Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
Dr. Fernando D. Saraví Los síntomas digestivos, como náuseas, vómitos, disfagia, pirosis, dolor abdominal, meteorismo, constipación o diarrea son frecuentes motivos de consulta. Los trastornos digestivos provocan aproximadamente 50 % de las visitas al clínico general. La fisiología digestiva normal establece la base racional indispensable para el diagnóstico y la terapéutica. El aparato digestivo comprende tanto el tracto gastrointestinal (TGI) propiamente dicho – boca, orofaringe, esófago, estómago, intestino delgado y colon – como glándulas salivales, hígado y páncreas (Fig. 1). El TGI consta de una serie de órganos huecos conectados entre sí, en algunos casos separados por esfínteres. En la boca tiene lugar la trituración y disgregación de los sólidos. La orofaringe y el esófago son meros conductos sin función propiamente digestiva. El estómago y el colon son principalmente reservorios, respectivamente de los alimentos ingeridos y de sus residuos. Aunque cumplen ciertas funciones digestivas, la mayor parte de la digestión y absorción tiene lugar en el intestino delgado. Las glándulas accesorias proveen secreciones que participan decisivamente en la digestión de hidratos de carbono complejos, proteínas y lípidos, además de contribuir a mantener un pH alcalino (necesario para la acción enzimática intestinal) y contribuir a proporcionar un medio hidroelectrolítico apropiado para la absorción. El conjunto de las secreciones digestivas alcanza un volumen diario de aprox. 10 L en el adulto, que es casi completamente reabsorbido, de forma que sólo 0.1 a 0.2 L (1 a 2 %) se eliminan diariamente en las heces. El funcionamiento normal del aparato digestivo exige la coordinación temporal de la motilidad, la secreción, la digestión, la absorción y la circulación. MOTILIDAD En la boca se produce la disgregación mecánica de los alimentos sólidos mediante la masticación. Allí también se inicia la deglución. Tanto la masticación como la deglución están controladas por pares craneales cuyas motoneuronas inervan músculos esqueléticos. Excepto en sus extremos proximal y distal, que poseen músculos esqueléticos bajo control voluntario, la mayor parte del TGI contiene músculo liso, típicamente dispuesto en dos capas, una longitudinal y otra circular. La contracción de la capa longitudinal reduce la longitud del segmento y aumenta su diámetro, en tanto que la contracción del músculo circular reduce la luz intestinal. Todos los segmentos del TGI poseen movimientos propulsivos y, a partir del estómago, también movimientos de mezcla. Organización del sistema gastrointestinal Posgrado-00 Sello Organización del sistema gastrointestinal Dr. Fernando D. Saraví 2 Adicionalmente existen esfínteres, anatómicos o funcionales, que regulan el paso del contenido luminal en sitios estratégicos: los esfínteres esofágicos superior e inferior, el píloro, el esfínter ileocecal y los esfínteres anales interno y externo. SECRECIÓN La saliva cumple funciones de disgregación, dilución y antisépticas. La secreción gástrica provee agua y electrolitos, HCl que cumple funciones antisépticas y reductoras, además de proporcionar el pH adecuado para la acción de la enzima proteolítica pepsina. La mucosa gástrica secreta además factor intrínseco, necesario para la absorción de la vitamina B12 en el íleon. Las secreciones alcalinas biliar y pancreática neutralizan en el duodeno el quimo ácido procedente del estómago. La secreción de la mucosa duodenal, rica en bicarbonato, contribuye al mismo efecto. DIGESTIÓN Las secreciones digestivas, en especial la pancreática, poseen enzimas necesarias para la digestión de carbohidratos complejos, proteínas y lípidos. Además, la saliva posee una amilasa, el jugo gástrico una proteasa (pepsina) y una lipasa, y en la membrana luminal del duodeno hay disacaridasas y dipeptidasas. La digestión de los carbohidratos complejos, como almidón, se debe principalmente