El Aparato Digestivo

El aparato digestivo es un conjunto de órganos que convierte los alimentos en nutrientes y los introduce en el medio interno.

Tipos de Nutrientes

• Orgánicos:
  • Energéticos: Glúcidos y lípidos, proporcionan energía.
  • Plásticos: Moléculas nitrogenadas, proteínas y ácidos nucleicos, construyen y reparan tejidos.
  • Reguladores: Vitaminas, regulan funciones corporales.
• Inorgánicos:
  • Agua: Molécula más abundante, esencial para la vida.
  • Sales minerales: Función reguladora y plástica.

Función Digestiva

1. Captura e ingestión de alimentos: Incorporación de los alimentos en el tubo digestivo. La forma depende del animal.
2. Digestión: Implica un proceso enzimático que emplea agua para romper las macromoléculas. Hay tres formas de realizarla:
   • Extracelular: Las células vierten al medio extracorporal o al interior de una cavidad los enzimas, estos producen las sustancias simples fuera.
   • Intracelular: Las células capturan los alimentos y los introducen en vesículas. Dentro de estas, vierten las enzimas digestivas donde aparecen los nutrientes.
   • Mixta: Se vierten enzimas al medio, convierten las macromoléculas en otras más pequeñas y son capturadas por vesículas alimentarias.
3. Absorción: Consiste en la penetración de nutrientes en el interior del animal.
4. Egestión: En el tubo digestivo queda agua y materia (sustancias que no se han podido digerir). Esta materia ha de ser defecada.

Tipos de Aparatos Digestivos en Invertebrados

• Esponjas: Tienen células especializadas (coanocitos) responsables de la digestión intracelular. Los nutrientes son para ellos o para cederlos a la mesoglea, de ahí se difunden al resto de las células de las esponjas.
• Cnidarios: Presentan un tubo digestivo especial porque solo comunica por un orificio al exterior, actúa de boca y de ano. La digestión es mixta.
• Gusanos:
  • Los más primitivos son los platelmintos. En parásitos no hay aparato digestivo, en los de vida libre hay un aparato digestivo con un solo orificio. A él le sigue una faringe corta y esta se ramifica en dos ciegos.
  • En nematodos y anélidos el aparato digestivo es más complejo y se distinguen regiones u órganos.
• Moluscos: El tubo digestivo puede presentar variaciones dependiendo del molusco. Primero se encuentra la boca, después de esta la rádula (excepto en bivalvos). En cefalópodos puede haber mandíbula.
• Insectos: La boca posee piezas bucales que facilitan la captura e ingestión de alimentos. Piezas bucales:
  • Labro: Pieza impar que cierra la boca por delante.
  • Par de mandíbulas: Boca masticadora, tienen bordes cerrados y son fuertes, además están articuladas.
  • Maxilar: Masticadoras pero menos resistentes que las mandíbulas.
  • Labio: Cierra la boca, función de dos piezas llamadas palpos.
  Cada orden presenta bocas adaptadas a su orden. Después de la boca, el esófago. En la boca hay glándulas salivales. Después del esófago, el estómago (dos partes: buche y molleja). En la separación de intestino y estómago aparecen ciegos que aumentan la superficie de absorción. El intestino desemboca en el recto y este al exterior a través del ano.
• Equinodermos: Tienen un tubo digestivo simple que inicia en la boca, que se abre en posición ventral salvo en pepinos de agua. El aparato masticador se llama linterna de Aristóteles. A la boca le sigue el esófago y luego el estómago. En estrellas de mar el estómago es evaginable, en equinoideos es largo y se extiende por el animal e intestino corto y acaba en un ano que se encuentra en posición dorsal llamado polo anal.

