Tema10: El Procesamiento de los Alimentos en Animales

Introducción(简介)

 Este tema trata de todo lo relacionado con el sistema digestivo, es decir, desde la entrada de los alimentos por la boca, su paso por el estomago, todos los procesos por los que pasa en los intestinos hasta su llegada a la sangre.


1.La Nutrición en los Animales(动物的营养)


Todos los animales son heterótrofos; por tanto, necesitan incorporar materia orgánica ya elaborada para crear la suya propia y obtener la energía necesaria para los procesos vitales.
Los nutrientes necesarios se encuentran contenidos en las complejas moléculas que forman los alimentos. Para que dichas moléculas puedan incorporarse a las células del organismo necesitan ser sometidas a un proceso de transformación que las convierta en otras más sencillas. Este proceso, básico para la vida de los animales, se realiza en el aparato digestivo, que se encuentra anatómica y fisiológicamente adaptado al tipo de alimento consumido.


El Proceso Digestivo

El proceso digestivo agrupa todas aquellas transformaciones que sufren los alimentos en el aparato digestivo para poder ser asimilados.


Etapas del Proceso Digestivo


1. Ingestión. Esto se corresponde con la entrada de los alimentos en el organismo. La mayoría de animales posee estructura especializada para facilitar la captura o la ingestión de los alimentos.
2. Digestión. Transformación de los alimentos en moléculas más sencillas para que puedan ser aprovechadas por las células(doble transformación mecánica y química).
3. Absorción. Las moléculas obtenidas durante la digestión atraviesan las paredes del tubo digestivo para incorporarse a todas las células del organismo(dependiendo del animal este proceso se realizara de diferente forma).
4. Egestión. Es el proceso de eliminación de todos los residuos de los alimentos que no han podido ser digeridos y que son expulsados al exterior del organismo.


Aparatos Implicados en la Nutrición

En la mayoría de los animales las células se encuentran muy alejadas de los lugares en donde se absorben los nutrientes, de los que se incorpora el oxígeno para el metabolismo y se eliminan los desechos metabólicos; por ello en la nutrición, además del aparato digestivo, intervienen el aparato circulatorio, que distribuye los nutrientes, el aparato respiratorio, a través del cual se incorpora el oxígeno necesario para metabolizar los nutrientes , y el aparato excretor que elimina los desechos procedentes del metabolismo celular.


Relación entre los aparatos implicados en la nutrición

    Transforma los alimentos en nutrientes.

Absorbe O2 y elimina CO2.

 Transporta los nutrientes a loas células y las sustancias de desecho a los aparatos excretor y respiratorio.

elimina los desechos producidos en el metabolismo celular. 

2. Modelos de aparatos digestivos.(消化器官的模型)

El aparato digestivo de los animales responde a dos modelos diferentes :


-Una cavidad gastrovascular , que ocupa el centro del animal y que está comunicada con el exterior a través de una única abertura , que hace las veces de boca y ano, característico de los cndarios.
 El hecho de tener una sola abertura hace que la digestión no se muy eficaz, ya que el alimento digerido, los desechos, y las presas nuevas se mezclan en la cavidad gastrovacular.


-Un tubo digestivo con dos aberturas, boca y ano, que esto es lo característico de la mayoría de los invertebrados.

APARATO DIGESTIVO DE ALGUNOS INVERTEBRADOS

Casi todos los grupos de invertebrados tienen en común un aparato digestivo formado por un tubo en el que se diferencian la boca, la faringe, el esófago, el estómago y el intestino. Cada grupo presenta estructuras relacionadas con sus diferentes hábitos alimentarios.


Anélidos: Tiene buche y molleja: en el buche se almacenan el alimento y en la molleja se tritura.
Moluscos: Junto al estómago se encuentra el hepatopáncreas, glándula voluminosa encargada de la secreción de las enzimas digestivas.
Equinodermos
Artrópodos: Los insectos tienen en la boca glándulas salivales secretoras de saliva que ejerce una acción enzimática sobre los animales.


