Absorción en los diferentes segmentos del tracto digestivo
La intensidad de la transferencia de sustancias varía considerablemente según la sección del tracto gastrointestinal.
- Cavidad oral. La absorción aquí es insignificante. Esto se debe a que los alimentos permanecen en la boca muy poco tiempo y aún no han tenido tiempo de descomponerse en monómeros. Sin embargo, algunos fármacos son capaces de atravesar la mucosa con extrema rapidez, lo cual se utiliza activamente en medicina mediante su administración sublingual (bajo la lengua).
- Estómago. El proceso de absorción tiene un carácter menor. Solo el agua con sales minerales disueltas, la glucosa y algunos aminoácidos pasan al torrente sanguíneo. Al mismo tiempo, las soluciones de alcohol etílico (alcohol) se absorben excepcionalmente bien en el estómago.
- Intestino delgado. Es el principal sitio de absorción de agua, electrolitos y nutrientes. Este proceso está intrínsecamente ligado a la hidrólisis de los nutrientes. Su eficacia colosal se logra gracias a la enorme superficie de la mucosa. En un milímetro cuadrado de mucosa hay entre 30 y 40 vellosidades, y en la membrana apical de cada enterocito se encuentran entre 1 700 y 4 000 microvellosidades. Como resultado, hay de 50 a 100 millones de microvellosidades por 1 mm² de epitelio. Si se tiene en cuenta que el organismo cuenta con unos $10^{10}$ células absortivas y $10^{15}$ células somáticas, resulta que una sola célula intestinal proporciona nutrición a cien mil otras células del cuerpo.
- Intestino grueso. La tarea principal de este segmento es la reabsorción de agua y la formación de heces fecales compactas. En pequeñas cantidades, la glucosa, los aminoácidos y otras sustancias de fácil absorción también pueden asimilarse aquí. Esto es clínicamente importante, ya que hace posible el uso de enemas nutritivos.
Mecanismos de transporte celular
El transporte de sustancias a través de las membranas de los enterocitos se realiza mediante varios caminos fundamentalmente diferentes.
- Transporte pasivo. Se produce sin gasto de energía celular. Incluye la difusión simple (la fuerza impulsora es el gradiente de concentración de la sustancia disuelta), la ósmosis (el movimiento de las moléculas del propio disolvente) y la filtración (la transferencia de la solución a través de los poros bajo la influencia de la presión hidrostática).
- Difusión facilitada. También transcurre sin gasto de energía y estrictamente a lo largo del gradiente de concentración, pero, a diferencia de la difusión simple, requiere la participación de transportadores de membrana específicos.
- Transporte activo. Movimiento de sustancias en contra de un gradiente de concentración o electroquímico. Requiere el gasto obligatorio de energía (ATP) y la participación de bombas de membrana. Un ejemplo fundamental es el mantenimiento del gradiente de iones de $Na^+$ y $K^+$ entre la célula y el líquido intercelular. La enzima clave aquí es la $Na^+$, $K^+$-ATPasa, que suministra energía a todo el transporte de nutrientes dependiente de $Na^+$.
- Endocitosis. Agrupa los procesos de fagocitosis y pinocitosis, con los que está estrechamente relacionada la digestión intracelular.
- Transcitosis. El paso de una sustancia a través de la célula en tránsito: primero la captura mediante endocitosis, luego el transporte en una vesícula a través del citoplasma y la liberación al exterior mediante exocitosis. La transcitosis casi no tiene importancia para los nutrientes habituales, pero es de importancia crítica para el traslado de vitaminas, enzimas, factores de defensa inmunológica y, en los recién nacidos, para el transporte de proteínas grandes de la leche materna.
- Persorción. Transferencia de sustancias no a través de las células mismas, sino a través de los espacios intercelulares. De este modo pasa parte del agua, de los electrolitos y, en menor medida, de las proteínas (alérgenos, anticuerpos) e incluso bacterias.
Papel de la motilidad y la presión intraintestinal
La motilidad intestinal desempeña un papel primordial en la asimilación de los alimentos. No solo crea la presión intraintestinal necesaria, sino que también asegura la renovación constante de la capa de quimo yuxtaluminal. Esto es de importancia crítica para una hidrólisis eficaz y para el contacto de los productos de degradación con la mucosa.
