Parte VII · Fisiología gastrointestinal
Neurogastroenterología y motilidad
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OBJETIVOS DE APRENDIZAJE ACTIVO
Cuando se familiarice con toda la información de este capítulo, será capaz de:
• Distinguir las diferencias entre acoplamiento electromecánico y acoplamiento farmacomecánico al inicio de las
contracciones en los músculos gastrointestinales.
• Explicar el concepto de «sincitio eléctrico funcional» tal como se aplica a la musculatura lisa gastrointestinal.
• Comprender las formas de actividad eléctrica en la musculatura gastrointestinal.
• Conocer cómo las divisiones simpática, parasimpática y entérica del sistema nervioso autónomo inervan el intestino, y
explicar por qué el sistema nervioso entérico es denominado el «cerebro del intestino».
• Aplicar las ubicaciones de los receptores presinápticos y postsinápticos, así como de los autorreceptores presinápticos
de las neuronas entéricas, a su significado fisiológico.
• Distinguir el papel de la inhibición presináptica del de la facilitación presináptica en la función de los microcircuitos
neurales entéricos.
• Explicar por qué las neuronas musculomotoras inhibidoras son importantes para el control del comportamiento
contráctil de la musculatura intestinal por parte del sistema nervioso entérico.
• Relacionar los mecanismos implicados en la producción de íleo fisiológico como opuestos a la de íleo fisiopatológico
en el intestino.
• Explicar cómo el control inhibidor de las motoneuronas de los esfínteres intestinales difiere del control inhibidor de los
músculos longitudinales y circulares que recubren el intestino grueso y el delgado.
• Explicar de qué manera el reservorio gástrico difiere del de la bomba del antro para establecer la tasa de vaciado
gástrico y el papel del reflejo vagovagal.
• Esquematizar y explicar las vías reflejas y los mecanismos reflejos de tres formas de relajación de la musculatura del
reservorio gástrico.
• Explicar por qué los pacientes, tras una interrupción de la transmisión en los nervios vagos, experimentan síntomas de
saciedad prematura, hinchazón y vómitos.
• Explicar cómo difiere el comportamiento motor del estómago y del intestino delgado durante la fase interdigestiva
(ayuno) y durante la fase digestiva (posprandial).
• Describir cómo difieren los mecanismos de control neural del esfínter anal interno de aquellos del esfínter anal externo
y del músculo puborrectal.
• Explicar cómo las deficiencias neurales provocan problemas gastrointestinales.
L
a fisiología gastrointestinal (GI) es la rama de la fisiología que estudia la estructura y la función del
sistema GI. Los principales procesos funcionales que tiene lugar en el sistema GI son motilidad, secreción,
digestión, circulación y regulación. La coordinación y el control de estos procesos son vitales para mantener
la salud GI. Este capítulo presenta los conceptos y principios de la neurogastroenterología en relación con
las funciones motoras de los órganos especializados y de los grupos musculares del aparato digestivo.
La neurogastroenterologíaes una subespecialidad de la gastroenterología clínica y de la ciencia del aparato
digestivo. De esta forma, engloba las ciencias que investigan todo lo relacionado con funciones, mal
funcionamiento y malformaciones del cerebro y la médula espinal, así como con las divisiones simpática,
parasimpática y entérica de la inervación autónoma del aparato digestivo. Se incluyen los sistemas
somatomotores (p. ej., médula espinal y músculos esqueléticos) en lo que concierne a las fases faríngeas de
la deglución y a la participación del piso pelviano en la defecación y la continencia. La fisiología básica de
los músculos lisos, en relación con el control neural entérico de los movimientos motores, es una parte de la
neurogastroenterología. Las relaciones psicológicas y psiquiátricas con los trastornos GI son componentes
significativos del dominio neurogastroenterológico, especialmente en lo que respecta a las interacciones
cerebro-intestino que subyacen a síntomas de dolor abdominal, urgencia de defecación, diarrea y
estreñimiento.
El aparato gastrointestinal se divide en una parte superior y otra inferior
El aparato GI superior está compuesto por el esófago, el estómago y el duodeno, mientras que el aparato GI
inferior está integrado por el intestino delgado y el intestino grueso. La motilidad digestiva se refiere a los
movimientos de la pared o a la falta de éstos en el aparato digestivo. Para ello es necesaria la función
integrada de múltiples músculos, nervios y, a veces, células endocrinas, que producen diversos patrones de
motilidad que surgen a nivel de los diversos órganos del aparato digestivo. Los movimientos digestivos
motores incluyen la aplicación de fuerzas de contracción muscular en la boca, la faringe, el esófago, el
estómago, la vesícula biliar o el intestino delgado y el grueso. La musculatura de la boca, la faringe, la parte
superior del esófago y del piso de la pelvis es estriada, mientras que los músculos viscerales se encuentran
en todas las regiones. Células marcapasos especializadas, denominadas células intersticiales de Cajal
(CIC), se encuentran asociadas con la musculatura lisa. El sistema nervioso, con sus diferentes tipos de
neuronas y células de la neuroglia (neurogliocitos), organiza la actividad muscular en diferentes patrones de
comportamiento de la pared, necesarios para la propulsión, la mezcla y el almacenamiento. Las funciones
del sistema nervioso están influidas por señales químicas liberadas por las células enterocromafines,
las células enteroendocrinas y las células asociadas con el sistema inmunitario entérico (p.
ej., mastocitos y leucocitos polimorfonucleares).
La motilidad de los diversos órganos del aparato digestivo está organizada para que, de forma individual,
cada órgano pueda llevar a cabo su función específica. La motilidad esofágica, por ejemplo, difiere de la
motilidad gástrica, y ésta a su vez difiere de la del intestino delgado. La motilidad en los diferentes órganos
refleja contracciones y relajaciones de la musculatura lisa. Las contracciones están organizadas para
producir fuerzas propulsoras que mueven el alimento digerido a lo largo del aparato, triturar partículas
grandes o pequeñas, mezclar lo ingerido con las enzimas digestivas y llevar los nutrientes a la mucosa para
una absorción eficiente. La relajación del tono espontáneo en la musculatura lisa permite la apertura de los
esfínteres y la disposición del material ingerido en reservorios del estómago y del intestino grueso. El
sistema nervioso entérico (SNE), junto con su aporte del sistema nervioso central (SNC), organiza la
motilidad en patrones de comportamiento eficiente adecuado a diferentes estados digestivos (p. ej., ayuno y
procesamiento de una comida), así como a patrones alterados (p. ej., durante la emesis).
