Control de la Alimentación - Anatomía & Fisiología
Introducción
Diferentes hormonas, neurotransmisores y los reflejos están involucrados en el complicado proceso de la alimentación en los animales. Las secreciones y la motilidad del tracto gastrointestinal están estimuladas y cuidadosamente reguladas por numerosos factores, incluyendo los estímulos ambientales y la presencia de alimentos en diferentes partes del tracto gastrointestinal, desde la cavidad oral hasta el intestino.
Cuando se ingiere una sustancia nociva el cuerpo actúa para eliminarla de diferentes maneras y evitar que el animal enferme, por ejemplo, a través del vómito y la diarrea. Si una o más de las vías involucradas en el control de la alimentación de está dañada o inhibida, se producirán problemas como por ejemplo la obesidad.
Métodos de Alimentación
Existen una serie de métodos de alimentación en los diferentes animales, incluyendo la absorción sobre la superficie del cuerpo, la filtración, a través de las mucosas, alimentación por fluidos, perforación y succión, morder y cortar, atrapando a su presa, uso de las mandíbulas, dientes, picos y mediante toxinas.
Funciones del TGI
La función principal del TGI es la realización de una alimentación y digestión eficiente para que los nutrientes esenciales puedan ser absorbidos. El TGI actúa entonces para evacuar el material de desecho procedente de este alimento ingerido del cuerpo. A continuación se describen sus funciones principales:
- Secreción de enzimas y co-factores para la digestión, incluyendo agua, iones y mucosas.
- Motilidad para favorecer el avance del alimento, digestión mecánica, mezcla del alimento y control del tono de los esfínteres.
- Migración de complejos mioeléctricos para evitar acumulación de desechos.
- Peristaltismo.
- Haustración
- Motilidad segmentaria.
- Flujo de sangre a los músculos, submucosa y las superficies epiteliales para mantener la secreción, la motilidad y la absorción de los productos de la digestión y el crecimiento y la reparación de los nombrados anteriormente.
El Control del TGI
Las hormonas endocrinas son liberadas a la circulación por células presentes en el tubo digestivo o en los órganos accesorios; los mediadores paracrinos son liberados por las células situadas en el tracto y difundidos a nivel local para actuar en las células diana vecinas. Los neurotransmisores de los nervios y otras células se pueden utilizar y el sistema nervioso autónomo está superpuesto sobre el control local.
El Control de la Motilidad
El control de la motilidad es intrínseco. Utiliza las células musculares del marcapasos (células de Cajal) para establecer un ritmo de base eléctrica (BER) de 3.20 por minuto. Pasa a través de uniones gap y se crea un potencial de acción, produciendo una onda de contracción lenta. La probabilidad de que se produzca un potencial de acción es mayor en el tramo en el que los alimentos se encuentran en el lumen y durante la estimulación química de la comida.
Señales endocrinas, paracrinas o nerviosas entran en el sistema nervioso entérico a través de las neuronas sensoriales. Las neuronas interactúan con los plexos en la pared de TGI. El plexo mientérico controla el movimiento muscular y la submucosa del plexo controla la secreción y el flujo sanguíneo. Los dos plexos están conectados por interneuronas para un control coordinado de ambos. El sistema nervioso autónomo está superpuesto.
Los neurotransmisores excitatorios son parasimpaticomiméticos. Se incluyen: ACh (muscarínicos M1 y M2), serotonina y sustancia P.
Los neurotransmisores inhibidores son simpaticomiméticos. Están incluidos: polipéptido intestinal vasoactivo (VIP), óxido nítrico (NO), ATP y encefalinas.
El Control de las Secreciones TGI
La presencia de alimentos en el tracto gastrointestinal es detectada por quimiorreceptores abiertos. Las señales de las células endocrinas o del sistema nervioso autónomo (SNA) liberan hormonas péptidas gastrointestinales. Estas hormonas actúan para promover la secreción, proporcionar retroalimentación negativa o afectar a la motilidad. Los mecanorreceptores cerrados también actúan para alterar las secreciones. Las respuestas condicionadas (asociativas) y no condicionadas actúan a través del SNA.
| Método de Control | Neuronal | Endocrino |
|---|---|---|
| Saliva | Sí | No |
| Estómago | Sí | Sí |
| Intestino Delgado | No | Sí |
Fases de la Secreción Gástrica
Cefálica
Esta fase es un reflejo no condicionado. Es estimulado por la vista, el olor y el sabor de los alimentos. Están involucrados el nervio vago (CN X) y las fibras parasimpáticas que hacen sinapsis en el plexo submucoso. La gastrina es secretada por las células endocrinas en la mucosa pilórica. Las fibras postganglionares activan a las células principales, parietales, de la mucosa y células G. La histamina se secreta debido a la acción paracrina. Hay un aumento en la motilidad del estómago por la liberación de ácido clorhídrico y pepsinógeno. Es una fase corta y se superpone con la fase gástrica de secreción. Se inhibe por el estrés y se incrementa por la agresión.