APARATO DIGESTIVO DE VERTEBRADOS

Los vertebrados tienen un aparato digestivo más evolucionado y está formado por un tubo digestivo y por las glándulas anejas.
El tubo digestivo presenta unas características que favorecen la digestión:
-> Sus paredes son musculosas, que favorecen el tránsito de los alimentos a través del tubo digestivo.
-> Se diferencian en regiones con características propias (la boca, la faringe, el esófago, el estómago y el intestino), adaptadas al tipo de cada animal.
-> Su longitud es grande, lo suficiente como para que los alimentos se digieran y absorban eficazmente.
-> Tiene glándulas en sus paredes del estómago y del intestino que segregan jugos digestivos que favorecen la digestión.


Las glándulas anejas, como las salivales, el páncreas y el hígado, están situadas fuera del tubo digestivo que producen diversos jugos que vierten al interior del tubo digestivo para realizar o facilitar la digestión. Los vertebrados, al ser, un grupo muy amplio de animales, sus aparatos digestivos posponen en función de sus hábitos alimentarios.


 3. Ingestión del alimento (食物的摄取)


Dependiendo de la forma en la que los animales consiguen el alimento se pueden distinguir dos métodos diferentes de ingestión: pasiva y activa.

INGESTIÓN PASIVA

Algunos animales acuáticos (muchos de ellos, inmóviles) utilizan un sistema de ingestión pasiva en el que intervienen ciertas estructuras especializadas.
-Estructuras ciliadas. Formadas por cilios y flagelos, que facilitan la ingestión del alimento. Las esponjas poseen células flageladas, los coanocitos. Algunos moluscos bivalvos tienen toda la superficie externa de las branquias recubierta de cilios.
-Filtros. Varios animales acuaticos que se alimentan de mi microorganismos o de pequeñas particulas orgánicas poseen filtros para pader retener los alimentos y hacer circular el agua, reteniendo en ellos los alimentos.

INGESTIÓN ACTIVA

Este sistema implica que el animal se mueva y posea órganos adaptados a la captura y sujeción del alimento. Algunas adaptaciones de este tipo son:
-La rádula de los moluscos es un órgano formado por numerosos y pequeños dientes muy agudos, que el animal mueve, a modo de lija.
-Algunos animales poseen tentáculos para sujetar a las presas. En los moluscos cefalópodos son musculsos y con ventosas; en los cnidarios tienen células urticantes(cnidoblastos) con las que inyectan a sus presas un líquido paralizante que facilita su captura.
-Los apéndices bucales de los artrópodos son estructuras que presentan morfologías diferentes, adaptadas al tipo de alimentación del animal.
-Los dientes de los vertebrados son estructuras encargadas de cortar y triturar el alimento. La forma, el número y el desarrollo de los mismos son distintos en cada especie animal, ya que a lo largo de la evolución se han ido adaptando al tipo de alimento utilizado.


4. Tipos de Digestión(消化的种类)

Según el lugar donde se realice la digestión se puede clasificar en: intracelular, mixta y extracelular.


Digestión Intracelular


Las partículas alimenticias quedan englobadas por una vesícula en el interior de la célula. Los lisosomas vierten encimas hidrolíticas al interior de esta vesícula, formandose así una vacuola digestiva en la que se realiza la digestión química de los alimentos. Una vez degradados estos, los nutrientesatraviesan la menbrana de la vacuoola y se incorporan al hialoplasma celular. Los productos de desecho son expulsados al exterior por medio de una vacuola fecal. Esta modalidad de digestión es propia de las esponjas.


Digestión mixta


Este tipo de digestión transcurre en dos etapas, une intracelular y otra estracelular. Es muy corriente en animales como los cnidarios y los platelmintos:

Digestión Extracelular


Este tipo de digestión se realiza fuera de las células, en las cavidades internas que forman el tubo digestivo. Es una modalidad que permite la ingestión de partículas alimenticias de mayor tamaño, lo cual hace que el proceso de digestión sea intermitente. Es propia de algunos invertebrados y de todos los vertebrados.


Hay dos tipos de transformación de los alimentos:


Transformaciones mecánicas. El alimento se fragmenta en porciones más pequeñas con ayuda de órganos especializados. favoreciendo las transformaciones químicas.


Transformaciones químicas. Consiste en la hidrólisis enzimática de las grandes moléculas orgánicas para transformarlas en otras más sencillas( monosacáridos, ácidos grasos, glicerina, aminoácidos, etc) .