MUSCULATURA DEL APARATO DIGESTIVO
Los músculos lisos del aparato digestivo están organizados en diferentes capas. Las capas longitudinal y
circular (fig. 25-1) son importantes para la motilidad, tanto en el intestino delgado como en el intestino
grueso. Ambas capas forman la muscular externa. A diferencia de la del esófago y de los intestinos
delgado y grueso, la muscular externa del estómago consta de tres capas, con el eje longitudinal de las fibras
musculares orientado en dirección longitudinal, circular u oblicua.
Las capas musculares circular y longitudinal del intestino difieren en estructura y función
La capa circular es más gruesa que la longitudinal y ejerce fuerzas contráctiles más poderosas sobre el
contenido de la luz. El eje longitudinal de las fibras de los músculos circulares está orientado en dirección
circunferencial. Como consecuencia, la contracción reduce el diámetro de la luz de un segmento del
intestino e incrementa su longitud. Debido a que el eje longitudinal de las fibras en la capa de músculos
longitudinales está orientado en esa dirección, la contracción acorta el segmento de intestino en el que tiene
lugar y ensancha la luz. Los cambios interactivos que tienen lugar tanto en la longitud como en el diámetro
se deben a que el intestino es un cilindro con una superficie constante, por lo que un cambio en el diámetro
se acompaña de un cambio opuesto en la longitud.
Figura 25-1. Relación estructural de la musculatura intestinal y el sistema nervioso entérico. Los ramos de fibras ganglionares e
interganglionares forman el plexo mientérico entre las capas de músculos longitudinales y circulares, el plexo submucoso entr e la capa de
músculos circulares y la mucosa.
Las capas de músculos longitudinales y circulares están inervadas por neuronas del SNE. La capa
longitudinal está inervada principalmente por neuronas musculomotoras excitadoras, mientras que la capa
circular presenta neuronas musculomotoras tanto excitadoras como inhibidoras. Células marcapasos no
neurales y neuronas musculomotoras excitadoras activan la contracción de los músculos circulares, mientras
que la contracción de los músculos longitudinales se desencadena principalmente por neuronas
musculomotaras excitadoras. Hay más uniones intercelulares herméticas (p. ej., conexiones eléctricas
entre las fibras musculares; v. cap. 8, Músculo esquelético y liso) en la capa de músculos circulares que en la
de músculos longitudinales. La entrada de calcio desde el exterior de las células musculares es importante
para la excitación-contracción en las fibras de los músculos longitudinales. La liberación intracelular de los
depósitos internos es más importante para la excitacióncontracción en las fibras musculares de la capa
circular.
Los músculos lisos del estómago y el intestino se contraen espontáneamente en ausencia de
estímulos neurales o endocrinos
Los músculos lisos se clasifican sobre la base de sus propiedades de comportamiento y sus asociaciones con
nervios (v. cap. 8). Los músculos del estómago y del intestino se comportan como músculos lisos de tipo
unitario. Éstos se contraen espontáneamente en ausencia de estímulos neurales o endocrinos y lo hacen en
respuesta al estiramiento. No existen uniones neuromusculares estructuradas, y los neurotransmisores viajan
largas distancias para actuar de forma simultánea sobre un número relativamente grande de fibras
musculares. El músculo liso del esófago y la vesícula biliar es más similar al músculo liso de tipo
multiunitario. Éstos no se contraen espontáneamente en ausencia de aporte nervioso y tampoco se contraen
en respuesta al estiramiento. Se activan mediante aporte nervioso a nivel de uniones estructuradas con
grupos relativamente pequeños de fibras musculares.
Los acoplamientos electromecánico y farmacomecánico desencadenan las contracciones en
los músculos gastrointestinales
El músculo liso GI difiere del músculo esquelético en que presenta dos mecanismos que inician el proceso
que conduce al acortamiento contráctil y a la aparición de tensión. En ambos tipos de músculos, la
despolarización del potencial eléctrico de membrana provoca la apertura de canales de calcio activados por
voltaje, seguido por el aumento del calcio citosólico que, a su vez, activa a las proteínas contráctiles. Estos
mecanismos se denominan acoplamiento electromecánico. Los músculos lisos tienen un mecanismo
adicional, en el cual la unión de ligandos a los receptores acoplados a proteína G de las membranas
musculares provoca la apertura de los canales de calcio, así como el aumento del calcio citosólico sin
cambio alguno en el potencial eléctrico de membrana. Este mecanismo se denomina acoplamiento
farmacomecánico. Los ligandos pueden ser sustancias químicas liberadas en forma de señales por los
nervios (neurocrina), de células no neurales en las proximidades de los músculos (paracrina) o de células
endocrinas, como hormonas distribuidas por la sangre a los músculos.
Los músculos lisos gastrointestinales y esofágicos tienen propiedades de un sincitio
eléctrico funcional
Las fibras de músculos lisos se conectan con las fibras vecinas por medio de uniones herméticas,
permeables a los iones, por lo que transmiten corrientes eléctricas de fibra a fibra. La conectividad iónica,
sin continuidad citoplásmica de fibra a fibra, explica las propiedades sincitiales eléctricas de los músculos
lisos, que le confieren un comportamiento eléctrico análogo al del músculo cardíaco (v. cap. 12, Actividad
eléctrica del corazón). La actividad eléctrica y las contracciones asociadas se propagan desde un punto de
iniciación (p. ej., una región marcapasos) hacia tres dimensiones a través de todo el volumen del músculo.
Tanto la distancia como la dirección de distribución de la actividad eléctrica en el sincitio eléctrico están
controladas por el SNE. Un fallo en el control nervioso puede provocar una alteración en la motilidad que
incluye espasmos y dolor abdominal (calambre) asociado.
La actividad eléctrica en los músculos gastrointestinales consiste en ondas lentas y
potenciales de acción
Las ondas eléctricas lentas siempre están presentes y son responsables de desencadenar potenciales de
acción en algunas regiones, mientras que en otras (p. ej., el músculo circular del antro pilórico y del intestino
grueso) representan la única forma de actividad eléctrica (fig. 25-2). Siempre están presentes en el intestino
delgado, donde disminuyen en frecuencia a lo largo de un gradiente desde el duodeno hacia el íleon. En el
antro pilórico, los términos onda lenta y potencial de acción se utilizan de forma indistinta para definir el
mismo episodio eléctrico. Cuando los potenciales de acción se encuentran asociados a ondas eléctricas
lentas, estos tienen lugar durante la fase de meseta de la onda lenta.
