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La fisiología de los seres vivos es el estudio de cómo realizan sus procesos y funciones vitales. Estos procesos son realizados de forma conjunto, y si se realizan sin problema el ser vivo estará completamente saludable. La fisiología cubre dentro de su grupo a la digestión, debido a que este proceso resulta el único mediante el cual el organismo recibe y clasifica nutrientes internamente. Estos estudios son llevados a cabo por profesionales de la veterinaria, los cuales aplican sus conocimientos base a los mismos. Veamos en este artículo algo de ello.
Generalidades sobre fisiología y digestión
La palabra fisiología se originó de la phusiología griega, que significa “filosofía natural” y corresponde al estudio de la forma en la cual los organismos vivos realizan sus funciones vitales, teniendo en cuenta el papel de tejidos, órganos y sistemas individuales. Esta ciencia estudia procesos físicos y químicos en el organismo de los seres vivos, por lo cual, es útil para comprender cómo los alimentos ingeridos se digieren, absorben y asimilan en los animales.
La interacción entre nutrición y fisiología ha dado lugar a un área de investigación conocida como fisiología nutricional, que es el estudio de cómo los nutrientes influyen en los procesos fisiológicos en el cuerpo y viceversa. En términos generales, el sistema digestivo incluye la boca, los dientes, la lengua, la faringe, el esófago, el estómago, el intestino delgado y el intestino grueso; así como los órganos digestivos accesorios (glándulas salivales, páncreas, hígado y vesícula biliar).
La digestión se define como la descomposición química de los alimentos por enzimas en la luz o la membrana del borde en cepillo (luminal) del estómago, el intestino delgado y el intestino grueso en moléculas más pequeñas. Este proceso se da mediante la hidrólisis enzimática de enlaces químicos en las proteínas, lípidos y carbohidratos ingeridos.
La absorción se refiere al movimiento de sustancias a través de las células mucosas del estómago, el intestino delgado y el intestino grueso hacia el líquido intersticial, desde el cual ingresan a la sangre o a la linfa. La digestión y la absorción están reguladas por el control neural y las hormonas gastrointestinales, que afectan el vaciado gástrico, la distensión y la motilidad del tracto gastrointestinal, así como la saliva, gástrica, secreciones pancreáticas e intestinales.
Principales componentes del tracto gastrointestinal
El estómago en no rumiantes
En todos los animales, el estómago, cuando existe, está ubicado entre el esófago y el duodeno. El estómago consta de cuatro regiones: cardias, fundus, cuerpo y antro pilórico, aunque estas regiones difieren en tamaño y localización en las diferentes especies. La relajación del estómago estimula el apetito. La comida ingerida ingresa al estómago a través de la unión entre el esófago y el estómago y sale del estómago a través del esfínter pilórico (la unión entre el estómago y el duodeno).
Las contracciones gástricas impulsan la comida ingerida y el quimo hacia el duodeno. El estómago secreta enzimas digestivas y ácido gástrico para facilitar la digestión de los alimentos. El pH del líquido luminal del estómago es ∼2.0 en adultos, 2-3 en los mamíferos jóvenes (por ejemplo, 2,5 en cerdos de 7 días), la acidez gástrica ayuda a matar los patógenos, por lo cual, también cumple un rol importante en la protección de la salud. El estómago de las aves difiere de forma importante del estómago de los mamíferos no rumiantes.
El estómago en rumiantes
Los animales con estómagos compartimentados incluyen al ganado vacuno, ovejas, cabras, búfalos, llamas, alpacas y camellos, entre otros. Estos animales poseen el estómago dividido en cuatro secciones denominadas: rumen, retículo, omaso y abomaso. Los primeros dos compartimientos no están completamente separados, pero son distintos, estructural y funcionalmente, y se conocen colectivamente como reticulorumen. El rumen, el retículo y el omaso también se denominan pre-estómagos.
El rumen es el primer compartimento del estómago, está cubierto por unas vellosidades llamadas papilas, que aumentan el área superficial del rumen y funcionan para absorber algunos nutrientes. En condiciones normales, el rumen posee una temperatura media de 39 °C; pH entre 5.5 y 6.8; un potencial redox medio de -350 mv (un entorno reductor fuerte sin O2); y la presencia de CO2 y metano.
El ambiente anaeróbico extremo en el rumen es responsable de sus características únicas de digestión, entre las que se incluyen la fermentación y el crecimiento microbianos. En todos los rumiantes, el abomaso es el verdadero estómago, similar al de los no rumiantes.
El intestino delgado
El intestino de mamíferos y aves se divide en el intestino delgado (la porción del tracto digestivo entre el píloro y la válvula ileocecal) y el intestino grueso. En mamíferos y aves el intestino delgado se divide en tres partes: duodeno (la porción del tracto digestivo entre el píloro y el yeyuno), yeyuno e íleon.
El yeyuno y el íleon constituyen el 40% y el 60%, respectivamente, de la longitud del intestino delgado. En él se termina de realizar la digestión de los alimentos y se realiza la absorción de los productos útiles resultantes.
Los mecanismos para la digestión y absorción de nutrientes en el intestino delgado son similares entre rumiantes y no rumiantes. El intestino delgado es un órgano altamente diferenciado y complejo que posee cuatro capas principales:
- Mucosa.
- Submucosa.
- Capa muscular externa.
- Capa serosa.
El hígado
El hígado es un órgano glandular que juega un papel central en la digestión, el metabolismo, el transporte y el almacenamiento de nutrientes, así como en la desintoxicación y la inmunidad.
La vesícula biliar, que está presente en la mayoría de los vertebrados como una pequeña bolsa debajo del hígado, almacena la bilis (una mezcla de agua, sales biliares, colesterol y bilirrubina) producida por el hígado y luego la libera al duodeno en respuesta a la alimentación. Entre los animales con vesícula biliar se incluyen vacas, gallinas, perros, gansos, cabras, cuyes, cerdos, conejos y ovejas.
Por el contrario, algunas especies de mamíferos, como los caballos, aves, como palomas y loros, así como todos los invertebrados, carecen de vesícula biliar. En las especies sin vesícula biliar, la bilis fluye directamente desde el hígado hacia la luz del duodeno a través del conducto biliar. El hígado recibe del 20% al 25% de la producción de sangre del corazón.
Los nutrientes que se absorben en la vena porta y los que se transportan dentro de la arteria hepática ingresan al hígado para su extracción por los hepatocitos y otros tipos de células. El endotelio poroso del hígado permite a los hepatocitos extraer moléculas pequeñas y grandes de la sangre. Además de liberar moléculas grandes (por ejemplo, lipoproteínas y colesterol) en la sangre.
Los macrófagos en el hígado juegan un papel importante en la lucha contra los patógenos y en la respuesta inmune local. Los hepatocitos tienen una alta capacidad para oxidar los ácidos grasos y los α-cetoácidos de los aminoácidos a dióxido de carbono y agua, y desempeñan un papel importante en el metabolismo interorganizacional de los nutrientes en los animales.
El profesional de la veterinaria y su papel en la fisiología y la digestión
Como podemos ver, los sistemas de los diferentes organismos son realmente complejos, eso sin contar que hay pequeñas diferencias que resultan relevantes. Todo ello debe ser controlado, más aún cuando de mascotas y animales de compañía se trata. Afortunadamente estos conocimientos son adquiridos por los profesionales de la veterinaria, y son aplicados a diario por ellos.
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