5. Proceso Digestivo en Vertebrados(脊椎动物的消化过程)

Digestión en la boca

La digestión se inicia en la boca donde se realizan los siguientes procesos:




Masticación: la boca de los mamiferos es una cavidad provista de dientes cuyo grado de desarrollo está adaptado al tipo de alimentación.


Insalivación: Se produce cuando la saliva, segregada por las glándulas salivales se mezcla con el alimento. La saliva es un líquido compuesto por agua , mucina y ptialina, o alimasa salival, que transforma el almidón en maltosa y favorece la ingestión, el alimento se transforma en una masa denominada bolo alimenticio.


Deglución: El bolo alimenticio es empujado por la lengua hacia la faringe, pasa el esófago y de ahí al estómago. El avance a través del esófago se produce gracias a movimientos de contracción ondulatorios llamados peristálticos.

Digestión gástrica

Se pueden distinguir dos fases: Mecánica y Química:


La digestión mecánica está provocada por la contracción de las paredes estomacales, mientras que la química se realiza gracias  al jugo gástrico segregado por células de la pared del estómago. Este jugo está formado por:


Ácido clorhídrico: proporciona una acidez adecuada para matar las presas y detener la actividad bacteriana.
Pepsina: Enzima que hidroliza parcialmente las proteínas transformándolas en péptidos.
Mucina: Protege la pared del estómago de la acción del ácido clorhídrico y de la pepsina.

Digestión intestinal

La digestión se completa en el intestino, que es un tubo de longitud variable en función del tipo de alimentación, siendo más largo en herbívoros que en los carnívoros. Esta adaptación es debida a la necesidad de mayor espacio para albergar la abundante flora bacteriana necesaria para digerir la celulosa.


El intestino está formado por dos partes de diferente grosor:


Intestino delgado. Tiene tres regiones: duodeno, yeyuno e íleon.
Intestino grueso. Se divide en : ciego, colon ascendente, colon trasverso, colon descendente, colon sigmoides, recto y ano.


El intestino delgado se une al grueso a unos 7 cm del comienzo de este, formándose una estructura ciega denominada apéndice vermiforme.


La digestión del quimo se completa en el intestino delgado gracias a la acción química de las secreciones vertidas al duodeno por el páncreas, el hígado y las glándulas intestinales. Tras la acción de estas secreciones el quimo está se transforma en una sustancia blanquecina llamada quilo. El quilo está formado por agua, sales minerales y nutrientes, que son absorbidos en la mucosa intestinal e incorporados al aparato circulatorio.




El intestino grueso contiene poblaciones de bacterias, como Escherichia coli, que descompone los alimentos que no han sido digeridos previamente, y es donde se absorbe la mayor parte del agua e iones y se forman las heces fecales.

Funciones de las glándulas anejas al intestino


Hígado: Segrega la bilis, que se almacena en la vesícula biliar.También sintetiza la urea, el colesterol o la mayoría de las proteínas del plasma sanguíneo(fibrinógeno y protombina).


La bilis provoca la emulsión de las grasas, facilitando la acción de las lipasas, tanto pancreática  como intestinal.

Páncreas. Es una  glándula de secreción mixta. Segrega el jugo pancreático y hormonas que intervienen en la regulación de la glucemia.


El jugo pancreático está formado por encimas hidrolíticas.


Alimasa: Hidrolísis del almidón.
Lipasa: Transforma grasas en ácidos grasos y glicerina.
Tripsinay quimotripsina:
Prosiguen la digestión de las proteínas, convirtiéndolas en péptidos pequeños.

6. Absorción Intestinal y Egestión(肠道的吸收与排泄)

Consiste  en el paso de los nutrientes a través de las paredes del intestino hasta el sistema circulatorio, en el llamado difusión y transporte activo.


Las vellosidades intestinales son repliegues de la mucosa intestinal que lo forman algunos vertebrados. Y esta sirve que sea más fácil y eficaz la absorción testinal.


La diferencia de los monosacáridos y los aminoácidos; es, que este primero se absorve en el intestino mediante fusión y por transporte activo, mientras que el segundo solo lo hace por transporte activo.


La glicerina y los ácidos grasos pasan a las células epiteliales del intestino, que vuelven a formar una nueva grasa que recorre por los vasos quilíferos del sistema circulatorio linfático, donde se incorpora al sistema circulatorio sanguíneo.