Figura 25-2. Las ondas eléctricas lentas en los músculos gastrointestinales tienen lugar en cuatro fases, y están determinadas por
mecanismos iónicos específicos. Fase 0: potencial de membrana en reposo; corriente de potasio hacia fuera. Fase 1: fase de incremento
(despolarización en ascenso); activación de los canales de potasio activados por voltaje. Fase 3: fase de meseta; equilibrio entre la corriente de
calcio hacia dentro y la corriente de potasio hacia fuera. Fase 4: fase de disminución (repolarización); inactivación de los canales de calcio
activados por voltaje y activación de los canales de potasio activados por calcio.
Potenciales de acción
Los potenciales de acción en el músculo liso GI están mediados por cambios en la conductancia de los
canales iónicos de calcio y potasio. La fase de despolarización del potencial de acción se produce por un
incremento a todo o nada en la conductancia del calcio, con la corriente de calcio hacia el interior a través de
los canales de tipo L. La apertura de los canales de potasio cuando los de calcio están cerrados, en el
momento del pico del potencial de acción o cercano a éste, es responsable de la fase de repolarización. Los
canales de calcio de tipo L en el músculo liso GI son esencialmente los mismos que los del músculo
cardíaco y el liso vascular. Así, los trastornos en la motilidad GI pueden ser un efecto secundario en el
tratamiento de la enfermedad cardiovascular con fármacos que bloquean los canales de calcio de tipo L.
Las frecuencias eléctricas de las ondas lentas en el estómago, el intestino delgado y el colon
son diferentes
Cuando son registradas con electrodos intracelulares, las ondas eléctricas lentas con forma de onda similar
ocurren a diferentes frecuencias en el antro pilórico y en el músculo circular de los intestinos delgado y
grueso (fig. 25-3). En el humano, tienen lugar 3 ondas lentas/min en el antro, 11 a 12 ondas/min en el
duodeno y 2 a 13 ondas/min en el colon. La máxima frecuencia contráctil del músculo no excede la
frecuencia de las ondas lentas, aunque esto tiene lugar a frecuencias bajas debido a que todas las ondas
lentas pueden no desencadenar contracciones. En el estado funcional integrado del órgano en conjunto, el
SNE determina la naturaleza de la respuesta contráctil durante cada onda lenta.
En el intestino delgado, las ondas eléctricas lentas tienen lugar en presencia o ausencia de
potenciales de acción
Como regla general, las ondas lentas en el músculo circular del intestino delgado desencadenan potenciales
de acción, y éstos, a su vez, desencadenan contracciones. Las ondas lentas se encuentran presentes en casi
todas las especies de mamíferos y pueden estar acompañadas o no por potenciales de acción. Sin potenciales
de acción, no se producen contracciones. Las ondas eléctricas lentas que se muestran en la figura 254 fueron registradas con un electrodo extracelular adosado a la superficie serosa del intestino delgado. Este
método toma registros de muchas fibras musculares circulares. Las contracciones poco profundas que tienen
lugar en ausencia de potenciales de acción sobre las ondas lentas reflejan la respuesta de pocas fibras
musculares bajo el electrodo (fig. 25-4 A). En este caso, las corrientes de potenciales de acción sobre un
pequeño número de fibras también son pequeñas como para ser detectadas por el electrodo. Con este método
de registro, el tamaño de un potencial de acción parece más grande cuando un mayor número de fibras
musculares de la población total de éstas son despolarizadas hacia un umbral de potencial de acción por cada
onda lenta. La amplitud de las contracciones en fases asociadas con cada onda lenta se incrementa en
relación directa con el número de fibras musculares incluidas para activar umbrales por cada ciclo de ondas
lentas (fig. 25-4 B).
Figura 25-3. En el estómago, el intestino delgado y el colon se producen ondas eléctricas lentas con formas ondulantes similares y
diferentes frecuencias.
Las células intersticiales de Cajal generan ondas eléctricas lentas
Las CIC generan las ondas eléctricas lentas en el estómago, en el intestino delgado y en el grueso (fig. 255). Las uniones intercelulares herméticas, que transmiten las propiedades de un sincitio eléctrico funcional,
interconectan las CIC en redes. Estas uniones, de manera eléctricamente similar, conectan las CIC al
músculo circular. Las corrientes eléctricas se dirigen desde la red de CIC a través de las uniones herméticas
para despolarizar el potencial de membrana de las fibras de músculo circular a un umbral para la descarga de
este potencial, que a su vez inicia una contracción.
Las redes marcapasos de CIC se ubican alrededor del músculo circular del intestino delgado, en el límite
con la capa de músculo longitudinal (límite mioentérico) y en su límite con la submucosa. Las ondas lentas
generadas por la red de CIC hacia el límite se propagan de forma pasiva a través de las uniones herméticas
hacia la masa del músculo circular, mientras que las del límite mioentérico lo hacen, también de forma
pasiva, hacia los músculos longitudinal y circular. Después de pasar a la capa muscular, la corriente de
ondas eléctricas lentas se propaga de fibra a fibra a través de uniones herméticas en la musculatura.
Figura 25-4. Las ondas eléctricas lentas desencadenan potenciales de acción y estos, a su vez, desencadenan contracciones. En el
intestino delgado siempre están presentes ondas eléctricas lentas. Los potenciales de acción no siempre se asocian a una onda lenta. A) No
aparecen potenciales de acción en los picos de las ondas lentas, y las contracciones musculares asociadas a cada una de estas últimas son
pequeñas. B) Los potenciales de acción musculares aparecen como desviaciones hacia fuera-hacia dentro agudas en los picos de las ondas lentas.
Cuando están presentes potenciales de acción, existen contracciones musculares de gran amplitud que se asocian a cada onda lenta (v. texto para
mayores detalles).
Figura 25-5. Las células intersticiales de Cajal (CIC) generan ondas eléctricas lentas. Las CIC están interconectadas en redes que están
en contacto con la musculatura gastrointestinal. Las ondas eléctricas lentas se original en las redes de CIC (generadores o lugares marcapasos).
Las uniones intercelulares herméticas conectan las CIC con la musculatura circular. Corrientes iónicas circulan a través de las uniones
herméticas para despolarizar el potencial de membrana de las fibras de los músculos circulares hacia el umbral para la descarga de potenciales de
acción.
CONTROL NEURONAL DE LAS FUNCIONES DIGESTIVAS
La inervación del aparato digestivo controla la contracción muscular, la secreción y la absorción por medio
del recubrimiento mucoso y el flujo sanguíneo en el interior de las paredes del esófago, el estómago, los
intestinos y la vesícula biliar. De acuerdo con el tipo de neurotransmisor liberado, los componentes motores
de la inervación pueden activar o inhibir la contracción muscular. Tanto la secreción de agua, electrólitos y
moco hacia la luz como la absorción desde ésta están determinadas por componentes motores de la
inervación denominados neuronas secretomotoras.Las cantidades de flujo sanguíneo dentro de la pared y
su distribución entre las capas musculares y la mucosa están controladas por la actividad nerviosa dentro del
intestino.
