierta las necesidades, una pequeña parte se almacenan en el hígado, músculos en forma de glucógeno.

• Ahorro de proteínas. Aporte de CH es insuficiente se utiliza proteínas.

• Regulador.

HIDRÓLISIS DE DISACÁRIDOS

Disacárido Hidrolasa Monosacáridos Tipo de enlace

resultantes que hidroliza

maltasa

Maltosa + H2O 2 D-Glucosa (1-4)

lactasa Lactosa + H2O D-glucosa + D-galactosa (1-4) sacarasaSacarosa + H2O D-glucosa + D-fructosa(1-2)

trehalasaTrehalosa + H2O 2 D-Glucosa (1-1)

Existen una gama de enzimas hidrolasas que específicamente rompen a los disacáridos en sus monosacáridos correspondiente.

Transferencia de:• nutrientes

• Agua• electrolitos

Mantenimiento de:• Energía para funciones corporales

• Sustancias para reparación

Sistema digestivo

Digestiva: obtención de nutrientes a partir de los alimentos por desdoblamiento.

Defensiva: barrera física de protección frente a patógenos y mantenimiento del medio interno.

Endocrina.

Funciones del sistema digestivo

SISTEMA DIGESTIVO

Generalidades del aparato digestivo

Motilidad gastrointestinal

Secreciones gastrointestinales

Digestión y absorción

Corazón

Hígado

Glándulas salivales

Páncreas

Hígado

Heces

Boca

Esófago

Estómago

Intestino delgadoIntestino grueso

Recto

Ano

Comida agua

Digestión

Secreción

Absorción

Función digestiva: Obtención de nutrientes a partir de los alimentos

Actividad motora

Elementos de la pared del tubo implicados en la actividad motora

Unidad motoraMúsculo liso (longitudinal y circular)

Sistema Nervioso Entérico

Músculo liso longitudinal

Músculo liso circular

Sistema nervioso entérico

Mucosa

¿Para qué sirve la actividad motora?

• Progreso del alimento a lo largo del tubo

• Almacenamiento del contenido

• Trituración

• Mezcla

• Exposición del contenido para la absorción.

Contracciones peristálticas. Propulsión organizada de material a distancias variables dentro de la luz intestinal.

Ileo fisiológico: El íleo fisiológico o ausencia de motilidad intestinal y el músculo liso circular permanece relajado.

Patrones de contracción

Contracciones Segmentarias:

La actividad motora del tubo digestivo presenta diversos patrones de contracción

Contracciones SegmentariasLas contracciones segmentarias sirven para mezclar el contenido luminal

Contracciones Segmentarias

La secreción salival está fundamentalmente regulada por del SN parasimpático

Centro Salivación

(bulbo)

BOCAReceptores presiónQuimioreceptores

Ingestión de Alimento y masticación

(+)

Sensaciones, olores agradables

Reflejos condicionados

(+)Miedo, estrés, sueño, deshidratación

Edad avanzada

(-)

Secreciónsalival

SN parasimpático (+)(+) SN simpático

Secreciones del tubo digestivoSecreciones

las glándulas anejasEXOCRINAS

Las glándulas de la pared del tubo

DIGESTIÓN Conversión de alimentos ingeridos en

nutrientes desdoblados absorbibles.Alimentos son fuentes de nutrimentos y

combustibles para células del organismo.Nutrición es función indispensable para

todo ser vivo. Los nutrimentos brindan a células las energías y sustancias necesarias para cumplir su fisiología.

Proceso, se lleva a cabo en el tracto digestivo.

Digestion Es la transformación de macromoléculas componentes de los alimentos en moléculas sencillas, que pueden ser absorbidas y utilizadas por las células del propio organismo. Dependiendo de la complejidad de los animales, la digestión puede ser:

• Digestión intracelular: Propia de organismos unicelulares (protozoos) y de algunos pluricelulares sencillos, como las esponjas. Al carecer de medio interno, la digestión se efectúa dentro de las células y los lisosomas vierten sus enzimas digestivos a las vacuolas digestivas. Después de realizar la digestión, los productos de desecho se expulsan al exterior por una vacuola fecal.

