Sistemas de nutrición

Las funciones de nutrición son efectuadas por los correspondientes sistemas. Éstas, la digestión, la respiración, la circulación y la excreción, son realizadas por el sistema digestivo, el sistema respiratorio, el sistema circulatorio y el sistema excretor o urinario. Para poder conocerlos, utilizamos esquemas, que son dibujos o ilustraciones con referencia que indican partes y características.

Sistema digestivo

Boca: los dientes muelen y trituran los alimentos. Además, la saliva tiene una enzima que comienza la digestión de los carbohidratos. Por otra parte, la lengua participa en la masticación y en la deglución.

Faringe: conduce los alimentos hacia el esófago.

Esófago: tuvo de paredes elásticas, que ayudan a que se desplace el bolo alimenticio hacia el estómago. En esta parte, ocurren los movimientos peristálticos que logran el avance unidireccional de los alimentos hacia el estómago.

Estómago: contiene los jugos gástricos que continúan la digestión química, comenzando la degradación de las proteínas. Existen movimientos estomacales que favorecen la digestión. Esos movimientos son similares a los que ocurren en el esófago.

Hígado: es una glándula que produce diversas sustancias, entre ellas la bilis, que participa en la degradación de los lípidos. Además, procesa y almacena la mayoría de los nutrientes que son absorbidos en el intestino. Aparece en esta región la vesícula biliar, que almacena bilis hasta que el paso de las sustancias en proceso digestivo accionan su vertido en el intestino.

Páncreas: es una glándula que produce sustancias digestivas que completan la digestión de biomoléculas. Además produce hormonas que regulan los niveles de glucemia.

Intestino delgado: la primera porción de este intestino se llama duodeno y es en donde se completa la digestión de las biomoléculas. Es aquí donde el hígado y el páncreas vierten sus sustancias digestivas. A continuación del duodeno se encuentra una segunda porción, mucho más larga, que se denomina yeyunoíleon, en donde se lleva a cabo la absorción de los nutrientes. Éstos pasan al torrente sanguíneo.

Intestino grueso: absorbe el agua y las sales. Contiene bacterias que producen vitaminas y es en donde se conforma definitivamente la materia fecal, residuos que nunca han entrado en el cuerpo porque no tenemos forma de aprovechar esas sustancias.

Recto: almacena materia fecal hasta su eliminación.

Ano: orificio con músculos que ayudan a eliminar la materia fecal.

A lo largo del sistema digestivo, se pueden diferenciar dos tipos de digestión. Una de tipo mecánica y otra de índole química. En la primera intervienen fuerzas y es de naturaleza física. Morder, masticar, mojar con la saliva, mover los alimentos con la lengua y finalmente deglutir. Eso es netamente físico, tal como los movimientos peristálticos que comienzan en el esófago y logran que las sustancias ingeridas sigan un recorrido unidireccional (que no vuelvan hacia la boca). En el otro tipo de digestión, la química intervienen sustancias que reaccionan químicamente degradando a los alimentos hasta sus prociones más mínimas, moleculares y a veces a niveles atómicos.

El proceso de digestión de los alimentos se lleva a cabo en el sistema digestivo y sigue pasos específicos:

1. La digestión comienza en la boca, donde los alimentos se dividen cuando masticamos y se combinan con la saliva. La saliva tiene una enzima que ayuda a transformar los alimentos que consumimos en una masa conocida como el bolo alimenticio. Comienza la digestión de los carbohidratos.

2. Posteriormente, la lengua empuja el bolo a través de la faringe y este se desplaza hacia el esófago, tubo que conecta a la faringe con el estómago. Ya en el estómago comienza el proceso digestivo químico activo, pues es allí donde se producen diferentes ácidos que convierten el alimento en una sustancia semilíquida llamada quimo, la cual es expulsada al intestino delgado2. Este proceso dura alrededor de cuatro horas, dependiendo del tipo de alimento consumido. En el estómago comienza la digestión de las proteínas.

3. Cabe resaltar que la mayor parte del almidón de los alimentos es digerido a través del intestino delgado gracias a la acción de jugos digestivos, la bilis y el jugo pancreático, producidos por el hígado y el páncreas, los cuales reaccionan a la presencia de proteínas, grasas y carbohidratos. La mayor parte del agua y de los nutrimentos son absorbidos a través del intestino delgado hacia el torrente sanguíneo para llegar a las células del cuerpo. En el duodeno, primera porción del intestino delgado, se completa la digestión de las biomoléculas que venimos mencionando. En la segunda parte del ID, el yeyunoíleon, se produce la absorción de los nutrientes.

4. Lo restante del quimo es expulsado al intestino grueso, en donde las sustancias pueden ser fermentadas por las bacterias presentes en él. Asímismo, vitaminas como la B y la K son sintetizadas en este intestino. Después del proceso de fermentación y síntesis de vitaminas, se genera una masa de desecho denominada materia fecal. La materia fecal es almacenada temporalmente en el recto hasta que es expulsada al exterior del cuerpo, proceso conocido como defecación. El IG también se encarga de recuperar agua.