La información sobre el estado del intestino es transmitida hacia el cerebro por nervios sensitivos para su
procesamiento. La transmisión sensitiva y el procesamiento central son los responsables de las sensaciones
que se localizan en el aparato digestivo. Éstas incluyen sensaciones de malestar (como plenitud abdominal
superior), dolor abdominal y dolor de pecho (acidez). El control por parte del SNC incluye la afluencia
sensitiva de información desde el intestino hacia el cerebro y la médula espinal, y la salida desde estos
últimos hacia el intestino. El flujo de salida puede originarse en centros de procesamiento cerebrales
superiores (la corteza frontal), que dan cuenta de la proyección del estado emocional del individuo (estrés
psicógeno) en el intestino. Esta forma de interacción cerebro-intestino subyace a los síntomas de diarrea y
calambre en el abdomen inferior manifestados por los estudiantes antes de momentos estresantes (un
examen difícil o una entrevista).
La red de centros integradores neurales controla momento a momento la actividad motora
del aparato gastrointestinal
El aparato digestivo está inervado por las divisiones simpática, parasimpática y el SNE del sistema nervioso
autónomo (SNA). El control neural sobre el intestino es jerárquico, con cinco niveles básicos de
organización integradora (fig. 25-6). El nivel 1 es el SNE, que se comporta como un sistema nervioso
integrador independiente (minicerebro) dentro de las paredes del intestino. El nivel 2 consiste en los
ganglios prevertebrales del sistema nervioso simpático. Los niveles 3, 4 y 5 se encuentran dentro del SNC.
Las señales simpáticas y parasimpáticas hacia el aparato digestivo se originan en los niveles 3 y 4 (centros
simpático y parasimpático centrales) en la médula oblongada (bulbo raquídeo), y representan las vías
comunes finales para la salida de información desde el cerebro hacia el intestino. El nivel 5 incluye centros
cerebrales superiores que brindan el aporte para las funciones integradoras en los niveles 3 y 4.
Las señales autónomas son llevadas hacia el intestino desde el cerebro y la médula espinal por vías
nerviosas simpáticas y parasimpáticas, que representan el componente extrínseco de inervación. Las
subdivisiones simpática y parasimpática se identifican por las posiciones de los ganglios que contienen los
cuerpos celulares (somas) de las neuronas posganglionares y por los puntos de salida del SNC. La
inervación autónoma global del aparato digestivo consiste en interconexiones interactivas entre el cerebro, la
médula espinal y el SNE.
Las neuronas parasimpáticas inervan el intestino a partir de la médula oblongada y la
médula espinal sacra
Los cuerpos celulares de las neuronas parasimpáticas que se proyectan hacia el intestino se encuentran tanto
en el tronco encefálico como en la región sacra de la médula espinal (fig. 25-7). Las fibras nerviosas que se
proyectan desde estas regiones del SNC son las eferentes motoras. Los cuerpos celulares neuronales de las
eferentes motoras en la división parasimpática craneal se ubican en la médula oblongada y transmiten
información hacia el intestino a través del nervio vago. Los cuerpos celulares de las motoneuronas de la
división sacra se encuentran en la región sacra de la médula espinal, y transmiten información a través de los
nervios pelvianos hacia el intestino grueso. Las fibras eferentes en los nervios pelvianos establecen sinapsis
con neuronas en los ganglios ubicados en la superficie serosa del colon y en los ganglios del SNE profundo
dentro de la pared del intestino grueso. Las fibras eferentes del nervio vago establecen conexiones sinápticas
con neuronas del SNE en el esófago, el estómago, el intestino delgado y el colon, al igual que en la vesícula
biliar y el páncreas.
Figura 25-6. El comportamiento motor del aparato digestivo está determinado paso a paso por una jerarquía de organización neural
de cinco niveles (v. texto para mayores detalles).
Figura 25-7. El aparato digestivo está inervado por la división parasimpática del sistema nervioso autónomo. Las señales desde los
centros parasimpáticos en el sistema nervioso central son transmitidas al sistema nervioso entérico por los nervios vago y pelviano. Estas señales
provocan la contracción (+) o la relajación (–) de la musculatura digestiva.
Los nervios eferentes del vago transmiten señales hacia la inervación del SNE de la musculatura GI para
controlar los procesos digestivos, tanto antes de la ingesta de alimento como después de ésta. Esto
comprende la estimulación y la inhibición del comportamiento contráctil en el estómago, que resulta de la
activación de los circuitos del SNE que controlan a las neuronas musculomotoras excitadoras o inhibidoras,
respectivamente. Los nervios parasimpáticos eferentes de la musculatura de los intestinos delgado y grueso
son sobre todo estimuladores, debido a su aporte a los microcircuitos del SNE que controlan la actividad de
las neuronas musculomotoras excitadoras.
El complejo dorsal del vago en la médula controla el aparato gastrointestinal superior
El complejo dorsal del vago consta del núcleo motor dorsal del vago, el núcleo del tracto solitario,
el área postrema y el núcleo ambiguo; éste es el centro vagal integrador en el SNC (fig. 25-8). Este centro
está involucrado de forma más directa en el control de las funciones digestivas especializadas del esófago y
el estómago, y el grupo funcional que conforman el duodeno, la vesícula biliar y el páncreas, que aquellos
del intestino delgado distal y del intestino grueso. Las redes neurales en el complejo dorsal del vago y sus
interacciones con centros superiores son responsables del control rápido y preciso que se necesita para
regular las condiciones rápidamente cambiantes en el aparato digestivo superior, antes de la ingesta, durante
ésta y en el momento de la digestión de alimentos de composición variada.
El reflejo vagovagal controla las contracciones de las capas musculares gastrointestinales
en respuesta a estímulos alimentarios
El reflejo vagovagal hace referencia a los circuitos GI reflejos en los que las fibras aferentes y eferentes del
nervio vago coordinan la respuesta a estímulos intestinales. Una de las funciones del reflejo vagovagal es la
de controlar la contracción del músculo liso GI en respuesta a la distensión del aparato producida por el
alimento. Por ejemplo, el reflejo vagovagal se activa para causar la relajación de los músculos del estómago
en respuesta a la ingesta de alimento. Este reflejo también permite la acomodación de una gran cantidad de
comida en el aparato GI.
