Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

Embed Size (px)

Citation preview

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    1/73

    Introduccin a la fisiologa digestiva

    Magister de Nutricin

    Mencin Alimentos Saludables

    INTA

    2012

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    2/73

    Masticacin/Deglucin: Introduccin de alimentos

    Digestin: procesos mecnicos y qumicos detransformacin del alimento en nutrientes

    Absorcin: transporte de los nutrientes desde el lumenhacia el compartimento sistmico

    Fermentacin: en el colon de la fraccin no digerida yabsorbida en el intestino delgado

    Eliminacin: expulsin de los desechos (fraccin noabsorbida) fuera del organismo

    Motilidad/Propulsin: deglucin, peristaltismo

    Secrecin: lubricacin (mucus), liquefaccin (agua),digestin (enzimas), regulacin (hormonas)

    Defensa: barrera frente a antgenos, toxinas,microorganismos presentes en el lumen

    Funciones susceptibles

    de ser moduladas por

    compuestos bioctivos

    presentes en los

    alimentos

    Funciones del tracto gastrointestinal

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    3/73

    Almacenamiento de los alimentos ingeridos

    Mezcla mecnica y fragmentacin de los alimentos

    Secrecin de mucus, HCl y enzimas (ppsina, lipasa)

    Vaciamiento del quimo gstrico al duodeno

    Papel hormonal (gstrina, leptina, grelina)

    Estructura funcin del estomago

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    4/73

    ? Ghrelin,? Leptin

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    5/73

    ActivadaEn reposo

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    SecrecindeH+

    (meq/h)

    3,4 3,9 4,9 9,2 11,8 13 25,3 70

    Peso (kg)

    Desarrollo de la secrecin

    cida gstrica

    Defensa de la mucosa gstrica

    Peristaltismo y vaciamiento gstrico

    Produccin de cido por las clulas parietales

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    6/73

    Regulacin de la funcin gstrica

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    7/73

    Protinas:digestin preliminar por HCl y pepsina

    Lipidos:digestin preliminar por lipasa gstrica

    Carbohidratos:sin efecto

    Absorcin poco importante de nutrientes

    Absorcin de algunas drogas y de alcohol

    Papel del estomago en la digestin y absorcin de los alimentos

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    8/73

    - Gastritis- Ulcera gstrica- Cncer gstrico- Linfoma gstrico

    Papel deHelicobacter pylori

    (+factores dietarios, ambientales,genticos, de stress, consumo defrmacos)

    Efecto del consumo de ciertos alimentos capaces de interferir con H pylori, deejercer actividades anti-inflamatoria y/o antioxidantes:(probiticos, vino, frutas y

    verduras, protenas o pptidos bioactivos de la leche)Organo blanco para alimentos funcionales o nutraceticos

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    H.pyloriinhibition(%)

    Control CB La1 CB/La1

    Modulacin de la colonizacin gstrica por H. pylori en escolares medianteel consumo de un producto con probiticos (La1) o/y de jugo de cranberries.

    (Gotteland et al. Nutrition 2008)

    Fisiopatologa gstrica

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    9/73

    Intestino delgado:

    Mide ms de 5 m

    El quimo demora 2 a 4 horas enrecogerlo

    Duodenum = 5%

    Jejunum = 40 %

    Ileum = 55%

    La mayora de los fenmenos dedigestin y absorcin de nutrientesocurren a este nivel.

    Estructura funcin del intestino

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    10/73

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    11/73

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    12/73

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    13/73

    Digestin de los alimentos (luminal y terminal)

    Absorcin de los nutrientes

    Secrecin luminal (enterokinasa, agua, electrolitos, etc.) ysistemica (hormonas: CCK, ghrelin, secretin, VIP, etc.)

    Peristaltismo

    Defensa (funcin de barrera)

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    14/73

    Absorcinde nutrientes

    Secrecin deagua/electrolitos

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    15/73

    Lamina propria

    - Miofibroblastos (contraccin, matriz et.)- Clulas inmunes (defensa)- Clulas nerviosas (comunicacin)- Clulas musculares (contraccin)

    - Clulas endoteliales

    Compuestos inmunoestimulantes y/o/antiinflamatorios (probiticos, etc.)