a la amilasa pancreática. Los oligo o disacáridos resultantes son digeridos por sacaridasas del borde en cepillo del epitelio intestinal. Las proteínas son digeridas en parte por la pepsina gástrica, pero mayormente por las proteasas pancreáticas. Los lípidos son emulsificados por las sales biliares y entonces atacados por las lipasas pancreáticas. ABSORCIÓN Las vellosidades y criptas del intestino delgado amplían la superficie disponible para la absorción de nutrientes. El epitelio intestinal posee un conjunto de complejos moleculares que ligan a las células entre sí (Fig. 2, A). Los complejos denominados uniones estrechas (zonula occludens) son los que limitan el paso de sustancias entre las células. La absorción puede ser pasiva o activa. La absorción pasiva se produce por diferencia de concentración del soluto o por transporte convectivo, donde el soluto acompaña al agua que se absorbe. La absorción pasiva puede acontecer por paso de los solutos y agua por los espacios intercelulares (vía paracelular) o a través de la célula epitelial (vía transcelular); Fig. 2, B. La absorción pasiva de sustancias liposolubles es en general por vía transcelular, mientras que las sustancias hidrosolubles cuya masa molecular sea inferior a 600 Da se absorben predominantemente por vía paracelular. Por otra parte, hay una serie de moléculas transportadoras que permiten el transporte transcelular de una gran variedad de nutrientes. Los monosacáridos, aminoácidos y dipéptidos son incorporados a las células epiteliales (enterocitos) por mecanismos de transporte específicos (a menudo como simportes con Na+). Existen también transportadores para minerales (Fe2+, Ca2+, etc) y vitaminas hidrosolubles. Los lípidos se absorben en su mayor parte en forma pasiva (difusional), aunque también existen transportadores de membrana especializados. La absorción de electrolitos es en parte pasiva y en parte activa. El agua se absorbe por Organización del sistema gastrointestinal Dr. Fernando D. Saraví 3 diferencias osmóticas creadas por la absorción de solutos. CIRCULACIÓN Durante la digestión aumenta el caudal sanguíneo y linfático del TGI, lo cual es necesario para 1) posibilitar las secreciones y 2) transportar los nutrientes absorbidos (la linfa es el medio de transporte de las lipoproteínas de muy baja densidad llamadas quilomicrones). Como otras funciones digestivas, el aumento postprandial del caudal sanguíneo está sujeto a regulación neurohumoral. ESTRUCTURA DE LA PARED DEL TGI Si bien existen claras diferencias en los detalles estructurales en diferentes niveles, existen asimismo semejanzas estructurales comunes a todos los segmentos del TGI. La pared de todos ellos tiene, desde la luz hacia fuera (Fig. 3): 1. Mucosa, que consta de un epitelio asentado sobre una membrana basal, por debajo de la cual se encuentra la lámina propia de tejido conectivo laxo, en la cual hay capilares sanguíneos y linfáticos, neuronas entéricas y células del sistema inmune. Por fuera de la lámina propia hay una delgada capa de músculo liso llamada muscular de la mucosa. 2. Submucosa. Posee tejido conectivo laxo, vasos de mayor tamaño y glándulas cuyo conducto excretor desemboca en la luz. En ella se encuentra el plexo submucoso de Meissner. 3. Muscular. La túnica muscular propiamente dicha consta de una capa interna de músculo cuyas fibras son mayormente perpendiculares al eje del órgano (circular) y una capa externa con las fibras dispuestas paralelamente al eje (longitudinal). Entre ambas, se encuentra el plexo nervioso mientérico de Auerbach. 