La parte sensitiva del arco reflejo consta de neuronas aferentes del vago conectadas con una variedad de
receptores sensitivos especializados para la detección y la señalización de parámetros mecánicos, incluidos
el pH, la osmolalidad y la concentración de glucosa. Los cuerpos celulares de los aferentes del vago forman
el ganglio inferior del nervio vago. Las neuronas aferentes conectan mediante sinapsis con neuronas en el
núcleo motor dorsal del vago y en el núcleo del tracto solitario. Las neuronas de este último, que se ubican
directamente por arriba del núcleo motor dorsal del vago (fig. 25-8), se proyectan en sinapsis químicas con
el conjunto de neuronas en el núcleo motor del vago. Las redes sinápticas, formadas por procesos de las
neuronas en ambos núcleos, se unen fuertemente en un centro integrador, que, junto con el área postrema y
el núcleo ambiguo, forman el complejo dorsal del vago. Las neuronas dorsales del vago son neuronas de
segundo y de tercer orden que representan ramos eferentes de los circuitos reflejos, los cuales se proyectan
hacia el intestino en los nervios vagos derecho o izquierdo. Constituyen las vías comunes finales de mando,
por fuera del cerebro, de las redes neurales integradoras en el SNE que inervan y controlan el
comportamiento de la musculatura y las glándulas secretoras.
Figura 25-8. El complejo dorsal del vago en la médula oblongada es el centro integrador vagal central para el control nervioso del
aparato gastrointestinal superior. El núcleo motor dorsal del vago y el núcleo del tracto solitario forman el complejo dorsal del vago.
Las fibras eferentes del vago establecen sinapsis con neuronas en el SNE que activan circuitos que, en
última instancia, conducen el flujo de salida de señales en las motoneuronas hacia los sistemas efectores.
Cuando el sistema efector es la musculatura, su inervación consta tanto de neuronas musculomotoras
excitadoras como inhibidoras que participan en el control recíproco. Si los sistemas efectores son glándulas
gástricas o digestivas, las neuronas secretomotoras son excitadoras y estimulan el comportamiento secretor.
Los circuitos para el control del aparato GI superior por parte del SNC están organizados de manera muy
similar a los de aquellos que controlan los movimientos de los músculos esqueléticos (v. cap. 5, Sistema
motor y cap. 7, Funciones integradoras del sistema nervioso central), en los que los circuitos reflejos
principales se ubican en la médula espinal. Los aportes a los circuitos reflejos medulares desde los centros
integradores de orden superior en el cerebro (corteza motora y ganglios basales) organizan la actividad
contráctil del músculo esquelético en un comportamiento motor funcional. La memoria, el procesamiento de
información procedente del exterior del cuerpo y la integración de información propioceptiva son funciones
en curso de los centros cerebrales superiores responsables de la organización lógica del flujo de salida hacia
los músculos esqueléticos por medio de circuitos reflejos medulares básicos. Las conexiones esenciales del
circuito reflejo vagovagal son similares a los reflejos motores somáticos, ya que ambos se ajustan de forma
precisa, momento a momento, con el aporte de centros integradores superiores en el cerebro.
Los nervios simpáticos que inervan vasos sanguíneos, capas mucosa y muscular del
intestino suprimen su actividad al ser estimulados
La inervación simpática del intestino proviene de las regiones torácica y lumbar de la médula espinal (fig.
25-9). Las fibras simpáticas eferentes emergen de la médula espinal en las raíces ventrales y establecen sus
primeras conexiones sinápticas con neuronas en los ganglios simpáticos prevertebrales ubicados en el
abdomen. Los ganglios prevertebrales son los ganglios celíaco, mesentérico superior y mesentérico
inferior. Los cuerpos celulares en los ganglios prevertebrales se proyectan hacia el aparato digestivo, donde
hacen sinapsis con neuronas del SNE, junto con la inervación de vasos sanguíneos, mucosa y regiones
especializadas de la musculatura. Las neuronas simpáticas que emergen de la médula espinal se
denominan neuronas simpáticas preganglionares, mientras que las que lo hacen de los ganglios
prevertebrales hacia el intestino se denominan neuronas simpáticas posganglionares.
Durante el ejercicio y los cambios ambientales estresantes, la activación del aporte simpático hacia el
aparato GI cambia el influjo de sangre desde la circulación esplácnica a la sistémica. La supresión simpática
de las funciones digestiva, incluidas la motilidad y la secreción, tiene lugar como una adaptación para
reducir el flujo sanguíneo. La liberación de noradrenalina desde las neuronas simpáticas posganglionares
es el principal mediador de estos efectos. La noradrenalina actúa directamente sobre los músculos de los
esfínteres (esfínter esofágico inferior [EEI] y esfínter anal interno) para incrementar la tensión y mantener
los esfínteres cerrados. La acción inhibidora de la noradrenalina en el momento de la sinapsis en el circuito
de control del SNE suprime la motilidad tanto gástrica como intestinal. La acción inhibidora postsináptica de
la noradrenalina en las neuronas secretoras, que inervan las glándulas intestinales secretoras, impide la
secreción cuando se reduce el flujo sanguíneo (fig. 25-10). Además de los esfínteres de músculo liso, la
mayor parte de la inervación simpática se dirige al SNE, no a la musculatura.
En las redes neurales del SNE, la supresión de la transmisión sináptica por la liberación de noradrenalina
de los nervios simpáticos tiene lugar tanto en las sinapsis excitadoras rápidas como en las lentas. Esto
inactiva los circuitos neurales que generalmente producen el comportamiento motor intestinal. La activación
de los aportes simpáticos permite sólo una descarga continua de las neuronas musculomotoras inhibidora
hacia el musculo liso distinto del de los esfínteres. El efecto global es un estado de parálisis de la motilidad
intestinal junto con una reducción del flujo sanguíneo intestinal. Este estado se denomina íleo
fisiológico cuando tiene lugar transitoriamente, e íleo paralítico cuando persiste de manera anómala (p. ej.,
después de una cirugía abdominal).
Figura 25-9. El aparato digestivo está inervado por la división simpática del sistema nervioso autónomo. Las neuronas preganglionares
de la división simpática del sistema nervioso autónomo se proyectan hacia el intestino desde los segmentos lumbar superior y torácico de la
médula espinal. Las fibras simpáticas eferentes emergen de la médula espinal en las raíces ventrales para establecer sus primeras conexiones
sinápticas con las neuronas en los ganglios prevertebrales en el abdomen. Los cuerpos celulares en los ganglios prevertebrale s son neuronas
posganglionares que se proyectan hacia el aparato digestivo, donde establecen sinapsis con neuronas del sistema nervioso entérico, además de
inervar vasos sanguíneos, mucosa y regiones especializadas de la musculatura.