Gástrica
Los receptores químicos y mecánicos en el estómago responden a los estímulos químicos y elásticos por un aumento en el pH del contenido gástrico. Es una respuesta a los materiales no digeridos, especialmente las proteínas. Se liberan histamina y gastrina. Se trata de un bucle de retroalimentación negativa llevado a cabo por la somatostatina simpaticomimética secretada de forma paracrina para inhibir la secreción de gastrina (cuando el pH cae por debajo de 3). Los plexos submucoso y mientérico se activan en el arco refejo vagal causando la liberación de ACh postganglionar en las células parietales. La respuesta de los nervios y la presencia de péptidos en el quimo estimulan la liberación de gastrina. Las células parietales y principales estimuladas a través de la gastrina actúan en el torrente sanguíneo. Es una respuesta larga.
Intestinal
El quimo en el duodeno inhibe la secreción de ácido y la motilidad al disminuir la distensión del estómagoy al aumentar el tramo del duodeno que conduce al reflejo enterogástrico. Una gota en el pH por debajo de 4,5 produce la liberación de secretina que inhibe las células parietales y principales, y estimula la liberación de amortiguadores de pH del páncreas. El quimo produce la liberación de secretina, PIG y CCK disminuyendo la secreción y motilidad gástrica.
Pancreático
Están implicadas la CCK, la secretina y la gastrina y la estimulación parasimpática durante las fases cefálica y gástrica. La retroalimentación negativa se produce a partir de simpaticomiméticos paracrinos (somatostatina y encefalinas).
Biliar
La CCK vacía la vesícula biliar y la secretina estimula los iones bicarbonato de la vía biliar.
Intestino Delgado
Están involucradas la secretina, el PIG y la gastrina. Controlada por el tono vagal y el reflejo parasimpaticomimético.
Regulación Neuroendocrina de la Alimentación
El hipotálamo es la región crítica del control de la alimentación. Los principales núcleos hipotalámicos implicados son: arqueado, ventromedial, dorsomedial, lateral y paraventricular.
Péptidos Intestinales
| Péptido | Lugar de las Emisiones | Effecto Sobre la Alimentación |
|---|---|---|
| CCK | Duodeno | Reduce el consumo de alimentos |
| Grelina | Fondo Gástrica | Aumenta la ingesta de alimentos |
| GLP-2 | Intestino | Reduce el consumo de alimentos |
| Motilina | Intestino Delgado | Indirectamente inhibe la ingesta de alimentos |
| Oxintomodulina | Intestino Grueso | Inhibe la ingesta de alimentos |
| Polipéptido Pancreático | Páncreas | Inhibe la ingesta de alimentos |
| PYY3-36 | Intestino | Inhibe la ingesta de alimentos |
| Somatostatina | Páncreas | Inhibe la ingesta de alimentos |
Otros Péptidos
| Péptido | Lugar de las Emisiones | Efecto Sobre la Alimentación |
|---|---|---|
| Leptina | Adipocito | Reduce el consumo de alimentos |
| NPY | Núcleo Arqueado | Aumenta la ingesta de alimentos |
| Agrp | Núcleo Arqueado | Aumenta la ingesta de alimentos |
| MCH | Hipotálamo Lateral | Aumenta la ingesta de alimentos |
| Orexins | Hipotálamo Lateral | Aumenta la ingesta de alimentos |
| CART | Núcleo Arqueado | Inhibe la ingesta de alimentos |
| α MSH | Núcleo Arqueado | Inhibe la ingesta de alimentos |
| Bdnf | Núcleo Ventromedial | Inhibe la ingesta de alimentos |
| Serotonin | Tronco cerebral | Inhibe la ingesta de alimentos |
| Cannabinoids | SNC | Aumenta la ingesta de alimentos |
Diferencias Entre las Especies
Equina
La anatomía del estómago equino, la proximidad de la salida al duodeno y la entrada del esófago junto con el gran desarrollo del esfínter cardiaco, hacen que sea difícil para el caballo la acción de vomitar. Sin embargo, ocurre en raras ocasiones.
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Este artículo ha sido traducido de Inglés por 'Raquel Salero Toranzo' - 16.09.2011. |