La importancia de la presión se ilustra bien con el siguiente hecho: si se eleva la presión intraintestinal a 8–10 mmHg, la velocidad de absorción de la solución de $NaCl$ desde el intestino delgado aumenta exactamente al doble. Esto confirma de manera evidente el papel del proceso de filtración.
Además, la velocidad de absorción depende directamente de la intensidad del riego sanguíneo del intestino delgado. La presencia de productos de la digestión en la luz intestinal aumenta por vía refleja el flujo sanguíneo hacia esa zona.
Función de bomba de las vellosidades
La mucosa es capaz de realizar contracciones activas, ya que las vellosidades y microvellosidades contienen elementos contráctiles propios. Las vellosidades funcionan como una especie de micropompa:
- Durante la contracción, se exprime la linfa saturada de sustancias absorbidas desde el vaso linfático central de la vellosidad.
- Durante la relajación, unas válvulas especiales impiden el retorno de la linfa, lo que proporciona la acción de succión del vaso linfático central.
Las contracciones de las propias microvellosidades intensifican adicionalmente los procesos de endocitosis.
Regulación de la actividad: En estado de reposo (en ayunas), las contracciones de las vellosidades son raras y muy débiles. Pero tan pronto como el quimo entra en el intestino, el ritmo y la fuerza de las contracciones aumentan drásticamente. A esto contribuyen la irritación mecánica de la base de las vellosidades y el efecto químico de las sustancias extractivas de los alimentos, la glucosa, los péptidos y los aminoácidos. La regulación nerviosa de estas contracciones se lleva a cabo con la participación del sistema nervioso metasimpático.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué proteínas transportadoras específicas participan en la difusión facilitada de glucosa y aminoácidos?
En la difusión facilitada de la glucosa participan las proteínas transportadoras de la familia GLUT, mientras que para los aminoácidos no se especifican los nombres concretos de las proteínas, limitándose a señalar la presencia de cinco sistemas de transporte. El transporte de aminoácidos hacia la sangre a través de la membrana basal del enterocito se realiza mediante difusión facilitada.
Para el transporte de glucosa se describen los siguientes transportadores:
- GLUT (GLUT) — transportadores de glucosa que aseguran el paso de la glucosa a través de las membranas celulares.
- GLUT-2 — localizado en las células β del páncreas para asegurar la detección de glucosa.
- GLUT-9 — la actividad del transportador aumenta de forma compensatoria ante un exceso de glucosa en la orina primaria.
- Transportadores de tejidos dependientes de insulina — aseguran la captación de glucosa en el tejido muscular estriado y en el tejido adiposo.
Preguntas de clases y exámenes
¿Por qué algunos medicamentos se disuelven bajo la lengua?
En la cavidad oral no se produce la digestión ni la absorción de los alimentos, pero la mucosa permite que ciertos fármacos penetren con extrema rapidez en el torrente sanguíneo.
¿Se absorbe algo en el estómago?
La absorción en el estómago es insignificante. Principalmente se asimilan allí el agua con sales minerales, la glucosa, algunos aminoácidos, y también se absorben bien las soluciones de alcohol etílico.
¿Para qué sirven las contracciones de las vellosidades intestinales?
Las vellosidades funcionan como una bomba: al contraerse, exprimen la linfa con las sustancias asimiladas hacia el lecho vascular, y al relajarse, crean un efecto de succión.
¿Cómo influye la presión intraintestinal en la absorción?
Un aumento de la presión en el intestino hasta 8–10 mmHg puede duplicar la velocidad de absorción de la solución salina fisiológica, lo que demuestra el importante papel de la filtración.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismos fisiológicos y tipos de endocitosis
- Papel del sistema nervioso metasimpático en la regulación del tracto gastrointestinal
- Principios de funcionamiento de la $Na^+$, $K^+$-ATPasa de la membrana del enterocito
- Regulación refleja del riego sanguíneo local del intestino
- Indicaciones y mecanismo de acción de los enemas nutritivos
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