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Absorción de pentosas en el intestino

Absorción de pentosas en el intestino



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¿Por qué las pentosas se absorben por difusión facilitada en el intestino? ¿No sería inútil porque, cuando la concentración de pentosas es menor en el intestino, las pentosas se difundirían de regreso a la luz intestinal? Entonces, ¿nuestro cuerpo los suelta? Si no es así, ¿qué está impidiendo este reflujo?


Primero, las pentosas no son una fuente importante de nutrición, al menos para los humanos. Dicho esto, la absorción de pentosa funciona de la misma manera que la absorción de muchos nutrientes: la "magia" del metabolismo, con respecto a la difusión.

Las pentosas abandonan la luz intestinal y entran en las células intestinales, donde su concentración es menor. Desde allí, viajan nuevamente a través de la difusión facilitada hacia el torrente sanguíneo, nuevamente porque su concentración es menor en el torrente sanguíneo.

A partir de ahí, podemos esperar uno de dos resultados: o se alcanzará eventualmente un equilibrio (es decir, lumen == intestino == sangre), o las pentosas del torrente sanguíneo deben metabolizarse en otra cosa. De hecho, ciertas pentosas (específicamente D-ribosa; no estoy seguro de si otras pueden terminar en esta vía también, pero es una pentosa muy común) se pueden metabolizar en la vía de las pentosas fosfato con fines anabólicos. Otros pueden terminar en proteoglicanos.

Independientemente de la vía metabólica, el efecto sobre el proceso sobre el que se está preguntando es el mismo: los metabolitos ya no "cuentan" en términos de concentraciones para la difusión. Debido a que las membranas no son permeables a todo, si no son permeables a los productos del metabolismo, no hay forma de que esos productos "se difundan hacia atrás".


Absorción de pentosas en el intestino - Biología

La absorción de nutrientes ocurre principalmente en el intestino delgado, especialmente en el yeyuno y el íleon. El intestino grueso absorbe gran parte del agua.

El intestino delgado consta de tres segmentos: el duodeno, el yeyuno y el íleon. Como se discutió anteriormente, el duodeno participa principalmente en la digestión. los yeyuno y íleon están involucrados en la absorción de nutrientes. El intestino delgado está revestido con vellosidades, que son pequeñas proyecciones en forma de dedos del revestimiento epitelial, como se muestra en la Figura 9.6. Cada vellosidad tiene muchos microvellosidades, aumentando drásticamente la superficie disponible para la absorción. Además, en el centro de cada vellosidad hay un lecho capilar para la absorción de nutrientes solubles en agua y un lácteo, un canal linfático que capta grasas para transportarlas al sistema linfático.

Figura 9.6. Revestimiento del intestino delgado

Segmentos del intestino delgado: DAy Junos Iindustrial

Los azúcares simples, como la glucosa, la fructosa y la galactosa, y los aminoácidos se absorben por transporte activo secundario y facilitan la difusión hacia las células epiteliales que recubren el intestino delgado, como se muestra en la figura 9.7. Luego, estas sustancias se mueven a través de las células epiteliales hacia los capilares intestinales. La sangre pasa constantemente por las células epiteliales en los capilares, llevando las moléculas de carbohidratos y aminoácidos lejos de las células epiteliales. Esto crea un gradiente de concentración tal que la sangre siempre tiene una concentración más baja de monosacáridos y aminoácidos que dentro de las células epiteliales. Por tanto, los carbohidratos simples y los aminoácidos se difunden desde las células epiteliales hacia los capilares. Las moléculas absorbidas luego van al hígado a través de la circulación portal hepática.

Figura 9.7. Absorción de carbohidratos y aminoácidos en el intestino delgado

¿Y las grasas? Los ácidos grasos pequeños seguirán el mismo proceso que los carbohidratos y los aminoácidos al difundirse directamente en los capilares intestinales. Estos ácidos grasos no requieren transportadores porque son apolares, por lo que pueden atravesar fácilmente la membrana celular. Las grasas más grandes, el glicerol y el colesterol se mueven por separado hacia las células intestinales pero luego se transforman en triglicéridos, como se muestra en la figura 9.8. Los triglicéridos y las moléculas de colesterol esterificado se empaquetan en insolubles quilomicrones. En lugar de ingresar al torrente sanguíneo, los quilomicrones ingresan a la circulación linfática a través de lácteos, pequeños vasos que forman el inicio del sistema linfático. Estos lcteos convergen y entran en la circulacin venosa a travs del ducto torácico en la base del cuello, que desemboca en la vena subclavia izquierda.

Figura 9.8. Absorción de lípidos

Vitaminas también se absorben en el intestino delgado. Las vitaminas se pueden clasificar como solubles en grasa o solubles en agua. Porque solo hay cuatro vitaminas solubles en grasa (A, D, E y K), estos se pueden memorizar fácilmente. Todas las demás vitaminas (complejo B y C) son solubles en agua. Las vitaminas liposolubles se disuelven directamente en quilomicrones para ingresar al cuerpo. La incapacidad para digerir y absorber la grasa correctamente, que puede deberse a patologías en el hígado, la vesícula biliar, el páncreas o el intestino delgado, puede provocar deficiencias de vitaminas liposolubles. los vitaminas solubles en agua se absorben, junto con el agua, los aminoácidos y los carbohidratos, a través de las células endoteliales del intestino delgado y pasan directamente al plasma.

