Celular
La digestión comienza inmediatamente en la cavidad oral con la digestión mecánica y química. La digestión mecánica en la cavidad oral consiste en la trituración de los alimentos en trozos más pequeños por parte de los dientes, un proceso llamado masticación. La digestión química en la boca es menor, pero consiste en la amilasa salival (ptialina o alfa-amilasa) y la lipasa lingual, ambas contenidas en la saliva. La amilasa salival es químicamente idéntica a la amilasa pancreática y digiere el almidón en maltosa y maltotriosa, trabajando a un pH óptimo de 6,7 a 7,0. La lipasa lingual, también contenida en la saliva, hidroliza los enlaces éster de los triglicéridos para formar diacilgliceroles y monoacilgliceroles. Tras una digestión suficiente en la cavidad oral, el alimento parcialmente digerido, o bolo, se traga en el esófago. En el esófago no se produce ninguna digestión.
Después de pasar por el esófago, el bolo entra en el estómago y se somete a una digestión mecánica y química. La digestión mecánica en el estómago se produce a través de las contracciones peristálticas del músculo liso desde el fondo hacia el píloro contraído, lo que se denomina propulsión. Una vez que el bolo está cerca del píloro, el antro funciona para triturar el material mediante fuertes contracciones peristálticas que fuerzan el bolo contra un píloro fuertemente constreñido. La agitación del antro sirve para reducir el tamaño de las partículas de alimento y se denomina trituración. Sólo las partículas de menos de 2 mm de diámetro pueden pasar al duodeno a través del píloro contraído. El resto del bolo alimenticio es empujado hacia el cuerpo del estómago para su posterior digestión mecánica y química. Este movimiento hacia atrás del bolo desde el píloro hasta el cuerpo se denomina retropulsión y también sirve para ayudar a la digestión mecánica. Esta secuencia de propulsión, trituración y retropulsión se repite hasta que las partículas de alimento son lo suficientemente pequeñas como para pasar a través del píloro al duodeno. Todo el quimo que no es empujado a través del píloro durante el proceso de digestión activa es finalmente arrastrado al duodeno a través de un píloro relajado por una serie de fuertes contracciones peristálticas en el estómago. Esta actividad se produce durante la fase interdigestiva llamada complejos motores migratorios (MMC) que funcionan para mover el bolo de forma aboral para evitar el estancamiento y la acumulación bacteriana.
Hay una importante digestión química en el estómago. Existen dos tipos de glándulas en la mucosa gástrica que ayudan a la digestión química: las glándulas oxínticas y las glándulas pilóricas. Las glándulas oxínticas están situadas en el cuerpo del estómago y contienen células parietales y células principales. Las células parietales secretan ácido clorhídrico, concentrado a aproximadamente 160 mmol/L y un pH de 0,8. El ácido clorhídrico secretado por las células parietales cumple tres funciones principales 1) crear un entorno hostil para los microorganismos patógenos introducidos por la boca, 2) desnaturalizar las proteínas y hacerlas más accesibles para la degradación enzimática por la pepsina, y 3) activar el zimógeno pepsinógeno a su forma activa, la pepsina. Las células parietales también secretan una sustancia llamada factor intrínseco, necesaria para la absorción de la vitamina B12 en el íleon terminal. Las glándulas oxínticas también contienen células principales que secretan el zimógeno pepsinógeno. El pepsinógeno es el precursor de la enzima proteolítica pepsina y debe ser activado a pepsina por el pH ácido del estómago (inferior a 3,5) o por la autoactivación de la propia pepsina. La pepsina actuará entonces sobre los enlaces peptídicos internos de las proteínas a un pH óptimo de 2 a 3. Las glándulas pilóricas se encuentran en el antro del estómago y contienen células mucosas y células G. Las células mucosas secretan una mucosa rica en bicarbonato sobre la superficie de la mucosa gástrica para protegerla del contenido ácido del estómago. Las células G secretan gastrina, una hormona que actúa de forma endocrina para estimular la secreción de ácido clorhídrico por parte de las células parietales. En el estómago no se produce la digestión de los hidratos de carbono.