    +

    +

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    16/73

    Compartimento apical

    Compartimento basolateral

    Presencia de TJdelimitacin de

    2 compartimentos celulares distintos

    Absorcin vectorial de los nutrientes

    1- Presencia de uniones estrechas (TJ)

    Concepto de epitelio polarizado

    2- Presencia de la Na+/K+-ATPasa anivel basolateral Gradiente de Na+

    1-

    2-

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    17/73

    Transporte de agua y de electrolitos

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    18/73

    Contenido de agua en el organismoObeso Sano Deportivo40% 60% 70%

    (42L por un individuo de 70kg)

    (66.7%) (25%) (8.3%)

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    19/73

    Balance hdrico en el ser humano sano

    Flujo diario de agua a travs de losdistintos segmentos del tubo digestivo.

    Flujo diario de sodio a travs de los distintossegmentos del tubo digestivo.

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    20/73

    CONCEPTOS BASICOS

    - Los fenmenos de absorcin y secrecin de electrolitos

    respectan el principio de electroneutralidad.

    - El agua sigue en forma pasiva los movimientos de los

    electrolitos (isotonicidad).

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    21/73

    Secrecin

    Absorcin

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    22/73

    Absorcin de sodio: duodeno y jejuno

    Lumenmayor pH

    Co-transportadorGlc/Na+

    IntercambiadorNa+/H+

    3 Na+

    2 K+

    EnterocitoMenor pH

    TJ

    Aminocidos

    Glucosa

    Espaciointer-celular

    Na+ Na+ H+

    ATPasa

    Cl-HCO3-

    H2O + CO2

    Glc

    GLUT2

    -Activo

    -Electrognico

    -Activo

    -Electroneutro

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    23/73

    Absorcin de sodio: ileo

    Lumenmayor pH

    IntercambiadorCl-/HCO3-

    IntercambiadorNa+/H+

    3 Na+

    2 K+

    EnterocitoMenor pH

    TJ

    Espaciointer-celular

    Cl-HCO3-

    ATPasa

    CO2 + H2O

    Na+ H+

    NaCl

    Absorcin electroneutra

    de NaCl

    Cl-

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    24/73

    Lumen

    Co-transportadorSCFA/Na+

    3 Na+

    2 K+

    EnterocitoTJ

    Butirato-

    Espaciointer-celular

    Na+

    ATPasa

    Absorcin de sodio: colon derecho

    Carbohidratosno digeribles

    (fibras)

    FermentacinMicrobiota

    - Activo- Electroneutro

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    25/73

    Standing osmotic

    gradient theory

    (Intestino prox)

    Absorcin de agua

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    26/73

    Secrecin de cloro: en las clulas de las criptas

    3 Na+

    2 K+

    Enterocitode las criptas

    TJ

    Espaciointer-celular

    ATPasa

    LumenCanal de Cl-

    - Activo- Electrognico

    K+

    2Cl- Na+

    Na+

    Cl-

    1

    4

    1

    3

    2

    1- Cotransportador K+-Na+/Cl-: permite abastecer las clulas en Cl-2- Conductancia al K+: permite que el interior de la clula quede electronegativo3- Na+-K+ ATPasa: expulsa el Na+ y permite que se mantenga la gradiente de sodio.4- Canal de cloro: permite la salida de cloro hacia el lumen

    5- Secrecin paracelular de Na+ para mantener la electroneutralidad6- Secrecin isotnica de agua

    65

    Agua

    Pptidosopiaceos(-casomorfinasproveniente dela digestin de la

    -caseina)

    Cl-

    Receptoropiaceo

    -

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    27/73

    Restauracin del volumen plasmtico en diferentes condiciones de hidratacin

    Bebidas isotonicas: 270-330 mOsmkgBebidas hipotnicas < 270Bebidas hipertnicas > 330 mosm/kg

    Sin

    bebidas

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    28/73

    Digestin y absorcin de los carbohidratos

    Cantidades de glcidos que pasan en un da a

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    29/73

    Carbohidratospresentes en

    alimentos

    Boca

    Estomago

    Duodeno

    Yeyuno

    leo

    Colon

    Deposicin

    Fibras alim.