Además de las grasas, los carbohidratos, los aminoácidos y las vitaminas, el intestino delgado también absorbe agua. Gran parte del agua en el quimo es en realidad el resultado de secreciones. La persona promedio puede consumir hasta dos litros de líquido por día, pero las secreciones en el tracto gastrointestinal superior pueden sumar hasta siete litros de líquido por día. Para mantener los niveles adecuados de líquido dentro del cuerpo, gran parte de este líquido debe ser reabsorbido por ósmosis. A medida que los solutos se absorben en el torrente sanguíneo, el agua se extrae con él y finalmente llega a los capilares. El agua pasa no solo transcelularmente(a través de la membrana celular), sino también paracelularmente (apretando entre las células) para llegar a la sangre.

La parte final del tracto gastrointestinal es el intestino grueso. Interviene principalmente en la absorción de agua. El intestino grueso tiene un diámetro mayor pero una longitud más corta que el intestino delgado. Se divide en tres secciones principales: el ciego, el colon y el recto. los ciego es simplemente un desembolso que acepta el líquido que sale del intestino delgado a través del válvula ileocecal y es el sitio de la apéndice. El apéndice es una pequeña proyección en forma de dedo que alguna vez se pensó que era vestigial, aunque la evidencia reciente sugiere que puede tener un papel en la protección contra ciertas infecciones bacterianas y en la repoblación del intestino grueso con flora normal después de episodios de diarrea. La inflamación del apéndice (apendicitis) es una emergencia quirúrgica, de hecho, es la razón más común para una cirugía no programada en los Estados Unidos.

los colon en sí se divide en los dos puntos ascendente, transversal, descendente y sigmoide. Su función principal es absorber agua y sales (como el cloruro de sodio) del material no digerido que queda del intestino delgado. El intestino delgado absorbe mucha más agua que el colon, por lo que el colon concentra principalmente el material restante para formar heces. Demasiada o poca absorción de agua puede causar diarrea o estreñimiento, respectivamente.

Tenga en cuenta la similitud entre los músculos que controlan la evacuación de orina y heces. En ambos casos existe un esfínter interno bajo control autonómico (esfínter uretral interno y esfínter anal interno) y un esfínter externo bajo control somático (esfínter uretral externo y esfínter anal externo). La micción se analiza en el capítulo 10 de Revisión de biología MCAT.

Por último, el recto sirve como lugar de almacenamiento de heces, que consta de material no digerible, agua, bacterias (E. coli y otros), y ciertas secreciones digestivas que no se reabsorben (enzimas y algo de bilis). los ano es la abertura por la que se eliminan los desechos y consta de dos esfínteres: el interno y esfínteres anales externos. El esfínter externo está bajo control voluntario (somático), pero el esfínter interno está bajo control involuntario (autónomo).

El intestino grueso y hasta el intestino delgado son el hogar de muchas especies diferentes de bacterias. De hecho, el 30 por ciento de la materia seca en las heces consiste en bacterias. La mayoría de estas bacterias son anaerobios, pero el ciego también alberga muchas bacterias aeróbicas. Esta relación es simbiótica: las bacterias reciben una fuente constante de alimento y los subproductos producidos por las bacterias son beneficiosos para los humanos. Por ejemplo, las bacterias del intestino producen vitamina K, que es esencial para la producción de factores de coagulación, y biotina (vitamina B7), que es una coenzima de muchas enzimas metabólicas.

Comprobación del concepto MCAT 9.4:

Antes de continuar, evalúe su comprensión del material con estas preguntas.

1. ¿Cuáles son los dos vasos circulatorios de una vellosidad? ¿Qué biomoléculas se absorben en cada una?

2. ¿Cuáles son las cuatro vitaminas solubles en grasa?

3. ¿Cuáles son las tres secciones del intestino delgado, en orden? ¿Cuáles son las tres secciones del intestino grueso, en orden?

4. Vibrio cólera provoca una infección grave en los intestinos, lo que lleva a volúmenes masivos de diarrea acuosa y mdash hasta 20 litros por día. Dados estos síntomas, ¿es probable que el cólera afecte al intestino delgado o al intestino grueso?

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Absorción de pentosas en el intestino - Biología

Las vitaminas son moléculas orgánicas necesarias para el metabolismo normal en los animales, pero no se sintetizan en el cuerpo o se sintetizan en cantidades inadecuadas y deben obtenerse de la dieta. Esencialmente, toda la absorción de vitaminas ocurre en el intestino delgado.

La absorción de vitaminas en el intestino es fundamental para evitar estados de deficiencia, y el deterioro de la absorción intestinal de vitaminas puede ser el resultado de varios factores, que incluyen enfermedades intestinales, trastornos genéticos en las moléculas de transporte, consumo excesivo de alcohol e interacciones con medicamentos.