Aumento de la superficie de contacto

En el sistema digestivo es donde podemos mencionar por primera vez, un principio funcional dentro de la biología. Se trata del aumento de la superficie de contacto que es simplemente el plegamiento, aumento de rugosidades y aumento notable del sistema sanguíneo para favorecer la absorción de nutrientes o intercambio de sustancias. Esto es muy notable en el intestino delgado, que presenta vellosidades, cada una de las cuales presenta microvellosidades.

Debido a la naturaleza del aumento de superficie y aumento de presencia sanguínea, encontraremos esta constante en los siguientes sistemas de nutrición.

Sistema respiratorio

Cavidad nasal: su endotelio posee células ciliadas y mucus que retienen las partículas presentes en el aire.

Faringe: es un conducto en común que poseen en sistema digestivo y el respiratorio.

Laringe: en ella se encuentran las cuerdas vocales. Entre la faringe y la laringe está la epiglotis. Esta válvula se cierra durante la deglución para que ningún cuerpo extraño o alimento ingrese en las vías respiratorias.

Tráquea: sus paredes poseen anillos cartilaginosos que mantienen el conducto abierto, de este modo el paso de aire es continuo.

Bronquios: son las ramificaciones principales de la tráquea, una hacia cada pulmón. Cada uno de los bronquios se irá ramificando en porciones menores hasta llegar a tubos muy pequeños que culminarán en los alvéolos pulmonares, los cuales están rodeados de capilares sanguíneos.

La caja torácica: está formada por las costillas y los músculos intercostales, que protegen y participan del acto respiratorio.

Tanto en la respiración pulmonar, como en la branquial (propia de los animales acuáticos) las ramificaciones son considerables. Y es más visible (sobre todo en las branquias de los peces) como el sistema circulatorio acompaña esos avances, ya que es con la sangre con la que debe ocurrir todo tipo de intercambio.

Las branquias son filamentos delgados por los cuales se mueve la sangre. A veces son tan delgados que sólo pasa un glóbulo rojo por vez, lo cual multiplica enormemente las posibilidades de captar oxígeno.

Sistema circulatorio

El corazón: es un órgano de paredes muy desarrolladas. Las contracciones rítmicas de estos músculos impulsan la sangre. Está ubicado en el centro del tórax, inclinado hacia la izquierda.

Vasos sanguíneos: se diferencian diferentes tipos. Arterias, venas y capilares. Y de cada tipo podemos distinguir vasos sanguíneos que son muy importantes.

Arteria aorta: por ella circula la sangre que sale del corazón, y se distribuye entre las arterias que irrigan todos los tejidos.

Vena cava: por ella circula la sangre que vuelve hacia el corazón desde todas las partes del cuerpo.

Arteria pulmonar: por ella circula la sangre carboxigenada hacia los pulmones.

Vena pulmonar: es la que dirige la sangre oxigenada proveniente de los pulmones, para que el corazón la impulse a todo el cuerpo.

Sin duda las arterias y las venas tienen diferencias notables, relacionadas con sus funciones y con las notables diferencias de presión. Las arterias son más elásticas y conservan su forma.

 El sistema circulatorio humano y el de los demás vertebrados es cerrado, ya que la sangre nunca sale del sistema circulatorio (como en el caso de los invertebrados). También podemos decir que la circulación es doble, ya que la sangre pasa dos veces por el corazón. Primero con dióxido de carbono y agua, y luego de pasar por los pulmones llevando oxígeno a todo el cuerpo. Ese doble paso por el corazón refleja dos circuitos: uno pulmonar y otro sistémico.

Sistema excretor o urinario

Los riñones son de color rojo oscuro. Se ubican en la parte posterior del abdomen. En un corte longitudinal se pueden diferenciar dos regiones: la corteza (externa) y la médula renal internamente. En estos órganos ocurre el filtrado y ultrafiltrado de la sangre, que llega a los riñones portando desdechos celulares y residuos tales como restos de células muertas. Dentro de los riñones se encuentra los nefrones, que es donde la sangre se limpia de los desechos metabólicos.

Nefrones: El nefrón o nefrona es la unidad estructural y funcional básica del riñón, responsable de la purificación de la sangre. Su principal función es filtrar la sangre para regular el agua y sustancias solubles, reabsorbiendo lo que es necesario y excretando el resto como, orina.

Uréteres: por ellos circula la orina desde los riñones hasta la vejiga. Tienen una longitud de unos 25cm y sus paredes son muy musculares.

Vejiga: La vejiga urinaria es un órgano hueco músculo-membranoso que forma parte del tracto urinario y que recibe a la orina de los uréteres, la almacena y la expulsa a través de la uretra al exterior del cuerpo durante la micción.

Uretra: La uretra es el conducto por el que pasa la orina en la fase final del proceso urinario desde la vejiga urinaria hasta el exterior del cuerpo durante la micción.