EGESTIÓN

Consiste en la eliminación de los residuos de la digestión que en el intestino grueso se transforman en heces fecales y son expulsadas al exterior.
Esstas heces fecales son expulsadas mediante la defecación que pueden producirse por:


-La cloaca: Es un ensachamiento del intestino que terminan los conductores y los reproductores, que le afectan a los anfibios, reptiles y las aves.


-El ano: Pasan directamente al exterior, y esta forma la tienen los mamíferos.


Existe otro caso especial que les ocurre a otros tipos de aves. Realizan la egestión por defecación y a través de la boca (egagrópila) que encuentran restos no digeridos.


 7. Transporte de nutrientes (营养物质的运输)

 Una vez que los nutrientes han sido absorbidos, el aparato ciculatorio se encarga de tranpostarlos al resto de las células del organismo. En los animales más evolucionados, el aparato circulatorio está formado por:


-> Líquido de transporte. Es un tejido conectivo que circula por el aparato circulatorio.Está formado, por agua, sales minerales, proteínas, células y diversos pigmentos, encargados de trasportar gases (oxígeno y dióxido de carbono). Existen varios tipos, que diferencian su composición en:
- Hidrolinfa: Transporta nutrientes y sustancias de desecho, pero carece de función transportadora de gases.
- Hemolinfa: Es el líquido de transporte de muchos invertebrados.
- Sangre: Es una mezcla compleja formada por plasmas sanguíneo y por tres tipos de células: eritrocitos, leucocitos y plaquetas. Además de transportar nutrientes, defiende frente a las infecciones y lesiones y distribuye calor por todo el organismo.
- Linfa: Su composición es análoga a la de la sangre, pero se diferencia de esta en que no tiene eritrocitos ni plaquetas, y transporta una mayor cantidad de lípidos y de leucocitos.


-> Vasos sanguíneos. Son conductores que forman el sistema vascular por el que circulan los líquidos de transporte. Existen tres tipos:
 - Arterias: Son los vasos por los que sale la sangre del corazón.
- Venas: Son los vasos por los que la sangre entra en el corazón.
- Capilares: En ellos se produce el intercambio de gases y nutrientes entre células del organismo y el aparato circulatorio.

8.Modelos de aparatos circulatorios(循环系统的模型)

Según la estructura de la red de vasos sanguíneos, se distinguen dos tipos de aparatos circulatorios.
-Abierto. Se caracteriza por que los vasos no forman un circuito cerrado, sino que se abren a las cavidades corporales.  Donde de efectúa el intercambio de gases y nutrientes.
La circulacion abierta es suficiente para animales con tasas metabólicas muy bajas.  Es un sistema propio de los artrópodos y de la mayoría de los moluscos.
-Cerrado. A medida que se asciende en la escala zoológica se requiere un sistema circulario más eficaz y mejor adaptado a las características y condiciones de vida del animal.
El líquido de transporte circula siempre por el interior de un sistema de vasos cerrados, sin salir de ellos, con la excepción del plasma sanguíneo.  Es propio de vertebrados y de algunos invertebrados

APARATO CIRCULATORIO DE INVERTEBRADOS

 De los muchos grupos de invertebrados destacan, por su importancia evolutiva:
-Moluscos. Excepto los cefalópodos, tienen un aparato circulatorio abierto con un corazón tabicado, que se encuentra dentro de una cavidad denominada pericárdica.
Para mejor la circulación a través de las branquias cuentan con corazones accesorios llamados branquiales. La presencia de estos corazones es una adaptación que corrige en parte la ineficacia del sistema circulatorio abierto.
-Artrópodos. Tienen un aparato circulatorio abierto con un corazón tubular que presenta unos pequeños orificios u ostiolos. El corazón se contrae y bombea la hemolinfa hacia las arterias; de estas pasa a los espacios tisulares, y, desde ahí, regresa por otros vasos a la cavidad pericárdica que rodea el corazón.
-Anélidos. Poseen un aparato circulatorio cerrado formado por dos vasos longitudinales, uno en posición dorsal y otro en posición ventral, unidos por varios vasos transversales.  El movimiento de la sangre es posible ya que algunos vasos transversales, denominados ensanchamientos contráctiles, han desarrollado la capacidad para contraerse.