Absorción de vitaminas solubles en agua

La mayoría de las vitaminas solubles en agua están disponibles para la absorción intestinal a partir de dos fuentes: 1) la dieta y 2) la síntesis por microbios en el intestino grueso o, en el caso de los rumiantes, en el rumen. Estas vitaminas de origen dual incluyen biotina, ácido fólico, ácido pantoténico, riboflavina y tiamina. El ácido ascórbico puede ser sintetizado por muchos animales, pero no por primates o cobayas, en los que es una verdadera vitamina y debe obtenerse de fuentes dietéticas. La niacina también es un poco diferente: se puede sintetizar dentro del cuerpo a partir del triptófano, pero también se absorbe en el intestino a partir de fuentes dietéticas.

Las vitaminas hidrosolubles de origen dietético se absorben predominantemente en el intestino delgado, mientras que las sintetizadas por microbios en el intestino grueso se absorben allí. Para la mayoría de estas vitaminas, se han identificado sistemas de transporte mediados por portadores específicos que permiten la captación desde la luz intestinal hacia el enterocito y su exportación desde la superficie basolateral del enterocito. Algunos de estos transportadores dependen del sodio, mientras que otros no.

Absorción de vitaminas liposolubles

Las vitaminas liposolubles A, D, E y K se absorben en la luz intestinal utilizando los mismos mecanismos utilizados para la absorción de otros lípidos. En resumen, se incorporan en micelas mixtas con otros lípidos y ácidos biliares en la luz del intestino delgado y entran en el enterocito en gran parte por difusión. Dentro del enterocito, se incorporan a los quilomicrones y se exportan por exocitosis a la linfa.

Referencias y reseñas

  • Iqbal J, Hussain MM. Absorción de lípidos intestinales. Soy J Physiol Endocrinol Metab. 2009 296: E1183 – E1194.
  • Dijo HM. Avances recientes en la absorción intestinal mediada por portadores de vitaminas solubles en agua. Annu Rev Physiol. 2004 66: 419–46.

Digestión de carbohidratos

La digestión de carbohidratos comienza en la boca. La amilasa salival ayuda a la digestión del almidón en maltosa. Se produce una mayor digestión de los carbohidratos debido a la amilasa pancreática presente en el jugo pancreático en el intestino delgado. El jugo intestinal también contiene enzimas como la maltasa que digiere maltosa en glucosa, sacarasa que digiere sacarosa en glucosa y fructosa, lactasa que digiere lactosa en glucosa y galactosa.

Fig. 9. Digestión de carbohidratos


Fosfolípidos

El PL predominante en la luz del intestino delgado es el PC, que se encuentra en micelas mixtas que también contienen colesterol y sales biliares. La digestión de PL se lleva a cabo principalmente por la fosfolipasa A2 pancreática (pPLA2) y otras lipasas secretadas por el páncreas en respuesta a la ingesta de alimentos. Estas lipasas interactúan con PL en el snPosición -2 para producir FFA y lisofosfatidilcolina (21, 182). Estos productos de la lipólisis se eliminan de la interfaz agua-aceite cuando se incorporan a las micelas mixtas que se forman espontáneamente cuando interactúan con las sales biliares. Al tener componentes tanto hidrófilos como hidrófobos, las sales biliares son capaces de facilitar la formación de micelas. MAG y PL mejoran su capacidad para formar micelas mixtas. pPLA2Los ratones -KO son indistinguibles de los controles de tipo salvaje cuando se alimentan con comida regular, excepto por su resistencia a la obesidad inducida por la dieta (84). Aumento de la excreción de TAG, con una dieta alta en grasas, en las heces de pPLA2-KO ratones indica que pPLA2 la deficiencia tiene un efecto mayor sobre la digestión de TAG que el de la hidrólisis de PL (84). No afecta la hidrólisis y absorción de PL, posiblemente porque su actividad es compensada por otros PLA.2 enzimas (158).


Digestión y absorción químicas: una mirada más detallada

Como ha aprendido, el proceso de digestión mecánica es relativamente sencillo. Implica la descomposición física de los alimentos, pero no altera su composición química. La digestión química, por otro lado, es un proceso complejo que reduce los alimentos a sus componentes químicos, que luego se absorben para nutrir las células del cuerpo ((Figura)). En esta sección, observará más de cerca los procesos de digestión y absorción química.

Digestión química

Las moléculas grandes de alimentos (por ejemplo, proteínas, lípidos, ácidos nucleicos y almidones) deben descomponerse en subunidades que sean lo suficientemente pequeñas como para ser absorbidas por el revestimiento del tubo digestivo. Esto se logra mediante enzimas a través de la hidrólisis. Las muchas enzimas involucradas en la digestión química se resumen en la (Figura).