• Digestión mixta. Algunos metazoos inferiores, como los celentéreos tienen una digestión en parte intracelular y en parte extracelular. Estos animales poseen, tapizando la cavidad gástrica, unas células secretoras de enzimas. Los alimentos llegan a dicha cavidad y empiezan a ser digeridos (digestión extracelular). Las partículas parcialmente digeridas son fagocitadas por otras células de la pared de la cavidad gástrica, terminando allí la digestión (digestión intracelular). Los residuos se expulsan a la cavidad gástrica y posteriormente al exterior.

• Digestión extracelular: Característica de animales superiores, que tienen un tubo digestivo dividido en varias partes, en cada una de las cuales se segregan distintos enzimas digestivos específicos. La digestión , por tanto , se va realizando de una forma gradual.

Procesos de la nutrición animal. Se pueden considerar las siguientes etapas: 1. Ingestión de los alimentos Consiste en la incorporación de los alimentos mediante los órganos situados en la boca o en sus proximidades.

Los alimentos pueden ser: • Alimentos líquidos: Muchos animales toman sólo líquidos, como jugo de

plantas, sangre o materia animal disuelta. Tienen estos animales, estructuras chupadoras de diversas clases.

• Alimentos de partículas sólidas microscópicas: En este caso la ingestión se realiza por medio de filtros localizados en la boca y en los cuales quedan retenidas las partículas.

• Alimentos sólidos en grandes fragmentos: La ingestión se realiza cortando y

masticando. Las estructuras que realizan este proceso son las mandíbulas y los dientes.

DIGESTIÓN: ETAPAS

I.D. Formado por 3 porciones: Duodeno Yeyuno es un tubo moco membranoso Ileon Duodeno, primera porción del I.D. Conducto

tiene forma de letra “C” mide aproximadamente 22 cm de largo.

Jugo intestinal proporciona E para digestión de: Disacáridos, polipéptidos, ácidos nucleicos y lípidos

DIGESTIÓN: ETAPAS

Es proceso desdoblamiento mecánico y químico de alimentos en nutrimentos.

Etapas en el tracto digestivo: 1. Ingesta de alimentos: Inicio de entrada de alimentos por cavidad

bucal, en ella participan inmediatamente:Saliva, producido por las glándulas salivales

(parótidas, submaxilares y sublinguales) que contiene E (-amilasa) inicia digestión de almidones (exclusivo)

DIGESTIÓN: ETAPAS

- amilasa, actúa transformando a los alimentos que contienen almidones (papa, tortillas, sopas, cereales, tubérculos, etc.).

Esta E se encarga acelerar digestión y prepara el procesos bioquímico.

Órganos que participan: lengua que favorece la insalivación, Dientes (inc. Cán, pre-molar,m) encargados de trituración, ayudados por diversos músculos supinadores.

DIGESTIÓN: ETAPAS

Jugo intestinal proveniente de páncreas, hígado.

Moléculas finales de la digestión CH: glucosa, fructosa, galactosa proteínas: AA, dipéptido, tripéptidos. Lípidos: ácidos grasos, glicerol (TG) AN: fosfatos, pentosas, bases y cadena laterales.

Páncreas aportan, en digestión pro enzimas de hidrolasas que activan a las tres E del jugo gástrico.

99.5% H2O y 0.5% electrolitos + proteínas:

Secreción salival

FUNCIONES:

• Humedecer y lubricar (facilita el habla, detección del sabor, evita roces, diluye los ácidos)

• Comienzo de la digestión de polisacáridos y lípidos

• Protección antibacteriana

PROTEINAS:

• Mucinas – Compuestos responsables de la viscosidad

• a-amilasa - Enzima que digiere polisacáridos

• Lipasa lingual – Enzima que comienza digestión de lípidos

• Muramidasa (lactoferritina)- Impide crecimiento bacteriano

• Lisozima- Aglutina las bacterias y activa su autolisis

DIGESTIÓN: ETAPASMezcla y trituración de alimentos, es la

formación de Bolo alimentario.2. Proceso DegluciónActo reflejo que produce la contracción de

la laringe, para pasar el bolo alimentario al esófago.