    Residuos de

    fibras alim.

    Cantidades de glcidos que pasan en un da a

    travs de los distintos niveles del tubo digestivo

    (g/24h)

    Dieta del hombre occidental:

    200 a 400g CHO digestible/da

    - 60% almidn

    - 40% oligo, di y monosacaridos

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    30/73

    - Monosacridos(glucosa, galactosa, fructosa, etc.)

    - Disacridos(lactosa, sacarosa, manosa, etc.)

    - Sacaridos complejos- Oligosacridos (FOS, GOS, XOS, AOS)

    - Polisacridos - glicgeno

    - almidn (amilosa + amilopectina)

    - inulina

    - Fibras

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    31/73

    El proceso de digestin y absorcin

    de los carbohidratos en el tubo digestivo

    En la boca: - -amilasa salivaria, principio de la digestin de los CHO

    En el estomago: - inhibicin de la -amilasa salivaria, sin efecto sobre los CHO

    En el intestino: - digestin intra-luminal por la -amilasa pancretica(endoamilasa)

    - digestin terminal por las disacaridasas presentes en el ribeteestriado de los enterocitos

    - absorcin de los monosacaridos producidos por mecanismosespecficos de transporte

    En el colon: - fermentacin de la fraccin CHO no digerida y absorbida en elintestino delgado (rescate colnico)

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    32/73

    Es la mayor forma de almacenamiento decarbohidratos en las plantas superiores

    Amilopectina: (80%) ramificacin en-1,6 cada 20-30 residuos de glucosa.

    -1,4

    -1,6 -1,4

    Amilosa: (20%) cadena linear larga deglucosa unidos en -1,4.

    Gelatinisa a alta temperatura

    Es digerido ms lentamente

    Polisacaridos: el almidn

    Almidn resistente

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    33/73

    Enzima salivaria:

    amilasa (1-4 endoglicosidasa)

    G

    GG

    G

    G

    GG

    G1-4 linkG

    1-6 link

    G

    G

    G

    G

    GG

    GGG G G

    G

    G

    G

    G

    G G

    G

    maltosa

    G

    G

    G

    isomaltosa

    amilasa

    maltotriosa

    G

    G

    G

    G

    dextrina limite

    Boca

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    34/73

    Intestino

    Enzimas pancreticas

    -amylase

    G G GG G

    G

    G G G

    G G GG

    GG G

    amilosa

    amilopectina

    G G G G G

    amilasa

    +

    G

    G G

    G G

    maltotriosa maltosa

    dextrina limiteG

    Inhibidor de -amilasa:ineficientes para disminuir la digestin del almidn

    ?

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    35/73

    Respuesta glicemica50 g de carbohidratos

    Tiempo

    Amilopectina

    AmilosaGlicemiamM

    Lentamente

    absorbido

    Rapidamente

    absorbido

    Puentes H2

    Amilosa

    Amilopectina

    Almidn resistente

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    36/73

    Almidn resistente

    Originalmente se consideraba que el almidn cocido era completamente digerido enel intestino delgado

    Sin embargo, algunas fracciones del almidn pueden atravesar intactas el intestinoy ser fermentadas en el colon.

    El almidn resistente es esta porcin del almidn que escapa a la digestin en elintestino delgado

    Legumbres 10Pan blanco 5Cornflakes 3Papas

    cocidas 3frias 12frias/callentadas 8

    Contenido en almidn resistente (% del almidn total)

    Almidn modificado quimicamente ms resistente a la digestin por la amilasa

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    37/73

    Enzimas del ribete estriado implicadas

    en la digestin terminal de los glucidos.

    dextrinasadextrina limite

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    38/73

    i i i i i

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    39/73

    El modelo de absorcin intestinal de glucosa mediante la presencia

    apical de GLUT2, antes (A) y despus de una comida (B).