4. Serosa. Es una lámina de tejido conectivo derivada del peritoneo (peritoneo visceral) y recubierta por células epiteliales planas. IRRIGACIÓN DEL TGI Esófago. Es irrigado principalmente por ramas de la arteria tiroidea inferior en su tercio proximal; por ramas de lasarterias bronquiales, la aorta y las arterias intercostales derechas en su porción media (torácica) y por ramas de las arterias izquierdas gástrica media y frénica inferior. Las venas esofágicas se dividen en tres grupos: Venas intrínsecas que se anastomosan con las gástricas, venas extrínsecas (conectadas con las anteriores por venas perforantes) que se anastomosan con la vena gástrica izquierda y venas torácicas, y venas concomitantes dispuestas longitudinalmente en la adventicia. El resto del tubo digestivo es irrigado por ramas de las arterias mesentéricas y del tronco celíaco (Fig. 4). Estómago. La irrigación proviene de ramas del tronco celíaco: arteria hepática común, gástrica izquierda y esplénica. La arteria hepática da dos ramas llamadas arteria gástrica y gastroepiploica derecha, que irrigan las curvaturas menor y mayor, respectivamente. Estos vasos se ramifican formando arcadas que se anastomosan. Los plexos venosos gástricos están conectados con sus homólogos del esófago y el duodeno, y drenan hacia el sistema porta hepático. Intestino delgado. El duodeno está irrigado mayormente por la arteria pacreatoduodenal, rama del tronco celíaco. El yeyunoíleon reciben una docena de ramas de la arteria mesentérica superior, que se ramifican y forman arcadas, de las cuales salen ramas cortas que penetran la pared del intestino. Los plexos venosos se anastomosan circunferencial y longitudinalmente en la pared intestinal, y Organización del sistema gastrointestinal Dr. Fernando D. Saraví 4 drenan principalmente hacia la vena mesentérica superior. Esta vena recibe también drenaje del lado derecho del colon y se une a la vena esplénica para formar la vena porta hepática. Intestino grueso. El colon ascendente y transverso recibe sangre de las arterias ileocólica, cólica derecha y media, ramas de la mesentérica superior. Desde el ángulo esplénico hasta el sigmoides la irrigación proviene de ramas de la arteria mesentérica inferior (cólica izquierda y sigmoides). Estos vasos también forman arcadas, aunque menos complejas que las del yeyunoíleon. El recto recibe irrigación de un plexo arterial proveniente de las arterias mesentérica inferior e ilíacas internas. La arteria rectal superior se anastomosa con las arterias del colon sigmoides. El drenaje venoso del intestino sigue vías paralelas a las arterias. La circulación intramural y los plexos capilares de cada nivel del tracto digestivo tiene características apropiadas para sus diversas funciones que se describirán a propósito de su función absortiva. En las vellosidades intestinales, las arteriolas y las vénulas transcurren muy próximas entre sí, lo que ocasiona un intercambio de contracorriente para el O2 (que difunde de la arteriola a la vénula) y una baja pO2 en el extremo de la vellosidad, que la torna susceptible a la isquemia. Páncreas. Recibe ramas del tronco celíaco y la arteria mesentérica superior. Las arterias forman abundantes anastomosis dentro de la glándula y originan un plexo interlobular. Las venas pancreáticas drenan mayormente hacia la vena porta hepática. El caudal sanguíneo del circuito esplácnico es de aproximadamente 25 % del gasto cardíaco en reposo, es decir de 1250 mL/min en el período interprandial (cuando los procesos digestivos y la absorción de nutrientes son mínimos). En las mismas condiciones, el consumo de oxígeno en el circuito esplácnico es asimismo 25 % del consumo total de oxígeno (~ 60 mL/min). El circuito esplácnico posee un tono simpático vasoconstrictor originado en el sistema nervioso central, pero además tiene un control local relacionado con el estado funcional. Por ello hay una hiperemia (aumento del caudal) en el período postprandial, causada por varios agentes humorales, entre ellos las hormonas gastrina, la colecistokinina, y los nutrientes absorbidos glucosa y ácidos Organización del sistema gastrointestinal Dr. Fernando D. Saraví 5 grasos. En estas condiciones el caudal aumenta 50 a 60 % y el consumo de oxígeno se duplica. Cuando existe hipotensión, el reflejo barorreceptor ocasiona una intensa vasoconstricción favorece la recuperación