APARATOS CIRCULATORIOS DE VERTEBRADOS

El aparato circulatorio de los vertebrados es cerrado y presenta un corazón tabicado. El número de cavidades que lo forman varía para cada grupo taxonómico.
La circulación sanguínea puede ser de dos tipos: simple o doble.
-Circulación simple. Es propia de los peces. El corazón está formado por dos cámaras: una aurícula y un ventrículo, y un seno venoso o cámara accesoria. Donde cede el oxígeno, recoge CO2 y regresa por las venas hasta el seno venoso del corazón. De esta manera, el corazón solo impulsa sangre sin oxigenar y nunca sangre oxigenada.
-Circulación doble. Se da entre los vertebrados que respiran mediante pulmones: anfidios, reptiles, aves y mamíferos. La sangre pasa dos veces por el corazón, siguiendo dos circuitos
        -En la circulación menor, la sangre sale del ventrículo derecho a través de las arterias pulmonares y se dirige a los pulmones, donde una vez oxigenada es devuelta a la aurícula izquierda a través de las venas pulmonares.
        -En la circulación mayor, la sangre oxigenada sale del ventrículo izquierdo a través de la arteria aorta, donde cede oxígeno y capta dióxido de carbono. La sangre sin oxigenar regresa al corazón, entra en él por la aurícula derecha a través de la vena cava.


En los animales con circulación doble, el corazón, al contraerse, impulsa sangre oxigenada y sangre sin oxigenar. Dependiendo de que estos dos tipos de sangre se mezclen o no, se distinguen dos modelos de circulación doble: incompleta y completa.
-Incompleta. Se da en animales, como los anfibios y la mayoría de los reptiles, cuyo corazón está formado por tres cavidades, dos aurículas y un ventrículo. Un tabique intraventricular del corazón de la mayoría de los reptiles es incompleto, por lo que el ventrículo no queda dividido en dos cámaras.
-Completa. Ocurre en las aves, mamíferos y algunos reptiles. En este caso el corazón está dividido en cuatro cavidades, dos aurículas y dos ventrículos.
Dado que no existe comunicación entre las dos zonas, ambos tipos de sangre no se mezclan.

9.Funcionamiento del corazón en mamíferos(哺乳动物心脏的功能)




En este video se explica el funcionamiento del corazón.

El ciclo cardíaco 


El ciclo cardíaco es la secuencia de procesos que ocurren en el corazón para que se produzca un latido completo. En una persona adulta en reposo la frecuencia cardíaca es unos 75 por minuto, y cada uno de ellos consta de varias etapas consecutivas:


Diástoles auricular y ventricular. Los músculos del corazón se encuentran relajados, y las válvulas aórtica y pulmonar, cerradas, impiden que la sangre retorne desde las arterias al corazón.


Sístole auricular y diástole ventricular. Los músculos de las aurículas se contraen y la sangre es impulsada hacia los ventrículos, que en ese momento se encuentran en diástole.


Sístole ventricular y diástole auricular. Los  ventrículos se contraen e impulsan la sangre a través de las arterias. Las válvulas que separan las aurículas de los ventrículos, mitral y tricúspide, se cierran, impidiendo con ello que la sangre retorne a los ventrículos.






Origen y propagación del latido cardíaco 




 El latido del corazón de un mamífero se inicia en un grupo de células musculares especializadas de la aurícula derecha, el nódulo senoauricular o marcapasos, que tienen capacidad para contraerse por sí mismas rítmicamente.


Una vez iniciado el latido, el impulso se propaga rápidamente por las paredes de las aurículas, provocando su contracción. Estos impulsos llegan al nódulo auriculoventricular, grupo de células especializadas situadas en la pared entre la aurícula y el ventrículo derechos, donde el latido se detiene 0,1s antes de transmitirse, para dar tiempo a  que se vacíen completamente, por unas fibras musculares especiales denominadas fascículo de Hiss, hacia las paredes de los ventrículos derecho e izquierdo, que se contraen simultáneamente.

Aunque el nódulo senoauricular envía impulsos a un ritmo determinado, existen factores que varían la frecuencia cardíaca: la mayor o menor actividad física, el nivel de estrés, factores hormonales....etc. 






Realizado por: Loueiny Rodrigues; Noelia Martín; Didi Li y Raquel Cortes .