    Bajo nivel de expresin

    de GLUT2 a nivel apical

    (50-300mM)

    Frc

    (Kellett et al. Ann Rev Nutr 2008)

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    40/73

    Regulacin de la absorcin intestinal de glucosa y fructosa

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    41/73

    Deficiencia en lactasa = hipolactasia

    Deficiencia congenita (Raro, ~60 casos descritos)

    Deficiencia en la madurez (Prematuros

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    42/73

    opo c de adu tos po actas cos e e u do

    Poblacinno-europea70-100%

    Hipolactasia primaria del adulto:

    - Alrededor del 70% de la poblacin mundial- Debido a la disminucin, geneticamente programada, de la actividad lactasa con laedad.- Produce la acumulacin de lactosa en el lumen intestinaldiarrea osmtica, dolor abdominal

    fermentacin de la lactosa en el colon y produccin de gases (H2, CO2, CH4) y

    E t t i it l i di id i t l t l l t

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    43/73

    Estrategias que permiten a los individuos intolerantes a la lactosa

    de incorporar exitosamente productos lacteos a su dieta.

    1. Consumir pequeas cantidades de productos con lactosa.

    2. El consumo crnico/repetido de alimentos con lactosa permite laasaptacin de la microbiota colnica y un metabolismo ms

    eficiente de la lactosa.3. Consumir los alimentos con lactosa con una comida ms completa

    4. Considerar la forma del alimento que contiene la lactosa; los

    quesos, chocolate, leche entera y helados son mejor tolerados.

    5. Consumir yogures con fermentos vivos.

    6. Consumir leche sin lactosa

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    44/73

    0

    10

    2030

    40

    50

    60

    7080

    0 1 2 3 4 5 6 7 8

    H2 (ppm)

    Tiempo (h)

    Excrecin de H2en aire espirado de sujetos hipolactsicos despusde la ingestin de lactosa en agua ( ),o de la misma cantidad delactosa en forma de leche ( ) o de yogurt con bacterias lcticasvivas ( ).

    Efecto del consumo de yogurt en sujetos hipolactasicos

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    45/73

    0

    1020

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    0 1 2 3 4 5 6 7 8

    H2 (ppm)

    Tiempo (h)

    Excrecin de H2en aire espirado de sujetos hipolactsicos despusde la ingestin de yogurt con bacterias lcticas vivas o de yogurttermizado (con bacterias muertas).

    Flujo ileal de actividad lactasa despus de la ingestin de 450 g de yogurt o

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    46/73

    de yogurt termizado (18g lactosa) en 8 sujetos hipolactasicos.

    -Transito oro-cecal del yogurt fresco y termizado es mayor al de la leche (16517; 206 19 y10319 min, p< 0.01).-Menos lactosa es recogida en el ileon terminal despus de la ingestin de yoghurt que de yogurttermizado (1.740.26g vs. 2.82 0.46g, p

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    47/73

    Conclusiones sobre hipolactasia

    La hipolactasia es la condicin normal mientras que la persistenciarepresenta la variante

    No existen evidencias claras de la relacin entre hipolactasia y

    desordenes funcionales del TD

    Los individuos hipolactasicos pueden generalmente soportar alrededorde 250 ml de leche sin molestias

    Existen numerosos productos lcteos disponibles con bajos contenidos en

    lactosa

    Una actividad lactasa exgena puede ser agregada al alimento con lactosa

    para aumentar su digestibilidad

    Polifenoles dietarios y absorcin de CHO

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    48/73

    Polifenoles dietarios y absorcin de CHO

    PF: - deglicosilados por lactasa-PLH in vitro- transportados por SGLT1- inhiben SGLT-1- inhiben GLUT2- inhiben amilasa pancreatica

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    49/73

    Definicin qumica: estructura de las paredes celulares de los

    vegetales: lignina, celulosa y hemi-celulosa.Pectinas, gomas y mucilages, polisacaridos de las algas, celulosa yalmidones modificados (Agentes de textura).