Esófago, es tubo muscular liso con glándulas mucosas, de movimiento involuntario contráctil, localizados en la parte posterior de la traquea.

DIGESTIÓN: ETAPASAtraviesa el mediastino finalizando en el

orificio de las cardias.

3. Digestión Gástrica:Función del estomago, en el proceso

digestivo, actúa en tres fases:A. Almacenamiento temporal del bolo

alimentario.B. Mov. Musculares de paredes para

mezclar el bolo alimentario con las secreciones gástricas (jugo gástrico) contienen enzimas gástricas.

DIGESTIÓN: ETAPASC. Fuerte acción enzimático de jugos digestivos,

transformando la consistencia de los alimentos y formando sustancias en quimo gástrico.

Estómago es saco curvo, donde se procesan el bolo alimentario por acción del jugo gástrico que contiene enzimas Protiolíticas (Tripsina, quimotripsina, carboxipeptidasa)

4. Digestión Intestinal:Encargado de absorción y distribución de

nutrientes procedentes del Quimo.

Hígado y tracto biliar

Esfinter de Oddi

Páncreas

Estómago

Vesícula biliar

Hígado

Duodeno

El hígado produce una secreción exocrina: la bilis

Hígado(Secreción)

Vesícula biliar (Almacenamiento y liberación al duodeno)

Duodeno(Emulsión y digestiónde grasas)

Íleon terminal (Absorción de los ácidos biliares)

Vena porta

Reciclado de ácidos biliares

Composición de la bilis

• CO3HNa

• Sales biliares (derivados del colesterol)

• Colesterol (Exceso cálculos biliares)

• Pigmentos biliares:Bilirrubina (productos de degradación de hemoglobina)

Las sales biliares son detergentes que emulsionan las grasas (rodean a las gotas de grasa).

Las sales biliares facilitan la acción de la enzima Lipasa, encargada de la digestión de lípidos

Función de las sales biliares

Glóbulo de grasa

Salesbiliares

Gotas de grasa separadas pro las sales biliares

Movimientos del tubo digestivo

Secreción Gástrica Isosmótica pH ácido

Componentes de la secreción gástrica (exocrina):

HClH2ONa+, K+, HCO3

- Pepsinógeno (zimógeno)Factor intrínsecoMoco y bicarbonato

El estómago también secreta algunas hormonas (secreción endocrina)

Funciones de la secreción gástrica HCl• pH óptimo para activar el pepsinógeno• Degradación de microorganismos (con excepciones)

Pepsinógeno• Digestión de péptidos. Se secreta como zimógeno (inactivo)

Moco y bicarbonato• Barrera protectora frente a pH ácido• Lubricar superficie

Factor intrínseco• Protección de vitamina B12 para su absorción

Cuando hay alimento en el estómago se produce la hormona Gastrina por células del epitelio del estómago

La gastrina pasa a la sangre y vuelve al estómago estimulando la secreción HCl y pepsinógeno

Algunas células del estómago son células endocrinas que sintetizan hormonas

Barrera de moco-bicarbonato en la pared del estómago

Capilar

Gránulos de moco

Capa de agua

Capa mucosa

El estómago se protege de su propia secreción

Mediante una barrera moco HCO3

-1.

Con un recambio rápido de las células de mucosa gástrica

El estómago e intestino humano son su único habitat

Produce grandes cantidades de amonio que neutraliza el HCl

Produce inflamación crónica de la mucosa gástrica

Si se produce excesiva cantidad de HCl se producen úlceras y gastritis

1. Fármacos antiinflamatorios como al aspirina

2. Bacteria Helicobacter Pylori

ABSORCIÓN Y TRANSPORTE

Proceso de incorporación de nutrientes en forma de moléculas monoméricas a través de sistemas de canales, poros y transportadores.

Comúnmente se realiza en el I.D, que consiste en paso de sustancias nutrientes, como proceso final de la digestión desde luz del I.D. Hacia torrente sanguíneo.(células epitelial)

Paso de los nutrientes desde la luz intestinal hacia torrente sanguíneo.

