El Aparato Digestivo

En el aparato digestivo se realizan los procesos que preparan los nutrientes para su incorporación al sistema circulatorio. Estos procesos son:

Procesos del Aparato Digestivo

1. Captura e ingestión: constituyen el proceso de incorporación al organismo del alimento presente en el medio.
2. Digestión: degradación de los alimentos en moléculas sencillas para que puedan ser absorbidas y pasar al aparato circulatorio. Existen dos tipos:
   • Mecánica: degradación física y consiste en la masticación, trituración y fragmentación del alimento.
   • Química: degradación mediante enzimas digestivas, que actúan transformando las grandes moléculas orgánicas en otras más sencillas. La digestión química puede ser intracelular, extracelular o mixta.
3. Absorción: el paso de los productos de la digestión hacia el medio interno.
4. Egestión: eliminación de los productos no asimilados tras la digestión. También se puede llamar defecación.

Aparato Digestivo en Invertebrados

La evolución de los invertebrados de mayor nivel estructural implica un aumento de la complejidad, caracterizado por:

• El paso de una digestión intracelular a una extracelular, con mecanismos intermedios de digestión mixta.
• La aparición de estructuras con función trituradora que realizan una digestión mecánica previa a la digestión química.
• La formación de glándulas digestivas que elaboran jugos con enzimas hidrolíticas para la digestión química.
• La formación de dos aberturas en el tubo digestivo: la boca y el ano.
• La regionalización del tubo digestivo en órganos especializados en funciones concretas.

El aparato digestivo más sencillo es el de los poríferos y el de los cnidarios.

Aparato Digestivo en Vertebrados

La evolución del aparato digestivo en vertebrados supone una mayor complejidad y la existencia de órganos más especializados que en los invertebrados. Algunos cambios son:

• La aparición de esfínteres, para controlar el paso de alimento de unas zonas a otras.
• La elongación y plegamiento del tubo digestivo, para incrementar la superficie de absorción.
• El desarrollo de la capa muscular del tubo digestivo, para impulsar el alimento.
• La especialización de glándulas digestivas conectadas a diferentes partes del tubo, para la secreción de enzimas.

Órganos y Procesos Digestivos

La Boca

• Labios: estructura que limita la boca de muchos mamíferos en su parte exterior.
• Lengua: estructura de naturaleza variada y con funciones diversas. En peces tiene una base ósea y dentículos cartilaginosos; sirve para canalizar el alimento. En anfibios y reptiles la lengua es musculosa y sirve para capturar presas. En las aves es una estructura córnea con distintas funciones. En mamíferos, una musculosa lengua distribuye el alimento durante la digestión en la boca y empuja el bolo alimenticio hacia la faringe para su deglución.
• Pico: estructura de naturaleza córnea, característica de las aves y los reptiles quelonios. Su forma y tamaño dependen del tipo de alimentación.
• Dentadura: distinta en cada grupo y constituida por varias piezas dentales. Impide que las presas escapen de la boca en peces, anfibios y reptiles, y se ocupa de la digestión mecánica en los mamíferos.
• Glándulas salivales: existen en todos los vertebrados menos en peces. La saliva es responsable de la digestión química. Por otra parte, la mucina de la saliva hidrata y lubrica la comida masticada dando lugar al bolo alimenticio.

Primer Tramo del Tubo Digestivo

• Faringe: parte del tubo que participa en la deglución. Está rodeada de músculos para empujar el bolo alimenticio hasta el esófago.
• Esófago: se encarga de la segunda parte de la deglución: el traslado del alimento desde la faringe hasta el estómago, mediante los movimientos peristálticos de sus paredes musculosas. Comunica con el estómago a través de un esfínter llamado cardias.
• Estómago: dilatación del tubo en la que el bolo alimenticio se almacena un cierto tiempo y sufre una digestión química. Para ello, en la mucosa de la pared del estómago se encuentran las glándulas gástricas. Estas poseen dos tipos de células secretoras: las parietales, que producen ácido clorhídrico, y las llamadas células principales, que sintetizan la enzima pepsina. El ácido clorhídrico y la pepsina forman los jugos gástricos, que se mezclan con el bolo alimenticio dando lugar al quimo. A la salida del estómago se encuentra el píloro, un esfínter que deja pasar poco a poco el quimo hacia el intestino delgado.

Intestino Delgado

El quimo pasa poco a poco a través del píloro hacia el duodeno. Es en esta región donde se completa la digestión química gracias al jugo intestinal, a la bilis generada en el hígado y al jugo pancreático. El efecto final, además de la neutralización del ácido clorhídrico del estómago y de la emulsión de las grasas por parte de la bilis, es la descomposición de:

• Grasas en ácidos grasos y glicerina.
• Péptidos y proteínas en aminoácidos.
• Glúcidos en monosacáridos.