Aparato Digestivo en Vertebrados

• Boca: Salvo en agnatos, la boca está sostenida por la mandíbula. Presentan dientes. Aparecen dientes en agnatos, peces, reptiles y mamíferos, pero no en aves y tortugas. En peces, reptiles y anfibios son indiferenciados. En mamíferos hay 4 tipos: cortante, canino, premolares y molares. Presencia de lengua excepto en agnatos. En la boca se inicia el proceso digestivo, al menos en mamíferos y ofidios.
• Faringe: Interviene en la deglución. Está relacionada con el aparato respiratorio. La deglución es la introducción del bolo alimenticio en el esófago.
• Esófago: Comienzan los movimientos peristálticos (contracciones rítmicas y paulatinas de la pared del esófago que lo recorren de la faringe al estómago impulsando el contenido al estómago).
• Estómago: Se separa del esófago por un esfínter llamado cardias, que impide el retroceso de la comida. Distintos aspectos:
  • En anfibios, peces y reptiles es simple.
  • En aves tienen dos partes: una musculosa y otra glandular.
  • En mamíferos la separación del intestino y estómago es el píloro. Tiene forma sigmoide y segrega jugo gástrico, hace digestión química porque tiene ácido clorhídrico.
  • En mamíferos rumiantes, un estómago de dos vueltas. El esófago comunica con él por dos conexiones. Tragan los alimentos sin masticar hasta la panza, en ella hay bacterias y protozoos anaeróbicos fermentantes. Hay tres niveles: capa gruesa (hay materia sin digerir), borrosa (la materia vegetal está parcialmente digerida) y líquida (materia más densa).
• Intestino:
  • Intestino medio/delgado: Realiza dos funciones: digestión química y absorción del resultado de la digestión. Corto en carnívoros y más largo en herbívoros. En él vierten sus productos las glándulas de la pared del intestino delgado y producen el jugo intestinal, que contiene H₂O, iones y enzimas. La absorción es un proceso intestinal, por lo que se produce de forma más eficiente cuanto mayor sea la superficie interna del tubo y hace que tengan modificaciones que aumentan el tubo. Modificaciones:
    • Pliegues semicirculares: Repliegues de la pared que aumentan la superficie interna del tubo, hace que el interior del tubo sea laberíntico.
    • Vellosidades intestinales: Se encuentran en la pared de los pliegues. Dentro de cada una de ellas hay capilarizaciones y también aparecen unos vasos especiales llamados quilíferos.
    • Microvellosidades: La absorción que tiene como destino la sangre o linfa.
  • Intestino posterior: Inicia en la válvula ileocecal, luego está el ciego y en el fondo de este el apéndice con forma de gusano. Se divide en cuatro regiones: colon ascendente, colon transversal, colon descendente y colon sigmoideo. Al final de estas regiones aparece el recto, que concluye en el ano. Sus paredes presentan repliegues más acusados, tanto que absorben del exterior del órgano. Estos repliegues aumentan la superficie para absorber más agua. Contiene bacterias, las cuales fermentan materia orgánica no digerida, por eso producen gases. A lo largo del colon se forman heces y se almacenan en el recto, el cual es dilatable, pero al llenarse aparece la defecación. Para que ocurra se debe relajar el esfínter anal externo.

El Aparato Respiratorio

Respiración Celular

La respiración celular es un proceso metabólico, concretamente catabólico, que se da dentro de las mitocondrias. Consiste en la oxidación de la materia orgánica, utilizando oxígeno molecular, para producir energía.

Respiración Corporal

La respiración corporal es el paso de oxígeno del exterior al medio interno para suministrar oxígeno a las mitocondrias y, al mismo tiempo, la extracción de CO₂ al exterior. Este proceso se produce en la superficie respiratoria.

Estos procesos ocurren por difusión simple: es el proceso de desplazamiento de moléculas pequeñas entre compartimentos separados por una membrana de difusión. Los compartimentos pueden contener mezclas homogéneas como sustancias simples. Las sustancias difunden a favor de su gradiente de presión parcial, es decir, la sustancia pasa de donde es menos abundante a donde es más abundante. Cuando se igualan, deja de haber difusión.