La mayor parte de la digestión química se produce en el intestino delgado. El quimo digerido del estómago pasa a través del píloro y al duodeno. Aquí, el quimo se mezclará con las secreciones del páncreas y del duodeno. La digestión mecánica también se producirá en menor medida. El páncreas produce muchas enzimas digestivas, como la amilasa pancreática, la lipasa pancreática, el tripsinógeno, el quimotripsinógeno, la procarboxipeptidasa y la proelastasa. Estas enzimas se separan del entorno ácido del estómago y funcionan de forma óptima en el entorno más básico del intestino delgado, donde el pH oscila entre 6 y 7 debido al bicarbonato secretado por el páncreas. La amilasa pancreática, al igual que la amilasa salival, funciona para digerir el almidón en maltosa y maltotriosa. La lipasa pancreática, secretada por el páncreas con una importante coenzima llamada colipasa, funciona para hidrolizar los enlaces éster de los triglicéridos para formar diacilgliceroles y monoacilgliceroles. El tripsinógeno, el quimotripsinógeno, la procarboxipeptidasa y la proelastasa son precursores de las peptidasas activas. El páncreas no secreta la forma activa de las peptidasas; de lo contrario, podría producirse una autodigestión, como ocurre en la pancreatitis. En cambio, el tripsinógeno, el quimotripsinógeno, la procarboxipeptidasa y la proelastasa se convierten en tripsina, quimotripsina, carboxipeptidasa y elastasa, respectivamente. Esta conversión se produce cuando la enteroquinasa, una enzima duodenal, convierte el tripsinógeno en tripsina. La tripsina puede entonces convertir el quimotripsinógeno, la procarboxipeptidasa y la proelastasa en sus formas activas. La tripsina, la quimotripsina y la elastasa son endopeptidasas que hidrolizan los enlaces peptídicos internos de las proteínas, mientras que las carboxipeptidasas son exopeptidasas que hidrolizan los enlaces peptídicos terminales de las proteínas. Estos zimógenos pancreáticos salen del páncreas a través del conducto pancreático principal (de Wirsung) y se unen al conducto biliar común formando la ampolla de Vater y desembocan en la porción descendente del duodeno a través de la papila duodenal mayor. El conducto biliar común transporta la bilis producida en el hígado y almacenada en la vesícula biliar. La bilis contiene una mezcla de sales biliares, colesterol, ácidos grasos, bilirrubina y electrolitos que ayudan a emulsionar los lípidos hidrofóbicos en el intestino delgado, lo que es necesario para el acceso y la acción de la lipasa pancreática, que es hidrofílica.
Una vez en el duodeno, habrá una cascada de activación que comienza con la enteroquinasa producida por el duodeno para activar el tripsinógeno a tripsina, y la tripsina activará las otras peptidasas pancreáticas. Es importante destacar que el duodeno también aporta varias enzimas digestivas, como las disacaridasas y las dipéptidas. Las disacaridasas incluyen la maltasa, la lactasa y la sucrasa. La maltasa rompe el enlace glicosídico de la maltosa, produciendo dos monómeros de glucosa, la lactasa rompe el enlace glicosídico de la lactosa, produciendo glucosa y galactosa, y la sacarasa rompe el enlace glicosídico de la sacarosa, produciendo glucosa y fructosa. La dipeptidasa rompe el enlace peptídico de los dipéptidos. En este punto, la boca, el estómago y el intestino delgado han descompuesto la grasa en forma de triglicéridos en ácidos grasos y monoacilglicerol, los hidratos de carbono en forma de almidón y disacáridos en monosacáridos, y las proteínas grandes en aminoácidos y oligopéptidos. Así, el proceso digestivo ha convertido los macronutrientes en formas absorbibles por el torrente sanguíneo para su uso corporal.