La papilla que se forma a partir del quimo se llama quilo y está formada por los nutrientes resultantes, agua, sales minerales disueltas y restos no digeridos. La mucosa de todo el intestino delgado (duodeno, yeyuno e íleon) tiene una serie de adaptaciones para favorecer la absorción de nutrientes. En aves y mamíferos supone la presencia de prolongaciones en forma de dedo, llamadas vellosidades intestinales, así como microvellosidades.

Mecanismos de Absorción

El paso de nutrientes a través de la membrana de las células epiteliales de la mucosa se produce mediante tres mecanismos básicos de absorción:

1. Transporte activo: utilizado por aminoácidos, dipéptidos y glúcidos sencillos. Requiere proteínas de transporte y produce un gasto energético.
2. Difusión facilitada: otro mecanismo empleado por glúcidos sencillos para alcanzar el torrente sanguíneo. Precisa de la ayuda de proteínas transportadoras (no consume energía).
3. Difusión simple o pasiva: utilizada por vitaminas hidrosolubles. Al disolverse en agua, no necesitan proteínas transportadoras que las muevan, por eso es pasivo y se produce a favor de gradiente de concentración.

Otros mecanismos de absorción son los que experimentan la vitamina B12, las vitaminas liposolubles y algunos lípidos. La vitamina B12 tiene sistemas específicos de absorción en la parte final del íleon. Los ácidos grasos, la glicerina, el colesterol y las vitaminas liposolubles viajan a través del sistema linfático. Estas moléculas entran en las células de la mucosa por difusión pasiva. Dentro de ellas se unen a proteínas, formando quilomicrones, que pasan a los capilares linfáticos de las vellosidades intestinales por difusión en forma de vesículas o micelas a través de la membrana; por los vasos quilíferos llegan a los linfáticos mayores, que vierten su contenido a la sangre.

Intestino Grueso

Lo que queda del quilo pasa al intestino grueso para finalizar la absorción de agua, sodio y sales minerales. A lo largo del intestino grueso (ciego, colon y recto), los residuos de la digestión van avanzando gracias a los movimientos peristálticos y se hacen más consistentes, ya que se llega a absorber un 70% del agua. Para ello, la superficie de absorción del intestino grueso se encuentra incrementada mediante pliegues transversales de la mucosa interna. En aves y reptiles, también se produce una gran absorción de agua a nivel de la cloaca. Tras la digestión y la absorción, los restos alimenticios transformados en heces, son expulsados mediante la defecación a través del ano. Se trata de un proceso involuntario que comienza cuando se relaja el esfínter interno al llegar las heces, pudiendo el esfínter externo, de forma voluntaria, retener las heces de manera temporal. El intestino grueso aloja un gran número de bacterias simbiontes que viven a partir de los restos alimenticios no digeridos. Esta flora bacteriana genera aminoácidos y vitaminas.

La Respiración

Los animales llevan a cabo el proceso de la respiración, que corresponde al intercambio de gases entre el organismo y el medio ambiente. El principal objetivo de la respiración externa es tomar el O₂ necesario y eliminar el CO₂.

Superficies Respiratorias

Las superficies respiratorias permiten la difusión pasiva. Para ello presentan las siguientes características:

• Son extensas y están muy vascularizadas, para que la entrada de O₂ a los capilares y la salida de CO₂ sean suficientes.
• Son bastante delgadas.
• Se mantienen constantemente húmedas, pues los gases deben estar disueltos en agua. Están constituidas por una sola capa de células epiteliales en contacto con una extensa red capilar que se encarga de recoger el O₂ y el CO₂.