• Los cnidarios toman oxígeno directamente por difusión del exterior, por lo que no tienen aparato respiratorio.
• En animales con estructuras complejas, tienen respiración cutánea. Para ello, la superficie del cuerpo ha de ser permeable a los gases y al H₂O.
• Las superficies impermeables, en este caso, impiden que el intercambio gaseoso se pueda hacer por la superficie del cuerpo porque sería insuficiente. Es necesario un aparato respiratorio que cumple estas características:
  • Superficie respiratoria lo más grande posible.
  • Superficie que presenta un medio de intercambio.
  • Debe ser lo más delgada posible para que sea eficiente la difusión gaseosa.
  • El medio externo que contacta con la superficie debe mantener una concentración alta de oxígeno y baja de dióxido de carbono.
  • Estructuras parecidas pero diseños básicos: evaginaciones e invaginaciones. En ambos son movimientos musculares los que aseguran la respiración.
  • Necesita un sistema de transporte.

Estructuras Especializadas en Medio Acuático

Los aparatos respiratorios más eficientes tampoco necesitan mucho oxígeno porque tienen tasas metabólicas bajas.

Respiración Branquial

La branquia es la lámina rellena de medio interno rodeada de medio externo. Hay dos tipos:

• Externas: Aquellas que se expanden fuera del cuerpo. Aparecen en algunos grupos: moluscos nudibranquios, larvas de insectos y anfibios. Presentan desventajas: se ven desplazadas en el medio del agua (punto muy débil) y se ven a simple vista desde lejos.
• Internas: Aquellas que, por una modificación anatómica del animal, quedan encerradas en el animal. Tipos:
  • Moluscos bivalvos (por la forma de sus branquias).
  • Moluscos cefalópodos (branquias plumosas alojadas en la cavidad paleal, sus branquias contienen corazones con un mecanismo ventilatorio).
  • Crustáceos (apéndices birrámeos y las branquias son las segundas ramas de los apéndices).
  • Peces (estructura análoga independientemente de que sea ósea o cartilaginosa y las láminas branquiales están hechas por la unión de muchas laminillas).

Estructuras Especializadas en Medio Terrestre

: existen resp traqeal y pulmonar: Respiracion traqeal: caracteristico de insectos y miliapodos, son tubos de paredes qitinosas rigidas qe se abren exterior y reducen por un estigma resp, en el interior las traqeas se ramifican su tamaño hasta acerse microscopicas los ultimos son las traqeolas en contacto directo con la celula del animal, la ventilacion se consige por contracciones musculares del abdomen; Pulmones: aparecen en vertebrados, algunos peces, los pulmones libro aparecen en aracnidos, los pulmones de gasteropodos es la pared de la cavidad paleal. Ventilacion pulmonar: del bronquio principal derecho derivan 3 lobulos y del principal izqierdo 2, movimientos respiratorios: inspiracion: entrada de aire en el pulmon, se consige generando una presion respecto de las atmosfera aumentando el volumen pulmonar esto puede hacerse gracias a las pleuras son 2 laminas una adherida al tejido pulmonar pleura visceral y otra adherida a musculos intercostales y costillas, en el extremo caudal la pleura negra esta unida al diafragma, ambas pegada entre si por el liqido pleural esto permite qe se deforme la caja toraxica; la inspiracion es el movimiento activo en el qe contraemos el diafragma aplanando y descendiendo lo qe arrastra a los pulmones aumentando la capacidad cefalocaudal tmb contrae los musculos intercostales; expiracion: acto pasivo no se consume energia pore los musculos se relajan depende de la elasticidad del tejido pulmonar el proceso se puede forzar pero los pulmones nunca se vacian por completo este volumen es el residual. Intercambio de gases: la fuerza qe impulsa al intercambio de gases es la diferencia de concentracion parcial entre los dos gases, la concenracion parcial del o2 en el aires es alta por eso difunde del aire alucolar y aumenta en sangre de modo qe acaba igualandose, con el co2 es al contrario el aire alveolar tiene una baja concentracion en el aire alveolar esto es porqe las celulas de los tejidos liberan el co2 de la resp celular y poco o2 porqe lo consumen en su respiracion, el co2 digunde la sangre al aire alveolar la velocidad es constante porqe el aire no se llena nunca de co2 el co2 nunca se anula en sangre pero ha estar en peqeñas cantidades.