    Una parte importante de la fibra es hidrosoluble (pectina, glucanos,hemicelulosa).

    Definicin fisiolgica:residuo de los tejidos vegetales despus dela accin de las enzimas digestivas = fraccin glucdicaindigestible a la salida del intestino delgado.

    FIBRAS

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    50/73

    Fibras Estructura principal Constituyentessecundarios

    Celulosa

    Pectinas

    Hemicelulosa

    Lignina

    -14 glucosa

    cido -14 galacturonico-15 arabinosa-14 galactosa

    -14 glucosa-14 xilosa-14 glucosa y manosa-13 y -14 glucosa

    Polimeros no-glucidicos defenolpropenano

    Glucosa

    Ramnosa, acidogalacturonico,galactosa

    Xilosa, galactosa,fucosa, glucosa,arabinosa,

    Naturaleza qumica de los polisacridos

    de las paredes de los vegetales.

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    51/73

    Fermentacin colnica de las fracciones CHO no digestibles:

    Substratos : esencialmente carbohidratos no digestible (20g/dia) de ladieta y endogeno (mucinas) .

    A partir de estos substratos AGV (acetato, propionato, butirato,acetato, lactato, piruvato, isobutirato, valerato, isovalerato) + agua +

    gases.

    34.5 moles C6H12O648 moles acetato + 11 moles propionato+ 5 moles butirato + 34.25 moles CO2

    + 23.75 moles CH4 + 10.5 moles H2O

    34.5 moles C6H12O648 moles acetato + 11 moles propionato+ 5 moles butirato + 58 moles CO2

    + 94 moles H2 + 10.5 moles H2O

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    52/73

    Fibra diettica g/100

    Insoluble Soluble Total

    Pan blanco

    Pan integral

    Salvado de avena

    Salvado de trigo

    PorotosAcelga

    Betarraga

    Choclo

    Tomate

    Ciruela

    Manzana

    Pera

    Sandia

    2.4

    5.3

    8.5

    42.2

    11.22.3

    1.5

    3.1

    0.7

    1.0

    1.8

    2.8

    0.2

    1.3

    1.6

    5.0

    2.3

    4.20.8

    1.5

    0.4

    0.2

    0.6

    0.6

    1.0

    0.1

    3.7

    6.9

    13.5

    44.5

    15.43.1

    3.0

    3.5

    0.9

    1.6

    2.4

    3.8

    0.3

    Aportes de fibra diettica por algunos alimentos corrientes

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    53/73

    Aportes recomendados de fibras

    - Nios mayores de 2 aos: aumentar los aportes dietarios a unacantidad igual al edad ms 5 g por da, de manera a lograraportes de 25 a 35 g/dias a los 20 aos.

    - Ancianos:10 a 13 g de fibras por 1000 kcal.

    - Adultos:20 a 35 g/dia o 10 a 13 g por 1000 kcal.

    Fibra soluble

    (Almidn resistente beta glucano inulina etc)

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    54/73

    (Almidn resistente, beta-glucano, inulina, etc)

    En el TD proximal,

    forman geles viscosos

    - Atrasa el vaciamiento gstrico

    - Modula el trnsito intestinal

    Interfiere con la

    absorcin de glucosa

    ndice glicmicoHiperinsulinemia

    Constipacin

    En el colon,

    son fermentados por la microbiota

    cidos grasos de cadena corta(Acetato, propionato, butirato)

    pH intraluminal

    Resistencia frente a patgenos

    Biodisponibilidad de Ca++

    y Mg++

    Crecimiento de

    bifidobacteria

    y lactobacilos

    (Efecto prebitico)