de la presión arterial porque 1) aumenta la resistencia de las arteriolas esplácnicas y con ella la resistencia periférica total y b) produce venoconstricción, con lo cual sangre contenida en las venas esplácnicas es derivada hacia el sector arterial. Un efecto similar tiene el ejercicio físico, durante el cual el caudal se deriva del circuito esplácnico a los músculos en actividad. La vasoconstricción intensa de las venas esplácnicas puede derivar hasta 500 mL de sangre hacia el sector arterial. Hígado. Es irrigado por la arteria hepática y la vena porta. La arteria hepática se divide en cuatro ramas. La rama derecha irriga el lóbulo derecho, la rama media el segmento medial del lóbulo izquierdo, la rama izquierda el segmento lateral del lóbulo izquierdo, y la cística irriga la vesícula biliar. La vena porta está formada por la confluencia de las venas mesentéricas y esplénica. Ingresa al hígado por el hilio y se ramifica progresivamente hasta los lobulillos. La sangre arterial y venosa que ingresa al hígado egresa de él por las venas hepáticas, que drenan a la vena cava inferior. Normalmente el hígado contiene aprox. 750 mL de sangre. El caudal sanguíneo hepático proviene de la vena porta (75 %) y de la arteria hepática (25 %). No obstante, la mayor parte del oxígeno consumido (60 a 75 %) proviene del aporte arterial, que posee mayor pO2. La presión lateral media en la vena porta es de 10 mmHg, mientras que la arteria hepática tiene una presión media de ~ 90 mmHg. Ambos sistemas confluyen en los sinusoides hepáticos, que luego drenan a las vénulas y venas hepáticas. En los sinusoides la presión es baja, debido a la resistencia elevada de las arteriolas hepáticas. Esto es importante porque la elevada permeabilidad de los sinusoides permite fácilmente la filtración de líquido. Por esta razón se produce ascitis cuando la presión de los sinusoides se eleva (como en la cirrosis o en la insuficiencia cardíaca derecha). Cuando aumenta la presión en la vena porta (por ej., cirrosis), aumenta la presión en las venas esofágicas con las cuales la vena porta establece anastomosis, y ello produce várices esofágicas y hemorragia (agravada porque los pacientes cirróticos suelen tener déficit en los Organización del sistema gastrointestinal Dr. Fernando D. Saraví 6 factores de la coagulación). El consumo hepático de O2 es relativamente constante. Existe cierto grado de autorregulación del caudal sanguíneo, al parecer mediado por adenosina, de modo que hay una relación recíproca entre el caudal portal y el arterial hepático: cuando uno disminuye, el otro tiende a aumentar. Ambos sistemas poseen también inervación vasoconstrictora simpática, activa en forma tónica. Frente a la hipotensión, el aumento de la descarga simpática hace que hasta la mitad de la sangre presente en el hígado –es decir, 375 mL- se desplace hacia el sistema arterial en el ser humano (a diferencia de animales como el perro, en los cuales el principal reservorio de sangre es el bazo). INERVACIÓN DEL TGI El tracto digestivo posee inervación extrínseca e intrínseca. La inervación extrínseca es proporcionada por las divisiones simpática y parasimpática del sistema autónomo (Fig. 5). La inervación simpática procede de los ganglios celíaco, mesentérico superior e inferior. La mayor parte del TGI, desde el esófago hasta el colon transverso, recibe inervación parasimpática por los nervios vagos (X par craneal), mientras que el colon descendente y el recto es inervado por eferentes parasimpáticos sacros (S2 a S4). Por los nervios autónomos también transcurren aferentes viscerales. En general, la inervación parasimpática estimula la secreción y la motilidad y la inervación parasimpática favorecela reabsorción e inhibe la motilidad, excepto en los esfínteres. Las glándulas salivales reciben inervación simpática del ganglio cervical superior y parasimpática por los nervios facial (VII par) y glosofaríngeo (IX par). La inervación parasimpática y