Figura 25-10. El aparato digestivo está inervado por la división entérica del sistema nervioso autónomo. Las neuronas sensitivas, las
interneuronas y las motoneuronas están conectadas sinápticamente formando los microcircuitos del sistema nervioso entérico. Al igual que en el
sistema nervioso central, la información se dirige de las neuronas sensitivas a redes integradoras interneuronales, pasa a las motoneuronas y de
allí a los sistemas efectores.
Los nervios esplácnicos que inervan el intestino son pares y transportan información
sensorial desde las señales simpáticas eferentes hacia el aparato intestinal
Los nervios esplácnicos son nervios mixtos que se encuentran en el mesenterio y presentan fibras
simpáticas tanto eferentes como sensitivas aferentes. Los nervios sensitivos, en su trayecto hacia médula
espinal, transcurren junto a las fibras simpáticas; sin embargo, no forman parte del sistema nervioso
simpático. Por lo tanto, el término aferente simpático, que se utiliza comúnmente, es incorrecto. Los cuerpos
celulares de la inervación simpática del aparato GI se ubican en columnas celulares intermediolaterales de la
médula espinal y descienden desde el primer segmento torácico hacia el tercer segmento lumbar. Las fibras
simpáticas eferentes emergen de la médula espinal en las raíces ventrales (anteriores) y establecen sinapsis
con neuronas en los ganglios simpáticos prevertebrales ubicados en el abdomen (v. fig. 25-9).
Los cuerpos celulares de las fibras aferentes sensitivas en los nervios esplácnicos se ubican en los
ganglios espinales de la raíz dorsal (v. cap. 4, Fisiología sensitiva). Transmiten información desde el aparato
GI y la vesícula biliar hacia el SNC para su procesamiento. Estas fibras se bifurcan dentro de la pared del
intestino para transmitir un flujo continuo de información hacia los circuitos de procesamiento locales en el
SNE. Las fibras aferentes envían ramos colaterales para establecer sinapsis con neuronas en los ganglios
simpáticos prevertebrales antes de proyectarse a la médula espinal.
Mecanorreceptores, quimiorreceptores y termorreceptores son receptores sensitivos en el intestino. Los
mecanorreceptores perciben acontecimientos mecánicos en la mucosa, la musculatura, la superficie serosa y
el mesenterio. Aportan información acerca de la tensión relacionada con la extensión y la longitud del
músculo en las paredes y los movimientos del contenido de la luz, a medida que roza la superficie de la
mucosa, tanto al SNE como al SNC. Los quimiorreceptores generan información sobre la concentración y el
tipo de nutrientes (p. ej., lípidos), la osmolalidad y el pH en el contenido de la luz. Los registros de la
información sensitiva que emerge del intestino en las fibras esplácnicas aferentes y en las aferentes en los
nervios vagos muestran que la mayoría de los receptores son multimodales, ya que responden a estímulos
tanto mecánicos como químicos. Se ha confirmado, aunque no de forma unívoca, la presencia de receptores
de dolor (nociceptores) en el aparato GI (excepto en la vesícula biliar), equivalentes a fibras C y fibras A-δ
en otros lugares del cuerpo. La sensibilidad de las aferentes esplácnicas (incluidos los nociceptores) puede
ser elevada en caso de inflamación en el intestino o la vesícula biliar.
El sistema nervioso entérico funciona como un «minicerebro» que controla el intestino
El SNE es una subdivisión del SNA alojado en las paredes del aparato GI. Funciona como un «minicerebro»
ubicado cerca de los sistemas efectores que controla. Los sistemas efectores del aparato digestivo son la
musculatura, las glándulas secretoras y los vasos sanguíneos (fig. 25-10). El SNE presenta tantas neuronas
como la médula espinal. En lugar de agrupar el gran número de neuronas requeridas para controlar las
funciones digestivas en el cráneo como parte del cerebro cefálico, y depender por tanto de la transmisión de
señales por vías largas y variables, los microcircuitos integradores se distribuyen a lo largo de 7 m o más en
el intestino delgado humano, y de 1,5 m en el intestino grueso, cercanos a los límites de los sistemas
efectores que controlan y regulan. Los circuitos conectados con cada efector han evolucionado como una
matriz de diferentes tipos de neuronas interconectadas por sinapsis químicas. La función en los circuitos está
determinada por la generación de potenciales de acción dentro de neuronas individuales y por la transmisión
química de información a nivel de las sinapsis, de la misma manera que en el SNC.
Los microcircuitos entéricos en las diferentes regiones especializadas del aparato digestivo están
«alambrados» con un gran número de neuronas y lugares sinápticos, en los que tiene lugar el procesamiento
de la información. Lugares múltiples de cómputos generan comportamientos de salida desde los circuitos
integradores, que no pueden predecirse de las propiedades de sus neuronas y sinapsis individuales. Al igual
que en el cerebro y la médula espinal, la aparición de comportamientos complejos es una propiedad
fundamental de las redes neurales del SNE.
El procesamiento de señales sensoriales es una de las funciones principales de las redes neurales del SNE.
Estas señales son generadas por terminaciones nerviosas sensitivas y están codificadas en forma de
potenciales de acción. La codificación podría representar el estado de un sistema efector (p. ej., cambio de
tensión en un músculo) o indicar un cambio en un parámetro ambiental, como el pH en la luz. Las señales
sensoriales son calculadas por las redes neurales para generar señales de salida que inician la regulación
homeostática en el comportamiento del sistema efector.
Los cuerpos celulares de las neuronas que conforman las redes neurales del SNE se encuentran agrupadas
en ganglios que se interconectan por haces de fibras para formar un plexo (v. fig. 25-1). Los ganglios
difieren en su estructura, función y neuroquímica de los de otros ganglios del SNA. A diferencia de ganglios
autónomos en otros sitios del organismo, que funcionan principalmente como centros de distribución por
tandas de las señales transmitidas desde el cerebro y la médula espinal, los ganglios entéricos se encuentran
interconectados para formar un sistema nervioso con mecanismos de integración y procesamiento de
información similares a los del SNC. Es por todo ello que a veces nos referimos al SNE como un
«minicerebro en el intestino».