  • Aminopeptidasa: aminoácidos en el extremo amino de los péptidos
  • Dipeptidasa: dipéptidos
  • Aminopeptidasa: aminoácidos y péptidos
  • Dipeptidasa: aminoácidos
  • Ribonucleasa: ácidos ribonucleicos
  • Desoxirribonucleasa: ácidos desoxirribonucleicos

Digestión de carbohidratos

La dieta estadounidense promedio consiste en aproximadamente un 50 por ciento de carbohidratos, que pueden clasificarse según la cantidad de monómeros que contienen de azúcares simples (monosacáridos y disacáridos) y / o azúcares complejos (polisacáridos). La glucosa, la galactosa y la fructosa son los tres monosacáridos que se consumen comúnmente y se absorben fácilmente. Su sistema digestivo también es capaz de descomponer el disacárido sacarosa (azúcar de mesa regular: glucosa + fructosa), lactosa (azúcar de la leche: glucosa + galactosa) y maltosa (azúcar de grano: glucosa + glucosa), y los polisacáridos glucógeno y almidón ( cadenas de monosacáridos). Su cuerpo no produce enzimas que puedan descomponer la mayoría de los polisacáridos fibrosos, como la celulosa. Si bien los polisacáridos no digeribles no aportan ningún valor nutricional, sí aportan fibra dietética, que ayuda a impulsar los alimentos a través del tubo digestivo.

La digestión química de los almidones comienza en la boca y se ha revisado anteriormente.

En el intestino delgado, la amilasa pancreática hace el "trabajo pesado" para la digestión del almidón y los carbohidratos ((Figura)). Después de que las amilasas descomponen el almidón en fragmentos más pequeños, la enzima del borde en cepillo α-dextrinasa comienza a trabajar en la α-dextrina, rompiendo una unidad de glucosa a la vez. Tres enzimas de borde en cepillo hidrolizan sacarosa, lactosa y maltosa en monosacáridos. La sacarasa divide la sacarosa en una molécula de fructosa y una molécula de glucosa maltasa descompone la maltosa y la maltotriosa en dos y tres moléculas de glucosa, respectivamente, y la lactasa descompone la lactosa en una molécula de glucosa y una molécula de galactosa. La lactasa insuficiente puede provocar intolerancia a la lactosa.

Digestión de proteínas

Las proteínas son polímeros compuestos de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos para formar cadenas largas. La digestión los reduce a sus aminoácidos constituyentes. Por lo general, consume entre el 15 y el 20 por ciento de su ingesta total de calorías en forma de proteína.

La digestión de las proteínas comienza en el estómago, donde el HCl y la pepsina descomponen las proteínas en polipéptidos más pequeños, que luego viajan al intestino delgado ((Figura)). La digestión química en el intestino delgado es continuada por enzimas pancreáticas, incluyendo quimotripsina y tripsina, cada una de las cuales actúa sobre enlaces específicos en secuencias de aminoácidos. Al mismo tiempo, las células del borde en cepillo secretan enzimas como la aminopeptidasa y la dipeptidasa, que rompen aún más las cadenas de péptidos. Esto da como resultado moléculas lo suficientemente pequeñas como para ingresar al torrente sanguíneo ((Figura)).

Digestión de lípidos

Una dieta saludable limita la ingesta de lípidos al 35 por ciento de la ingesta total de calorías. Los lípidos dietéticos más comunes son los triglicéridos, que están formados por una molécula de glicerol unida a tres cadenas de ácidos grasos. También se consumen pequeñas cantidades de colesterol y fosfolípidos en la dieta.

Las tres lipasas responsables de la digestión de los lípidos son la lipasa lingual, la lipasa gástrica y la lipasa pancreática. Sin embargo, debido a que el páncreas es la única fuente consecuente de lipasa, prácticamente toda la digestión de lípidos ocurre en el intestino delgado. La lipasa pancreática descompone cada triglicérido en dos ácidos grasos libres y un monoglicérido. Los ácidos grasos incluyen ácidos grasos de cadena corta (menos de 10 a 12 carbonos) y de cadena larga.

Digestión de ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos ADN y ARN se encuentran en la mayoría de los alimentos que consume. Dos tipos de nucleasa pancreática son responsables de su digestión: desoxirribonucleasa, que digiere el ADN, y ribonucleasa, que digiere el ARN. Los nucleótidos producidos por esta digestión se descomponen aún más por dos enzimas intestinales del borde en cepillo (nucleosidasa y fosfatasa) en pentosas, fosfatos y bases nitrogenadas, que pueden absorberse a través de la pared del tubo digestivo. Se resumen las grandes moléculas de alimentos que deben descomponerse en subunidades (Figura)

Sustancias alimentarias absorbibles
Fuente Sustancia
Carbohidratos Monosacáridos: glucosa, galactosa y fructosa
Proteinas Aminoácidos, dipéptidos y tripéptidos individuales
Triglicéridos Monoacilglicéridos, glicerol y ácidos grasos libres
Ácidos nucleicos Azúcares pentosas, fosfatos y bases nitrogenadas

Absorción

Los procesos mecánicos y digestivos tienen un objetivo: convertir los alimentos en moléculas lo suficientemente pequeñas como para ser absorbidas por las células epiteliales de las vellosidades intestinales. La capacidad de absorción del tubo digestivo es casi infinita. Cada día, el tubo digestivo procesa hasta 10 litros de alimentos, líquidos y secreciones gastrointestinales, pero menos de un litro ingresa al intestino grueso. Casi todos los alimentos ingeridos, el 80 por ciento de los electrolitos y el 90 por ciento del agua se absorben en el intestino delgado. Aunque todo el intestino delgado está involucrado en la absorción de agua y lípidos, la mayor parte de la absorción de carbohidratos y proteínas ocurre en el yeyuno. En particular, las sales biliares y la vitamina B12 se absorben en el íleon terminal. Para cuando el quimo pasa del íleon al intestino grueso, es esencialmente un residuo de alimentos no digerible (principalmente fibras vegetales como la celulosa), algo de agua y millones de bacterias ((Figura)).