ABSORCIÓN Y TRANSPORTEConsiste en el traslado de los nutrientes a

través del torrente sanguíneo como vías de transporte.

Existen 2 vías de transporte de nutrientes absorbidas a nivel de la vellosidades del I.D.:

T. A través de la Sangre:Movilizan nutrientes como biomoléculas:

glucosa, AA dipéptido, vitaminas, agua, sales minerales

ABSORCIÓN Y TRANSPORTEPor medio de las venas porta hepática que

conducen al hígado, y posteriormente al corazón.

T. Por los Vasos Linfáticos:Son conducidos como: AG y glicerol por el

conducto toráxico. Luego se vierte en la sangre de la vena subclavia izquierdo, para llegar al corazón.

Capacidad de absorción del I.D es enorme hasta varios kg de CH, AG

REGULACIÓN DE LA DIGESTIÓN• Tracto digestivo contiene sus propios

reguladores.• Principales hormonas controlan las

funciones del sistema digestivo, se producen y liberan a partir de células de la mucosa gástrica, del I.D.

• Estas hormonas pasan a la sangre y estimulan la producción de jugo digestivos, provocan movimiento de los órganos

Absorción de Nutrientes

Regulación de la secreción gástrica

REGULACIÓN DE LA DIGESTIÓN

Hormonas encargados de controlar son:

Gastrina: hace estómago genere ácido, que disuelve y digiere alimentos. Necesaria crecimiento normal mucosa del estómago y del I.D.

Secretina: hace que páncreas secrete J.D. Rico en bicarbonato(HCO3

-

1), Estimula Estómago a generar pepsina (digiere proteínas) y Hígado a producir bilis.

REGULACIÓN DE LA DIGESTIÓN

Colecistocinina: hace que páncreas crezca y produzca enzimas del jugo pancreático, y hace que vesícula biliar se vacíe.

Reguladores Nerviosos: los nervios extrínsecos, llegan del cerebro y medula espinal provocar liberación de 2 sustancias químicas: Acetilcolina y la Adrenalina.

Acetilcolina: hace que músculos de los órganos digestivos se contraigan con más fuerza .

REGULACIÓN DE LA DIGESTIÓN Nervios Intrínsecos (de adentro):es un red densa

del trato digestivo.

Acción de estos nervios desencadenan cuando paredes de los órganos se estiran con presencia de alimentos.

Liberan muchas sustancias diferentes que aceleran o retrasan el movimiento de los alimentos y la generación de jugos en el tracto digestivo.

Secreción pancreática

Duodeno

Conducto biliar ESTOMAGO

Hormonas Sangre

Secreción endocrinaHormonas:

insulina glucagón

PANCREAS

Secreción exocrina(Enzimas y CO3H-)

Componentes de la secreción pancreática

Líquido alcalino (pH > 8.0)

Componente inorgánico: bicarbonato (CO3H-)

Componente orgánico: 20 enzimas y zimógenos.

Los zimógenos son pro-enzimas. Se secretan de forma inactiva para que no dañen las células propias

Funciones de la secreción pancreática

• Neutraliza y diluye el quimo ácido impidiendo el daño de la mucosa intestinal

• Aporta un pH óptimo para la acción de las enzimas digestivas.

• Proporciona las enzimas para la mayor parte de la actividad digestiva del aparato gastrointestinal.

1. Enzimas proteolíticas (inactivas)2. Enzimas glucolíticos (activas)3. Enzimas lipolíticos (activas)

Regulación de la secreción pancreática

Regulación nerviosaActivación por el SN parasimpático

Regulación hormonalActivación por secreción de hormonas de células del duodeno:

Hormona colecistokinina (CCK)Hormona secretina

pH ácidoSecretina(sangre)

CO3H-(+) (+)

(neutraliza el pH ácido)

GrasasPéptidos

CCK(va a sangre)

Enzimaspancreáticos(+) (+)

(degrada las grasas y peptidos)

Funciones hepáticas

1. Formación y secreción de la bilis.

2. Almacén y metabolismo de los nutrientes y las vitaminas • Glucosa• Aminoácidos• Lípidos• Vitaminas liposolubles e hidrosolubles