Los plexos mientérico y submucoso controlan la motilidad y la secreción del intestino
Los plexos mientérico y submucoso, como subdivisiones del SNE, constituyen el principal aporte nervioso
para el control de la motilidad y la secreción del intestino. El SNE está integrado por ganglios, haces de
fibras interganglionares primarios y proyecciones de fibras secundarias y terciarias hacia los sistemas
efectores (p. ej., musculatura, glándulas y vasos sanguíneos). Estos componentes estructurales del SNE están
entrelazados para formar un plexo. Dos plexos ganglionados constituyen, de manera más obvia, el SNE
(v. fig. 25-1). El plexo mienté-rico, también conocido como plexo de Auerbach, se ubica entre las capas de
músculo longitudinal y circular a lo largo de la mayor parte del aparato digestivo. El plexo submucoso,
también denominado plexo de Meissner, se sitúa en la región submucosa entre el músculo circular y la
mucosa. Este plexo predomina como una red ganglionar en los intestinos delgado y grueso. No existe como
plexo ganglionar en el esófago, y es escaso en el espacio submucoso del estómago.
Los cuerpos celulares (somas) de las motoneuronas (neuronas secretomotoras) de las glándulas secretoras
intestinales (p. ej., glándulas de Brunner en el duodeno y criptas de Lieberkühn en los intestinos delgado y
grueso) se originan en el plexo submucoso. Las neuronas en los ganglios submucosos envían fibras del
plexo mientérico y reciben también aporte sináptico de los axones que se proyectan desde el plexo
mientérico. Las interconexiones unen estas dos redes en un sistema nervioso funcionalmente integrado.
Las neuronas sensitivas y las motoras, junto con las interneuronas, forman los
microcircuitos que integran el sistema nervioso entérico
El modelo heurístico para el SNE es el mismo que para el cerebro y la médula espinal (v. fig. 25-10). Al
igual que en el SNC, las neuronas sensitivas, las motoras y las interneuronas en el SNE están conectadas
sinápticamente para el flujo de información desde las neuronas sensitivas hacia las redes de interneuronas
integradoras, hacia las motoneuronas y hacia los sistemas efectores. El SNE organiza y coordina la actividad
de cada sistema efector en el comportamiento significativo observado en cada uno de los órganos integrados.
Entre el SNC y el SNE tiene lugar una comunicación bidireccional. Las neuronas musculomotoras controlan
el comportamiento de la musculatura. Las neuronas secretomotoras controlan a las glándulas secretoras
mucosas, y las interneuronas están interconectadas mediante sinapsis formando redes de procesamiento de
información.
Las neuronas de tipo AH y las de tipo S en el sistema nervioso entérico se distinguen por
sus comportamientos electrofisiológico y sináptico
Los dos tipos principales de neuronas del SNE se distinguen por su comportamiento electrofisiológico y su
morfología en estudios en los que se registra la actividad eléctrica con microelectrodos que contienen
marcadores inyectables. Se designan como de tipo AH (poshiperpolarización) o de tipo S (sináptico). Las
neuronas de tipo AH tienen múltiples procesos largos, algunos de los cuales pueden ser un axón o una
dendrita. Las neuronas de tipo S presentan un único axón largo con múltiples dendritas cortas (fig. 25-11).
Neuronas de tipo poshiperpolarización
Las neuronas de tipo AH se denominan de esta forma debido a un potencial de hiperpolarización duradero
(p. ej., una AH) que tiene lugar después de la descarga de un potencial de acción (fig. 25-12). Anteriormente
se propuso denominarlas como neuronas aferentes primarias intrínsecas (un término erróneo); sin embargo,
no son neuronas sensitivas con propiedades similares a las de las aferentes sensitivas del vago y espinales.
Las neuronas de tipo AH cumplen el papel de interneuronas en los microcircuitos del SNE. Las neuronas
con propiedades de tipo AH representan la mayor proporción de neuronas en el plexo mientérico y la menor
proporción en el plexo submucoso.
Figura 25-11. Las neuronas con morfología uniaxonal y las neuronas con morfología multipolar constituyen las dos categorías
principales de neuronas del sistema nervioso entérico. Pueden obtenerse ejemplos de estos dos tipos de neuronas inyectando un marcador
fluorescente por medio de un microelectrodo durante estudios de electrofisiología intracelular. Las neuronas de tipo sináptico tienen un único
axón largo. Las neuronas de tipo AH (afterpolarization) tienen una morfología multipolar.
Figura 25-12. Los potenciales postsinápticos excitadores (PPSE) rápidos, los PPSE lentos y los potenciales postsinápticos inhibidores
(PPSI) lentos son acontecimientos sinápticos en las neuronas entéricas. A) Los PPSE lentos son provocados por estimulación eléctrica
repetitiva del aporte sináptico a la neurona. La despolarización de la membrana activada lentamente por el potencial de membrana continúa
durante casi 2 min después de que el estímulo haya finalizado. Durante los PPSE lentos, la descarga repetitiva de potenci ales de acción reflejos
aumenta la excitabilidad neuronal. B) Los PPSE rápidos también son provocados por descargas eléctricas simples aplicadas al axón que hace
sinapsis con la neurona registrada. Sólo uno de los PPSE alcanza el umbral para la descarga de un potencial de acción. El curso de los PPSE se
encuentra en el intervalo de los milisegundos. C) Los PPSI también son provocados por la estimulación de un aporte inhibidor a la neurona. Este
potencial sináptico de hiperpolarización suprimirá la excitabilidad (p. ej., disminuirá la probabilidad de descarga de un potencial de acción), en
comparación con el aumento en la excitabilidad durante los PPSE lentos.
Neuronas de tipo sináptico
Aunque las neuronas de tipo AH se llaman así por sus potenciales de poshiperpolarización característicos
(posteriores al potencial) las neuronas de tipo S se denominaron así debido a que los potenciales
postsinápticos excitadores rápidos nicotínicos (PPSE) se encontraron en casi todas las neuronas entéricas de
este tipo, mientras que sólo subpoblaciones restringidas de neuronas de tipo AH expresan receptores
nicotínicos y respuestas de despolarización similares a PPSE rápidos a la solicitud de acetilcolina (ACh).
Las neuronas entéricas de tipo S pueden distinguirse de las de tipo AH por la ausencia de una
poshiperpolarización, una menor conductancia de la membrana en reposo, una mayor excitabilidad y, a
diferencia de las neuronas de tipo AH, una solicitud de tetrodotoxina bloqueadora de los canales de sodio,
que inhibe los potenciales de acción en la mayoría de las neuronas de tipo S.
Todas las motoneuronas en los plexos mientérico y submucoso (p. ej., neuronas musculomotoras,
secretomotoras y vasculomotoras) son de tipo S. Las subpoblaciones de interneuronas también pueden
mostrar las propiedades de las neuronas de tipo S. A diferencia de la baja representación de neuronas de tipo
AH en el plexo submucoso, la mayoría de las neuronas en éste son de tipo S.