simpática puede actuar directamente sobre las células efectoras o modificar la actividad de las neuronas intrínsecas, pertenecientes a lo que se considera la tercera división del sistema nervioso autónomo, es decir el sistema nervioso entérico, formado por plexos neuronales existentes en el espesor de la pared a lo largo de todo el TGI. Algunas respuestas reflejas pueden ser integradas localmente (reflejos “cortos”) y otras requieren la intervención del sistema nervioso central (reflejos “largos”), que también puede modificar la actividad del sistema nervioso entérico en respuesta a estímulos externos o motivaciones internas (Fig. 6). MICROFLORA DEL TGI El tracto digestivo se conecta directamente con el ambiente, por lo cual está expuesto al ingreso de bacterias y otros microorganismos. Las regiones proximales del TGI poseen escasa cantidad de bacterias. No obstante, la concentración de bacterias crece a lo largo del tracto, hasta alcanzar valores superiores a un billón/g (1012 bacterias/g) de contenido en el colon descendente (Fig. 7). Barrera intestinal El epitelio del TGI en general, y del intestino en particular, es una interfase con el ambiente externo. Para mantener la constancia del medio interno no solamente es necesario regular la absorción de nutrientes sino también la presencia de microorganismos en el TGI. Esta Organización del sistema gastrointestinal Dr. Fernando D. Saraví 7 función se denomina “barrera intestinal” (Fig. 8). La primera línea de defensa contra una excesiva proliferación bacteriana es el mismo contenido luminal. La acidez del jugo gástrico, las enzimas pancreáticas y las sales biliares limitan la existencia de bacterias en el estómago, el duodeno y el yeyuno. Una segunda línea de defensa es, como se explica luego, la flora microbiana normal. En tercer lugar, en un espesor de cientos de micrometros por encima de la membrana apical del epitelio existe un microambiente que incluye una capa acuosa relativamente inmóvil (unstirred layer), el mucus que contiene inmunoglobulina A (secretoria) y el glicocálix de las células epiteliales. En cuarto lugar, el epitelio segrega péptidos con propiedades antimicrobianas, como las defensinas. Estos péptidos tienen un efecto directo contra algunas bacterias y además sirven como factores quimiotácticos para los monocitos y facilitan la opsonización de los macrófagos. El rápido recambio celular del epitelio intestinal, que se renueva cada 48 a 72 h, también contribuye a su función de barrera. En quinto lugar, la lamina propria y la submucosa contiene un enorme número de células de los sistemas inmunes innato y adaptativo con capacidad macrofágica y citolítica, que segregan citokinas e inmunoglobulinas. El sistema inmune interactúa además con el sistema nervioso entérico y el sistema enteroendocrino para proporcionar respuestas integradas. Finalmente, la actividad propulsiva del músculo liso favorece la eliminación de bacterias. Flora microbiana normal El TGI del recién nacido es bacteriológicamente estéril. La colonización del aparato digestivo por bacterias y otros microorganismos se inicia luego del nacimiento, se acelera desde el tiempo del destete y la flora intestinal alcanza una composición relativamente constante hacia el primer año de vida. La flora bacteriana normal incluye pocos phyla pero se estima que hay 500 a 1000 especies diferentes de bacterias. Las más numerosas, que comprenden ~ 90 % del total proceden son las del phylum Bacteriodetes (por ej., Bacteroides y Prevotella) y Firmicutes (por ej., Faecalibacterium, Clostridium, Lactobacillus y Enterococcus). La mayoría de Organización del sistema gastrointestinal Dr. Fernando D. Saraví 8 estas bacterias son anaerobias. Las bacterias intestinales pueden ser simples comensales, pero existe creciente evidencia de una relación simbiótica de muchas especies con el huésped humano. Un ejemplo claro son las bacterias (como las del género Prevotella) que producen butirato a partir