    Riesgo osteoporosis

    Acidos grasos de cadena corta

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    55/73

    - Crecimiento y

    proteccin de la

    mucosa colnica

    Riesgocncer colorectal

    A nivel heptico,

    Inhibe la expresin de

    enzimas lipognicas

    Acidos grasos de cadena corta(Butirato, acetato, propionato)

    Trigliceridemia

    Colesterolemia

    Riesgo cardiovascular

    Liberacin de

    GLP-1 a nivel ileal y

    colonico

    SaciedadToma de alimentos

    IMCy obesidad

    Fib i l bl

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    56/73

    Fibra insoluble

    (celulosa, hemi-celulosa, lignina)

    Adsorcin y eliminacin

    de substancias toxicas o

    cancerigenas y de sales

    biliares

    Riesgo decncer colorectal

    Riesgo de obesidad

    Liberacinde CCK

    Apetito

    Ganancia de peso

    Captacin de agua

    Volumen y

    Consistencia

    de las deposiciones

    Acelera vaciamiento

    gstrico y tiempo de

    trnsito intestinal

    Riesgo de constipacinRiesgo de diverticulitis

    Digestin de

    almidn y

    absorcin de

    glucosa

    licemia einsulinemia

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    57/73

    Digestin y absorcin de protenas

    Flujos de protena dietario a travs de los distintos compartimentos del TD

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    58/73

    Protena dietaria60-90g

    Boca

    Estomago

    Duodeno

    Colon

    Ileon

    Jejuno

    Deposicin

    Saliva

    + 1 - 6g

    Secrecin gstrica

    + 4 - 12g

    Secrecin biliar y pancretica

    + 6 - 14g

    Descamacin celular

    + 5 6.6g

    Otras protenas

    (albumina, globulina IgAs)

    + 3 4g

    Protenas

    endgenas

    Absorc

    in

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    59/73

    El valor biolgico de las proteinas est determinado por la eficiencia de suutilizacin para el crecimiento y se correlaciona con su contenido en aminocidos

    esenciales.

    Sin embargo, la digestibilidadde las protenas es variable segn:

    - Su origen: animal o vegetal

    - Su contenido en Pro: a mayor contenido de este aa, menor digestibilidad

    - La presencia de fosfoprotenas (casena), que son ms resistentes a las

    proteasas pancraticas

    - La matriz alimenticia en la cual esta incorporada

    - El procesamiento del alimento (la coccin facilita la digestibilidad).

    - La presencia de factores anti-nutricionales (inhibidor de proteasas)

    g y p p y> 95% de la protena ingerida se absorbe a nivel proximal

    Los 20 aminocidos difieren en sus estructuras qumicas, tamaos,NH2

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    60/73

    Los 20 aminocidos difieren en sus estructuras qumicas, tamaos,

    propiedades fisico-qumicas, moleculares (polaridad, carga

    elctrica, etc.)

    HC

    COOH

    Estructura comn de los aa

    Basico(Lis) CH2-CH2-CH2-CH2-NH2

    Dicido(Asp) HOOC-CH2-

    Hidroxilado(Thr, Ser) CH3-CH-

    OH

    -CH2-Aromtico(Phe, Tyr)

    CH2-Indolico(Trp)

    Thiol(Cys) HS-CH2-

    Digestin de las protenas: Visin general

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    61/73

    Fase luminal- En el estomago (HCl + pepsina)

    - En el intestino (enzimas pancreticas)

    Fase del ribete estriado- Digestin terminal (proteasas asociadas al ribete estriado

    - Transporte de aa y pptidos en el enterocito

    Fase intracelular

    - Digestin por peptidasas intracitoplasmaticas- Transporte aa hacia la circulacin

    La digestin de las protenas en el estomago: la pepsina

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    62/73

    - La pepsina es secretada en forma inactiva como pepsingeno (I y II) por las

    clulas principales de la mucosa gstrica. Este proceso es regulado por hormonas

    (gastrina, histamina) y por el sistema nervioso (vago/acetilcolina).