La absorción puede ocurrir a través de cinco mecanismos: (1) transporte activo, (2) difusión pasiva, (3) difusión facilitada, (4) cotransporte (o transporte activo secundario) y (5) endocitosis. Como recordará del Capítulo 3, el transporte activo se refiere al movimiento de una sustancia a través de una membrana celular que va desde un área de menor concentración a un área de mayor concentración (hacia arriba en el gradiente de concentración). En este tipo de transporte, las proteínas dentro de la membrana celular actúan como "bombas", utilizando energía celular (ATP) para mover la sustancia. La difusión pasiva se refiere al movimiento de sustancias desde un área de mayor concentración a un área de menor concentración, mientras que la difusión facilitada se refiere al movimiento de sustancias desde un área de mayor concentración a un área de menor concentración utilizando una proteína transportadora en la membrana celular. El co-transporte utiliza el movimiento de una molécula a través de la membrana de mayor a menor concentración para impulsar el movimiento de otra de menor a mayor. Finalmente, la endocitosis es un proceso de transporte en el que la membrana celular envuelve el material. Requiere energía, generalmente en forma de ATP.

Debido a que la membrana plasmática de la célula está formada por fosfolípidos hidrófobos, los nutrientes solubles en agua deben usar moléculas de transporte incrustadas en la membrana para ingresar a las células. Además, las sustancias no pueden pasar entre las células epiteliales de la mucosa intestinal porque estas células están unidas por uniones estrechas. Por lo tanto, las sustancias solo pueden ingresar a los capilares sanguíneos pasando a través de las superficies apicales de las células epiteliales y hacia el líquido intersticial. Los nutrientes solubles en agua ingresan a la sangre capilar en las vellosidades y viajan al hígado a través de la vena porta hepática.

A diferencia de los nutrientes solubles en agua, los nutrientes solubles en lípidos pueden difundirse a través de la membrana plasmática. Una vez dentro de la célula, se empaquetan para su transporte a través de la base de la célula y luego ingresan a las vías lácteas de las vellosidades para ser transportadas por los vasos linfáticos a la circulación sistémica a través del conducto torácico. La absorción de la mayoría de los nutrientes a través de la mucosa de las vellosidades intestinales requiere un transporte activo alimentado por ATP. Las rutas de absorción para cada categoría de alimentos se resumen en la (Figura).

Absorción en el canal alimentario
Comida Productos de descomposición Mecanismo de absorción Entrada al torrente sanguíneo Destino
Carbohidratos Glucosa Co-transporte con iones de sodio Sangre capilar en vellosidades Hígado a través de la vena porta hepática
Carbohidratos Galactosa Co-transporte con iones de sodio Sangre capilar en vellosidades Hígado a través de la vena porta hepática
Carbohidratos Fructosa Difusión facilitada Sangre capilar en vellosidades Hígado a través de la vena porta hepática
Proteína Aminoácidos Co-transporte con iones de sodio Sangre capilar en vellosidades Hígado a través de la vena porta hepática
Lípidos Ácidos grasos de cadena larga Difusión a las células intestinales, donde se combinan con proteínas para crear quilomicrones. Lácteos de las vellosidades Circulación sistémica a través de la linfa que ingresa al conducto torácico.
Lípidos Monoacilglicéridos Difusión a las células intestinales, donde se combinan con proteínas para crear quilomicrones. Lácteos de las vellosidades Circulación sistémica a través de la linfa que ingresa al conducto torácico.
Lípidos Ácidos grasos de cadena corta Difusión simple Sangre capilar en vellosidades Hígado a través de la vena porta hepática
Lípidos Glicerol Difusión simple Sangre capilar en vellosidades Hígado a través de la vena porta hepática
Ácidos nucleicos Productos de digestión de ácidos nucleicos Transporte activo a través de portadores de membranas Sangre capilar en vellosidades Hígado a través de la vena porta hepática

Absorción de carbohidratos

Todos los carbohidratos se absorben en forma de monosacáridos. El intestino delgado es muy eficiente en esto, absorbiendo monosacáridos a una tasa estimada de 120 gramos por hora. Todos los carbohidratos de la dieta que se digieren normalmente se absorben, las fibras no digeribles se eliminan en las heces. Los monosacáridos glucosa y galactosa son transportados a las células epiteliales por transportadores de proteínas comunes a través de transporte activo secundario (es decir, cotransporte con iones de sodio). Los monosacáridos abandonan estas células por difusión facilitada y entran en los capilares a través de hendiduras intercelulares. El monosacárido fructosa (que se encuentra en la fruta) se absorbe y transporta solo por difusión facilitada. Los monosacáridos se combinan con las proteínas de transporte inmediatamente después de que se descomponen los disacáridos.