de carbohidratos complejos que no pueden ser digeridos por el huésped. El butirato es el combustible metabólico preferido del epitelio del colon y posee propiedades antiinflamatorias y antiproliferativas. Además, contribuye a mantener una adecuada motilidad intestinal a través de efectos epigenéticos sobre neuronas del plexo mientérico, que promueven la transmisión colinérgica. Algunas bacterias pueden sintetizar vitaminas como el folato y la vitamina K, y otras moléculas bioactivas como fitoestrógenos. La microflora normal también es una barrera defensiva contra la colonización del epitelio por bacterias patógenas, no solamente por competición sino también por la producción de antimicrobianos llamados bacteriocinas. De no menor importancia es la interacción de la microflora normal con el sistema inmune del TGI (que es el mayor órgano linfoide del organismo). En resumen, la microflora normal interactúa con el huésped a través de la maduración postnatal del intestino, la regulación de la biología epitelial y de la motilidad intestinal, la fortificación de la barrera epitelial, la regulación del sistema inmune y la Organización del sistema gastrointestinal Dr. Fernando D. Saraví 9 angiogénesis (Fig. 9). La contrapartida es que alteraciones en la microflora intestinal se han vinculado con diversas enfermedades alérgicas, inflamatorias, metabólicas y con el cáncer de colon. Alteraciones de la flora microbiana Diversas influencias ambientales pueden modificar la flora normal, y en particular causar un desbalance entre Bacteroidetes y Firmicutes. Por ej., la alimentación rica en proteínas y carbohidratos refinados, típicas de la moderna dieta occidental. La vacunación, higiene y el uso de antibióticos también influyen en la microflora. De hecho, el microbioma intestinal de niños de la Unión Europea tiene cerca de 50 % de Bacteroidetes, mientras que en los niños del Africa tiene casi 75 % de Firmicutes. Las diferencias se han vinculado con la alta y creciente incidencia de enfermedades alérgicas, incluyendo asma, en la población pediátrica de los países desarrollados. Las alteraciones de la flora microbiana se han vinculado también con la patogenia de las enfermedades inflamatorias intestinales (enfermedad de Crohn y colitis ulcerosa), en las cuales hay una reducción de Bacteroidetes y Firmicutes y un incremento de bacterias de los phyla Actinobacteria y Proteobacteria. Una inflamación crónica de bajo grado puede contribuir asimismo al desarrollo de trastornos metabólicos como diabetes tipos 1 y 2, dislipemias y síndrome metabólico. Una alimentación rica en fibras y pobre en grasas promueve una microflora con predominio de Firmicutes (Gram +) sobre Bacteroidetes (Gram -), mientras que una alimentación rica en grasas causa un desbalance a favor de las bacterias Gram -, que causa mayor producción y absorción de lipopolisacáridos (LPS). Los lipopolisacáridos tienen potente actividad proinflamatoria y activan el sistema inmune en el hígado, el músculo y el tejido adiposo. El estado inflamatorio crónico de bajo grado causa cambios desfavorables en el metabolismo, como por ej. resistencia a la insulina (Fig. 10). La ingesta excesiva de proteínas y sobre todo grasas promueve el desarrollo de cáncer de colon al originar, a través del metabolismo bacteriano, un estado inflamatorio local que favorece la proliferación epitelial. Por el contrario, una alimentación rica en fibras tiene un efecto antiproliferativo que reduce la probabilidad de desarrollo de neoplasias (Fig. 11). Existe una compleja interacciónentre las acciones reguladoras del SNE, el sistema endocrino y el sistema inmune. Dicha interacción se altera en numerosas perturbaciones del TGI, ya sea funcionales (p.ej. reflujo esofágico, constipación), inflamatorias adquiridas (enfermedad de Crohn) o hereditarias (enfermedad celíaca), congénitas (enfermedad de Hirschprung), infecciosas (gastroenteritis, muchos casos de enfermedad ulcerosa péptica).
Compartir