    - El pepsingeno se activa con el pH cido del estomago: el cido clorhdrico

    produce un cambio conformacional en la molcula del pepsingeno, el cual

    favorece la autocatlisis de la molecula.

    - La pepsina tiene su mxima actividad a pH 1-3 y se inactiva a pH > 4.5

    - Su accin sobre las protenas es facilitada por el hecho que estas ya estn

    siendo desnaturadas por el HCl. Acta sobre los enlaces peptdico formados por

    aminocidos aromticosy alifticos, generando oligopptidos de gran tamao que

    no son absorbibles.

    - Se ha determinado que alrededor de 10-15% de la digestin de las protenas

    dietarias ocurre en el estomago. NO es un proceso esencial en la digestin

    proteica total

    La digestin de las protenas en el estomago: la pepsina

    Las protenas en el intestino 1- Activacin de las proteasas pancreticas

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    63/73

    p p p

    Enterokinase

    Proelastase Elastase

    Carboxipeptidasa A

    Carboxipeptidasa B

    Procarboxipeptidase A

    Procarboxipeptidase B

    2- Digestin de las protenas por las proteasas pancreticas

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    64/73

    2 Digestin de las protenas por las proteasas pancreticas

    NH2

    Aminopeptidasa

    A.A.bsico(arg. lis.)

    A.A. aromticos

    A.A.alifticos

    A.A.aromticos

    neutros

    Tripsina

    Quimotripsina

    Elastasa

    COOH

    CarboxipeptidasaA

    B

    COOH

    A.A.bsicos

    - Las proteasas pancreticas actan a pH neutro, generando

    oligopptidos(60-70%) y amino-cidos libres(30-40%).

    - La secrecin de proteasas pancreticas es regulada por

    hormonas (CCK, secretina) y neurales (Ach, VIP).

    Inhibidores de proteasas

    Control del apetito???

    i di i

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    65/73

    Proteina dietaria

    Digestin enzimatica

    Liberacin de pptidos bioactivos encriptadosen la proteina original

    Las protenas en el intestino: digestin terminal

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    66/73

    Peptidasas del ribete estriado

    Existen ms de 20 peptidasas diferentes:- endopeptidasas

    - aminopeptidasas,

    - carboxipeptidasas

    - dipeptidasas (prolina-dipeptidasa)

    Digieren oligopptidos (de 6-8 aa) luminales a aminocidos libres,

    dipptidos y tripptidos

    Peptidasas intracelulares

    - Amino di- y tripeptidasa, prolina-dipeptidasa; participan tambinen la degradacin de protenas endgenas. Aumentan en el ayuno

    prolongado y en caso de dietas hipoproteicas. Son ms activas en los

    segmentos proximales del intestino.

    T i i l d i id id

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    67/73

    Transporte intestinal de aminocidos y pptidos

    - Se realiza gracias a la presencia de transportadores de aminocidos y depptidos en el ribete estriado.

    - Existen un gran nmero de transportadores distintos, activo/pasivo y Na+-

    dependiente o independiente, etc., debido a las diferencias de propiedades

    fisicoqumicas de los aminocidos y pptidos

    - Los sistemas de transporte son diferentes en la membrana de las

    microvellosidades y en la membrana basolateral La membrana basolateral de los

    enterocitos expresa transportadores que extraen aminocidos del citoplasma y

    otros que obtienen aminocidos de la sangre

    - El transporte de pptidos es ms rpido que el de aminocidos

    - El epitelio intestinal usa glutamina, glutamato y aspartato como fuentes de

    energa. Tambin utiliza arginina.

    - Aproximadamente 10% de los aminocidos absorbidos se utilizan para la sntesis

    proteica endgena en el enterocito

    Clasificacin de los sistemas de transporte de aminocidosen la membrana apical del enterocito

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    68/73

    en la membrana apicaldel enterocito

    B -aminocidos dipolares SI NOBO+ -aminocidos dipolares, bsicos, cys SI NO

    B aa neutros y glu SI Cl-

    IMINO Iminocidos (pro) SI NO

    -aminocidos SI Cl-XAG Aminocidos cidos SI K+,

    Creatine creatine SI CL-

    Sistema Sustratos Dependencia Participacin dede del gradiente otros iones

    transporte

    Tomado d e V. Ganapathy, M. Brans ch y F.H. Leibach . en: Phys iolo gy of th e gastro intest inal tract, 3rd ed.L.R. John son , ed. New York: Raven Press , 1994: 1773-94.