Absorción de Proteínas

Los mecanismos de transporte activos, principalmente en el duodeno y yeyuno, absorben la mayoría de las proteínas como sus productos de degradación, los aminoácidos. Casi todas las proteínas (95 a 98 por ciento) se digieren y absorben en el intestino delgado. El tipo de vehículo que transporta un aminoácido varía. La mayoría de los portadores están vinculados al transporte activo de sodio. También se transportan activamente cadenas cortas de dos aminoácidos (dipéptidos) o tres aminoácidos (tripéptidos). Sin embargo, después de que ingresan a las células epiteliales absorbentes, se descomponen en sus aminoácidos antes de salir de la célula y entrar en la sangre capilar por difusión.

Absorción de lípidos

Aproximadamente el 95 por ciento de los lípidos se absorben en el intestino delgado. Las sales biliares no solo aceleran la digestión de los lípidos, sino que también son esenciales para la absorción de los productos finales de la digestión de los lípidos. Los ácidos grasos de cadena corta son relativamente solubles en agua y pueden ingresar directamente a las células absorbentes (enterocitos). El pequeño tamaño de los ácidos grasos de cadena corta permite que los enterocitos los absorban por difusión simple y luego sigan el mismo camino que los monosacáridos y los aminoácidos hacia el capilar sanguíneo de una vellosidad.

Los ácidos grasos grandes e hidrófobos de cadena larga y los monoacilglicéridos no se suspenden tan fácilmente en el quimo intestinal acuoso. Sin embargo, las sales biliares y la lecitina resuelven este problema encerrándolas en una micela, que es una pequeña esfera con extremos polares (hidrófilos) que miran hacia el ambiente acuoso y colas hidrófobas hacia el interior, creando un ambiente receptivo para los ácidos grasos de cadena larga. . El núcleo también incluye colesterol y vitaminas liposolubles. Sin micelas, los lípidos se asentarían en la superficie del quimo y nunca entrarían en contacto con las superficies absorbentes de las células epiteliales. Las micelas pueden exprimirse fácilmente entre las microvellosidades y acercarse mucho a la superficie de la célula luminal. En este punto, las sustancias lipídicas salen de la micela y se absorben mediante difusión simple.

Los ácidos grasos libres y los monoacilglicéridos que ingresan a las células epiteliales se reincorporan a los triglicéridos. Los triglicéridos se mezclan con fosfolípidos y colesterol y se rodean con una capa de proteína. Este nuevo complejo, llamado quilomicrón, es una lipoproteína soluble en agua. Después de ser procesados ​​por el aparato de Golgi, los quilomicrones se liberan de la célula ((Figura)). Demasiado grandes para pasar a través de las membranas basales de los capilares sanguíneos, los quilomicrones entran en los poros grandes de los lácteos. Los lácteos se unen para formar los vasos linfáticos. Los quilomicrones se transportan en los vasos linfáticos y se vacían a través del conducto torácico hacia la vena subclavia del sistema circulatorio. Una vez en el torrente sanguíneo, la enzima lipoproteína lipasa descompone los triglicéridos de los quilomicrones en ácidos grasos libres y glicerol. Estos productos de degradación luego pasan a través de las paredes capilares para ser utilizados como energía por las células o almacenados en el tejido adiposo como grasa. Las células del hígado combinan los restos de quilomicrones restantes con proteínas, formando lipoproteínas que transportan el colesterol en la sangre.

Absorción de ácidos nucleicos

Los productos de la digestión de los ácidos nucleicos (azúcares pentosa, bases nitrogenadas e iones fosfato) son transportados por portadores a través del epitelio de las vellosidades mediante transporte activo. Estos productos luego ingresan al torrente sanguíneo.

Absorción de minerales

Los electrolitos absorbidos por el intestino delgado provienen tanto de las secreciones gastrointestinales como de los alimentos ingeridos. Dado que los electrolitos se disocian en iones en el agua, la mayoría se absorbe a través del transporte activo por todo el intestino delgado. Durante la absorción, los mecanismos de co-transporte dan como resultado la acumulación de iones de sodio dentro de las células, mientras que los mecanismos anti-puerto reducen la concentración de iones de potasio dentro de las células. Para restaurar el gradiente de sodio y potasio a través de la membrana celular, una bomba de sodio y potasio que requiere ATP bombea el sodio hacia afuera y el potasio hacia adentro.