3. Inactivación y detoxificación de diversas sustancias

4. Síntesis de proteínas plasmáticas• Albúmina• Factores de coagulación

5. Protectora (destrucción de microorganismos)

Secreción intestinal

Funciones

• Fluidez del quimo

• Barrera frente a patógeno• (diarreas)

• Neutralización de ácidos

Composición

• CO3H-

• Moco

• Agua

Productos de la digestión de los principales componentes de la dieta

• Almidón glucosa• Glucógeno glucosa• Sacarosa glucosa y fructosa• Triglicéridos ácidos grasos, glicerol,

monogliéridos,

diglicéridos• Proteínas aminoácidos

Transporte de los alimentos digeridos a las células

Una vez transformados los alimentos en sustancias asimilables, la sangre y el sistema circulatorio tienen la misión de transportar estas sustancias a todas las células.

En este proceso, el sistema respiratorio es el encargado de llevar el oxígeno a las células.

TRANSPORTADORES DE GLUCOSADescribe 2 tipos transportadores

proteínicos a nivel de membrana: a) T. Dependientes ión Na+, presentes

sobre todo en las células del I.D, Riñones, movilizan glucosa Contra gradiente de concentración, mediados por un transportador activo.

B) Grupo de GLUTS, movilizan moléculas de glucosa con difusión facilitada “poros o canales específicos” mediados por Gluts sin gasto de energía.

TRANSPORTADORES: GLUTS

Proteínas transportadoras de glucosa, como secuencia determinada y codificada por diferentes genes.

Hace más 2 décadas se identificado con precisión la existencia algo más de 10 a 12 GLUTS.

Son responsables del traslado de glucosa de la membrana hacia el citosol, ayudados por caveolas celulares de las membranas

Recientemente se estudia: expresión, regulación y función de las moléculas.

GLUTS: CLASIFICACIÓN

Estas moléculas se agrupan, de acuerdo a su localización, expresión y función en las células de los tejidos:

• GLUT 1. Elevada afinidad a glucosa, función es mantener gluc basal y facilita el ingreso de gluc. En reposo, pero aumenta hexoquinasa, post ejercicio.

• GLUT 2. Hígado,riñón,páncreas, I.D. Algunas hipotalámicas, muy sensibles a glucosa, se cree su función es censor

GLUTS: CLASIFICACIÓN

GLUT3: expresa en todas las células, especialmente en neuronas, cerebro, placenta y células .

Cuya función traslado basal de glucosa dependientes del ión Na+.

GLUT4: expresa en t. Adiposo, caveolas, músculos (c.e), regula incorporación de glucosa, mediados por la Insulina

Ingesta de alimento segrega insulina, se dirige a m.c. Para fusionarse y captar glucosa.

GLUTS: CLASIFICACIÓN

GLUT5: presentes específicamente en ID. Su función transporte de moléculas de fructosa junto a 2.

GLUT6:conocido como pseudo gen, aún todavía estudiados con mayor precisión.

GLUT7: expresa en RE de hepatocitos.Función está encargado del proceso del

gliconeogénesis hepática (similar a gluts en el hígado)

GLUTS: CLASIFICACIÓN

GLUT8: se expresa en ID, está en proceso de evaluación como modelo experimental en ratones y células.

CLUT12.esta en estudio, en clonaciones celulares, se expresa regulando y función que puede cumplir.

Se demostrado captación de glucosa al detener ejercicio

LANZADERAS

El NADH que se genera durante la glucólisis puede reoxidarse a través de los sistemas de lanzadera de sustrato.

1. Lanzadera malato-aspartato: hígado.

2. Lanzadera del glicerol fosfato: músculo.

Son sistemas irreversibles, transladan equivalentes de reducción del citosol a la mitocondria.

LANZADERA DE GLICEROL FOSFATO

LANZADERA MALATO ASPARTATO

REGULACION DE LA GLUCOLISIS

Las enzimas reguladoras: hexoquinasa, fosfructoquinasa 1 y la piruvato quinasa.

Están sujetos a control por efectores alostéricos y modulación covalente.

Una enzima reguladora cataliza una “reacción distante del equilibrio”en condiciones intracelulares.