    Clasificacin de los sistemas de transporte de aminocidos en lab b l t l d l t it

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    69/73

    membrana basolateraldel enterocito

    Tomado d e V. Ganapathy, M. Brans ch y F.H. Leibach . en: Phys iolo gy of th e gastro intest inal tract,

    3rd ed. L.R. Joh nso n, ed. New York: Raven Press, 1994: 1773-94.

    Sistema de Sustratos Dependencia delTransporte gradiente de Na+

    A -aminocidos dipolares Iminocidos SI

    asc Aminocidos neutros (Ala, Ser) NO

    Xc- cys/glu exchange NO

    L Aminocidos ramificados y neutros NO

    y+L Aminocidos dibsicos y neutros NO (dibasicos)

    SI (neutros)

    GLY Gly SI

    T Aromaticos NO

    T t i t ti l d tid

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    70/73

    Transporte intestinal de pptidos

    -Hay potencialmente 400 dipptidos y 8000 tripptidos distintos, pero un solomecanismo transportador.

    - El mecanismo de transporte de aminocidos es independiente del transporte depptidos. Esto explica que los pacientes con enfermedad de Hartnup con cistinuria nosufran de desnutricin proteica.

    - Algunos pptidos escapan al proceso digestivo intracitoplasmtico y llegan a la porta

    mediante un sistema de transporte de pptidos en la membrana basolateral.

    -El transporte intestinal de pptidos es un transporte activo terciario que

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    71/73

    2

    + -+ -+ -+ -+ -

    ATP

    2 K+

    3 Na+

    ADP+Pi

    Na+

    H+

    PptidoH+

    1

    3

    El transporte intestinal de pptidos es un transporte activo terciarioque

    depende de la gradiente de protones generada por el intercambiador

    Na+/H+ y de la gradiente de Na+ generada por la Na+/K+-ATPasa.

    - Este transportador de pptidos ha sido llamado Pept-1

    Pept-1 traanspota tambin frmacosy profrmacos (antibiticos -lactmicos, inhibidores de ACE,drogas antitumorales)

    V j d l d f l i i l di i id

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    72/73

    Ventajas del uso de frmulas nutricionales di y tripptidos

    1- Tienen menor osmolaridad

    2- Mejor estabilidad de los aminocidos (tirosina, cistena, glutamina) solubilidad

    3- Satisfacen la necesidad de glutamina para reparar la mucosa intestinal.

    4- Absorcin ms veloz que los aminocidos libres

    5- Niveles sanguneos ms estables

    6- Ausencia de competencia como en el caso de los aminocidos

    7- Conservacin de energa a nivel de los enterocitos

    8- Resistencia del transportador PEPT1 al ayuno, la desnutricin proteico-energtica, ladeficiencia de vitaminas y enfermedades intestinales.

    Distribucin geogrfica de la absorcin de protenas

  • 5/26/2018 Intoduccion Fisiologia Digestiva 1 Magister Alimentos 2012

    73/73

    - Dipptidos y tripptidos preferentemente en el intestino proximal. Aminocidos

    preferentemente en el intestino distal. Estos gradientes axiales recprocos son elproducto de variaciones de las capacidades de transporte ms que producto deafinidades.

    - Las peptidasas de membrana son ms abundantes en el ileon que en el yeyuno:hidrlisis ms intensa distalmente.

    - La absorcin de las protenas est prcticamente completa a nivel de la vlvula

    ileocecal

    - El colon puede tener considerable capacidad para absorber productos de digestinde protenas pero su significado es dudoso(protenas bacterianas?)

    g g p