Modalidades de Respiración

1. Respiración cutánea: a través de la piel. Cuanto más fina, más humedecida por la secreción mucosa y más permeable a los gases sea la piel, más adecuada resulta la respiración. Muchos animales pluricelulares y poco activos tienen cubiertas sus necesidades de O₂ mediante la respiración cutánea.
2. Respiración traqueal: se produce mediante un sistema respiratorio formado a partir de invaginaciones tubulares de invertebrados terrestres. Estos tubos o tráqueas se ramifican por el interior del organismo de manera que cada vez son más estrechos y con paredes menos quitinizadas. Las tráqueas más finas y sin quitina se llaman traqueolas y en ellas se produce un intercambio de gases directo; de esta manera no es necesario ningún sistema de transporte de gases. Los orificios de comunicación con el exterior, que se denominan espiráculos, presentan mecanismos de cierre para evitar la desecación. La ventilación se lleva a cabo gracias a la contracción de los músculos abdominales.
3. Respiración branquial: se realiza en las branquias, unas expansiones de la superficie corporal de animales y fases larvarias acuáticas. Están formadas por una capa de epidermis con una amplia red de capilares. Según su forma, las branquias pueden ser filamentosas (como en peces), ramificadas (como en crustáceos) o laminares (como en moluscos lamelibranquios).
4. Respiración pulmonar: se desarrolla en unas estructuras vascularizadas en forma de saco denominadas pulmones, que pueden ser más o menos evolucionados:
   • Los pulmones de difusión son estructuras primitivas sin mecanismo de ventilación y cuya comunicación con el exterior está siempre abierta.
   • Los pulmones de ventilación son órganos pares, con mecanismos de ventilación y cuya comunicación se produce mediante los bronquios y la tráquea.

Respiración en Diferentes Grupos Animales

Anélidos

De todos los invertebrados vermiformes, solo los anélidos presentan aparato respiratorio. Dentro de esta clase hay gusanos que tienen respiración cutánea. Otros, presentan respiración branquial. Se trata de los anélidos poliquetos marinos, que poseen unas branquias externas a modo de penachos.

Moluscos

La mayor parte de los moluscos acuáticos presentan respiración branquial mediante branquias internas, alojadas en la cavidad paleal. Con el objetivo de facilitar el movimiento de agua hacia las branquias, los gasterópodos con este tipo de branquias y los lamelibranquios han desarrollado unas estructuras ciliadas; los cefalópodos, disponen del sifón para este fin. Los gasterópodos terrestres, como el caracol, presentan respiración pulmonar.

Artrópodos

• Respiración traqueal: se da en insectos, miriápodos y algunas arañas.
• Respiración pulmonar: muchos arácnidos tienen respiración pulmonar mediante pulmones de difusión. Se encuentran en la base del abdomen y se abren al exterior a través de dos ranuras.
• Respiración branquial: muchos crustáceos y larvas de insectos presentan branquias externas. En los crustáceos decápodos, estas expansiones se encuentran cubiertas por el caparazón, dando lugar a branquias internas.

Equinodermos

: animales como la estrella d mar presentan respiracion cutanea, utilizando para ello los podios del aparato ambulacral

resp en peces: estos animales acuaticos presentan la resp branquial +compleja, sus branquias int se encuentran situadas en hendiduras branquiales, a ambos lados d la faringe, y se desarrollan a partir d expansiones d esta. son estructuras filamentosas, delgadas, insertadas en arcos branquiales. su int está muy vascularizado y los vasos sanguineos están dispuestos d forma q el paso d h2o a traves d las branquias es opuesto a la circulacion sanguinea. este mecanismo d contracorriente permite un intercambio d gases muy eficiente con el h2o»» en peces cartilaginosos el h2o entra x la boca y x unos orificios llamados espiraculos pasa a la faringe y sale x las hendiduras branquiales»»en peces oseos el h2o entra x la boca a una camara branquial y sale al ext x debajo del operculo q protege las branquias.. los peces oseos son capaces d realizar resp cutanea en la mucosa.

resp anfibios: las larvas d los anfibios presentan resp branquial, los individuos adultos combinan la resp pulmonar con la resp cutanea

resp reptiles: estos vertebr presentan resp pulmonar. sus pulmones son mayores q los d los anfibios y tienen cavidades divididas en camaras q incrementan la superficie d intercambio gaseoso

resp aves: tiene resp pulmonar mediante pequeños pulmones q comunican con los sacos aereos. los bronquios se ramifican y forman los parabronquios, tubos muy finos a traves d los cuales pasa el aire hacia los sacos aereos. en ellos se produce el intercambio d gases, tanto en la inspiracion como en la espiracion( mediante compresion d los sacos aereos x el movimiento d las alas)

evolucion pulmones alveolizacion: desde los anfibios hasta los mamiferos ha evolucionado con divisiones en millones d pequeñisimas cavidades (los alveolos)

resp mamiferos:los pulmones d los mamiferos son organos formados x un arbol bronquial y vesiculas pulmonares divididas en alveolos (donde se realiza el intercambio gaseoso). alrededor d los pulmones existe una doble capa serosa, la pleura: entre ambas capas existe un espacio denominado cavidad pleural, en cuyo int hay liquido pleural, con funcion lubricante. entre el aire inspirado d los alveolos y la sangre q circula x los capilares q los rodean se produce un intercambio d gases x difusion simple