En general, todos los minerales que ingresan al intestino se absorben, los necesite o no. El hierro y el calcio son excepciones, ya que se absorben en el duodeno en cantidades que cumplen con los requisitos actuales del cuerpo, de la siguiente manera:

Planchar—El hierro iónico necesario para la producción de hemoglobina se absorbe en las células de la mucosa a través del transporte activo. Una vez dentro de las células de la mucosa, el hierro iónico se une a la proteína ferritina, creando complejos de hierro-ferritina que almacenan hierro hasta que se necesita. Cuando el cuerpo tiene suficiente hierro, la mayor parte del hierro almacenado se pierde cuando las células epiteliales desgastadas se desprenden. Cuando el cuerpo necesita hierro porque, por ejemplo, se pierde durante una hemorragia aguda o crónica, hay una mayor absorción de hierro del intestino y una liberación acelerada de hierro en el torrente sanguíneo. Dado que las mujeres experimentan una pérdida significativa de hierro durante la menstruación, tienen alrededor de cuatro veces más proteínas de transporte de hierro en sus células epiteliales intestinales que los hombres.

Calcio—Los niveles sanguíneos de calcio iónico determinan la absorción de calcio en la dieta. Cuando los niveles sanguíneos de calcio iónico descienden, la hormona paratiroidea (PTH) secretada por las glándulas paratiroides estimula la liberación de iones calcio de las matrices óseas y aumenta la reabsorción de calcio por los riñones. La PTH también regula al alza la activación de la vitamina D en el riñón, lo que luego facilita la absorción intestinal de iones de calcio.

Absorción de vitaminas

El intestino delgado absorbe las vitaminas que se encuentran naturalmente en los alimentos y suplementos. Las vitaminas liposolubles (A, D, E y K) se absorben junto con los lípidos de la dieta en micelas mediante difusión simple. Es por eso que se le recomienda comer algunos alimentos grasos cuando toma suplementos vitamínicos solubles en grasa. La mayoría de las vitaminas solubles en agua (incluidas la mayoría de las vitaminas B y C) también se absorben por difusión simple. Una excepción es la vitamina B12, que es una molécula muy grande. El factor intrínseco secretado en el estómago se une a la vitamina B12, impidiendo su digestión y creando un complejo que se une a los receptores de la mucosa en el íleon terminal, donde es captado por endocitosis.

Absorción de agua

Cada día, aproximadamente nueve litros de líquido ingresan al intestino delgado. Aproximadamente 2,3 litros se ingieren en alimentos y bebidas, y el resto proviene de las secreciones gastrointestinales. Aproximadamente el 90 por ciento de esta agua se absorbe en el intestino delgado. La absorción de agua es impulsada por el gradiente de concentración del agua: la concentración de agua es mayor en el quimo que en las células epiteliales. Por lo tanto, el agua desciende por su gradiente de concentración desde el quimo hasta las células. Como se señaló anteriormente, gran parte del agua restante se absorbe en el colon.

Revisión del capítulo

El intestino delgado es el sitio de la mayor parte de la digestión química y de casi toda la absorción. La digestión química descompone las grandes moléculas de alimentos en sus componentes químicos, que luego pueden ser absorbidos a través de la pared intestinal y hacia la circulación general. Las enzimas intestinales del borde en cepillo y las enzimas pancreáticas son responsables de la mayor parte de la digestión química. La descomposición de la grasa también requiere bilis.

La mayoría de los nutrientes se absorben mediante mecanismos de transporte en la superficie apical de los enterocitos. Las excepciones incluyen lípidos, vitaminas solubles en grasa y la mayoría de las vitaminas solubles en agua. Con la ayuda de sales biliares y lecitina, las grasas de la dieta se emulsionan para formar micelas, que pueden llevar las partículas de grasa a la superficie de los enterocitos. Allí, las micelas liberan sus grasas para difundirse a través de la membrana celular. The fats are then reassembled into triglycerides and mixed with other lipids and proteins into chylomicrons that can pass into lacteals. Other absorbed monomers travel from blood capillaries in the villus to the hepatic portal vein and then to the liver.


Intestinal Bacteria

The large intestine houses over 700 species of bacteria that perform a variety of functions. The large intestine absorbs some of the products formed by the bacteria that inhabit this region.

Undigested polysaccharides (fiber) are metabolized into short-chain fatty acids by bacteria in the large intestine and get absorbed by passive diffusion. The bicarbonate that the large intestine secretes helps to neutralize the increased acidity from the formation of fatty acids.

Intestinal bacteria also produce large amounts of vitamins, especially vitamin K and biotin (a B vitamin), which are absorbed into the blood. Although this source of vitamins provides only a small part of the daily requirement, it makes a significant contribution when dietary vitamin intake is low. An individual that depends on absorption of vitamins formed by bacteria in the large intestine may become vitamin-deficient if treated with antibiotics that inhibit other species of bacteria while targeting the disease-causing bacteria.

Other bacterial products include gas (flatus)&mdasha mixture of nitrogen and carbon dioxide, with small amounts of the gases hydrogen, methane, and hydrogen sulphide. The bacterial fermentation of undigested polysaccharides produces these gases.

Intestinal flora are also essential for the development of certain tissues, including the cecum and lymphatics.

Water and Cellulose

The large intestine absorbs water from the chyme and stores feces until it can be defecated. Food products that cannot go through the villi, such as cellulose (dietary fiber), are mixed with other waste products from the body and become hard and concentrated feces.

The feces is stored in the rectum for a certain period and then the stored feces is eliminated from the body due to the contraction and relaxation of the anus. The exit of this waste material is regulated by the anal sphincter.


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Regulation of Electroneutral NaCl Absorption by the Small Intestine

Na + and Cl − movement across the intestinal epithelium occurs by several interconnected mechanisms: (a) nutrient-coupled Na + absorption, (B) electroneutral NaCl absorption, (C) electrogenic Cl − secretion by CFTR, and (D) electrogenic Na + absorption by ENaC. All these transport modes require a favorable electrochemical gradient maintained by the basolateral Na + /K + -ATPase, a Cl − channel, and K + channels. Electroneutral NaCl absorption is observed from the small intestine to the distal colon. This transport is mediated by apical Na + /H + (NHE2/3) and Cl − /HCO3 − (Slc26a3/a6 and others) exchangers that provide the major route of NaCl absorption. Electroneutral NaCl absorption and Cl − secretion by CFTR are oppositely regulated by the autonomic nerve system, the immune system, and the endocrine system via PKAα, PKCα, cGKII, and/or SGK1. This integrated regulation requires the formation of macromolecular complexes, which are mediated by the NHERF family of scaffold proteins and involve internalization of NHE3. Through use of knockout mice and human mutations, a more detailed understanding of the integrated as well as subtle regulation of electroneutral NaCl absorption by the mammalian intestine has emerged.


Glycemic Index

The glycemic responses of various foods have been measured and then ranked in comparison to a reference food, usually, a slice of white bread (50 g) or just straight glucose, to create a numeric value called the glycemic index (GI). Foods that have a low GI do not raise blood-glucose levels as fast as foods that have a higher GI. A diet of low-GI foods has been shown in epidemiological and clinical trial studies to increase weight loss and reduce the risk of obesity, Type 2 diabetes, and cardiovascular disease.Brand-Miller, J., PhD, et al. &ldquoDietary Glycemic Index: Health Implications.&rdquo J Am Coll Nutr 28, no. 4, supplement (2009): 446S&ndash49S. http://www.jacn.org/content/28/4_Supplement_1/446S.long.

Table 3.3.2: The Glycemic Index: Foods in Comparison to Glucose
Foods GI Value
Low GI Foods (< 55)
Apple 44
Pear 38
Banana (under-ripe) 51
Grapefruit 25
Barley 25
Navy beans 38
Green peas 48
Oat bran (Quaker Oats) 50
Spaghetti (whole wheat) 37
Mashed sweet potatoes 54
Baked beans 48
Butter beans 44
Banana bread 47
Bread (sourdough) 52
Soy milk 31
Skim milk 32
Whole milk 27
Yogurt (sweetened) 33
Yogurt (plain, artificial sweetener) 14
Medium GI Foods (56&ndash69)
Apricots 57
Cantaloupe 65
Mashed potatoes 70
Whole-wheat pita bread 57
Whole-wheat bread 69
Couscous 65
Brown rice 55
Cheese pizza 60
Rye bread 65
Hamburger bun 61
Black bean soup 64
Macaroni and cheese 64
Coca-Cola 63
High GI Foods (70 and higher)
Dates 103
Banana (over-ripe) 82
Parsnips 97
Corn chips 72
Pretzels 83
White bread 70
White rice 72
Spaghetti (durum flour) 78
White rice (instant) 87
French baguette 95
Bagel 72
Bread stuffing 74
Cheerios 74
Cream of wheat 71
Raisin Bran 73
Fruit roll-up 99
Gatorade 78
Source: University of Sydney. Glycemic Index Database. © 2011 The University of Sydney, all rights reserved. http://www.glycemicindex.com/.

The carbohydrate type within a food affects the GI, but so does its fat and fiber content (which reduce the GI). Increased fat and fiber in foods increases the time required for digestion and delays the rate of gastric emptying into the small intestine. Processing and cooking additionally affect a food&rsquos GI by increasing their digestibility. Advancements in the technologies of food processing and the high consumer demand for convenient, precooked foods in the United States have created foods that are digested and absorbed more rapidly, independent of the fiber content. Modern breakfast cereals, breads, pastas, and many prepared foods have a high GI. In contrast, most raw foods have a lower GI. (However, the more ripened a fruit or vegetable is, the higher its GI.) Table 3.2 provides the GI for various foods. The GI can be used as a guide for choosing healthier carbohydrate choices but has some limitations. One is that the GI does not take into account the amount of carbohydrates in a portion of food, only the type of carbohydrate. Another is that combining low- and high-GI foods changes the GI for the meal. Also, some nutrient-dense foods have higher GIs than less nutritious food. (For instance, oatmeal has a higher GI than chocolate because the fat content of chocolate is higher.) Lastly, meats and fats do not have a GI since they do not contain carbohydrates.

Interactive 3.3.1: Balancing the Thanksgiving Feast

Visit this online database of glycemic indices of foods. http://www.gilisting.com/

To balance the high-GI foods on the Thanksgiving table with low-GI foods, follow some of these suggestions:


Ver el vídeo: Absorcion Intestinal (Agosto 2022).