TRANSMISIÓN SINÁPTICA EN EL SISTEMA NERVIOSO ENTÉRICO
En los microcircuitos del SNE tienen lugar múltiples formas de transmisión sináptica. Tanto los potenciales
sinápticos «rápidos», con duraciones de menos de 50 ms, como los lentos, con duraciones de varios
segundos, se encuentran en los cuerpos celulares de las neuronas del SNE. Estos acontecimientos sinápticos
pueden ser PPSE o potenciales postsinápticos inhibidores (PPSI). En estudios experimentales pudieron ser
provocados por estimulación eléctrica de axones presinápticos o tuvieron lugar espontáneamente como un
reflejo de descargas de potenciales en curso por otras neuronas conectadas por sinapsis en el mismo
microcircuito.
La figura 25-12 muestra las tres formas de transmisión sináptica que pueden tener lugar en las neuronas
entéricas. En esta ilustración, los potenciales sinápticos fueron provocados mediante estimulación con finos
electrodos colocados sobre fibras del tracto interganglionar en los plexos mientérico o submucoso, y la
siguiente aplicación de descargas eléctricas para activar los axones presinápticos y liberar el neurotransmisor
en la sinapsis entre un cuerpo celular neuronal en uno u otro de los plexos.
Los potenciales postsinápticos excitadores lentos entéricos están mediados por receptores
metabótropos
En la figura 25-12, el PPSE lento fue provocado por descargas repetitivas (5 Hz) aplicadas durante 5 s sobre
el haz de fibras. La despolarización del potencial de membrana activado lentamente, con un curso de más de
2 min después de la finalización del estímulo, es aparente. Descargas repetitivas de potenciales de acción
reflejan un aumento en la excitabilidad neuronal durante la PPSE. El registro muestra hiperpolarización
posterior a los potenciales asociada a los primeros cuatro potenciales de la serie. Como establecimos
anteriormente, la hiperpolarización posterior a los potenciales es una propiedad de las neuronas entéricas,
denominadas neuronas de tipo AH. A medida que van apareciendo los PPSE lentos, la hiperpolarización
posterior a los potenciales va suprimiéndose y puede verse reactivada hacia el final de la serie de potenciales
a medida que los PPSE lentos disminuyen. La supresión de los potenciales posteriores forma parte de un
mecanismo de excitación sináptica lenta que permite a las neuronas de tipo AH pasar de un estado de
excitabilidad bajo a uno elevado. En estado de reposo, las neuronas de tipo AH pueden no activar o activar
sólo uno o dos potenciales de acción debido a que la aparición del AH impide más activaciones. La
supresión de la AH durante un PPSE lento permite activaciones repetidas a mayores frecuencias.
Los PPSE lentos están mediados por múltiples mensajeros químicos que actúan sobre muchos receptores
metabótropos asociados con proteína G diferentes. Sobre cada neurona se encuentran diferentes tipos de
receptores en una variedad de combinaciones, cada uno de los cuales regula respuestas similares a PPSE
lentos. El modo típico de transducción de señales para los PPSE lentos en las neuronas de tipo AH incluye la
activación del receptor de adenilato ciclasa y la función de segundo mensajero del monofosfato de adenosina
cíclico (AMPc), que conecta varios y diferentes mensajes químicos con el comportamiento de un conjunto
común de canales iónicos responsable de la generación de las respuestas del PPSE lento. La transducción de
la señal del posreceptor para los PPSE lentos en las neuronas de tipo S incluye la activación de fosfolipasa
C, la síntesis de trifosfato de inositol y el aumento del calcio intraneuronal.
La serotonina, la sustancia P y la ACh son ejemplos de neurotransmisores entéricos que provocan PPSE
lentos. En la señalización paracrina, los mediadores liberados por células no neurales cerca del SNE
también provocan respuestas similares a un PPSE lento. Por ejemplo, en neuronas del SNE de roedores, la
histamina es liberada por los mastocitos durante reacciones de hipersensibilización (p. ej., alergias
alimentarias e infecciones por parásitos) y actúa a nivel del subtipo H 2 de los receptores de histamina para
provocar respuestas similares a un PPSE lento. Subpoblaciones de neuronas del SNE, presentes en regiones
especializadas del intestino (p. ej., el duodeno superior), tienen receptores para hormonas como la gastrina y
la colecistocinina, que también provocan respuestas similares a la de un PPSE lento.
Los potenciales postsinápticos excitadores lentos prologan la excitación o la inhibición
neurales de los sistemas efectores gastrointestinales
La descarga prolongada de potenciales de acción durante el PPSE lento guía la liberación de
neurotransmisor desde el axón de la neurona para la duración de la descarga del potencial. Esto podría
provocar tanto la excitación como la inhibición prolongadas en las sinapsis neuronales y las uniones
neuroefectoras.
Las respuestas contráctiles dentro de la musculatura y las respuestas secretoras de las glándulas son
procesos lentos, que duran varios segundos desde el inicio hasta su finalización. La descarga de potenciales
en forma de «tren» durante los PPSE lentos es la correlación neural de las respuestas prolongadas de los
efectores del intestino durante los estímulos fisiológicos. La figura 25-13ilustra de qué manera la aparición
de PPSE lentos en las neuronas musculomotoras de la musculatura intestinal o de las glándulas secretoras de
la mucosa pueden provocar contracción del músculo o secreción prolongadas. La aparición de PPSE lentos
en las neuronas inhibidoras musculomotoras de la musculatura trae consigo la inhibición prolongada de la
fuerza contráctil.
Figura 25-13. Los potenciales postsinápticos excitadores (PPSE) lentos en las motoneuronas de los músculos o el epitelio mucoso
provocan una contracción muscular prolongada o una secreción mucosa críptica. Experimentalmente, la estimulación de la secreción es
vista como un incremento en el movimiento de iones (corriente en cortocircuito). Los potenciales postsinápticos inhibidores (PPSI) lentos en las
motoneuronas inhibidoras de los músculos inhiben de forma prolongada la actividad contráctil, que se verifica como una disminución en la
tensión contráctil.
Los potenciales postsinápticos excitadores entéricos están mediados por receptores
ionótropos
En la figura 25-12, los PPSE rápidos fueron provocados por descargas únicas aplicadas sobre un haz de
fibras interganglionares en el plexo mientérico. Dos PPSE fueron provocados por estímulos sucesivos y se
ven superpuestos. Uno de los dos PPSE alcanzó el umbral para la descarga de un potencial de acción.
Los PPSE rápidos son despolarizaciones transitorias del potencial de membrana que duran menos de 50
ms. Tiene lugar en el SNE a lo largo del aparato digestivo. La mayoría de los PPSE rápidos están mediados
por la acción de la ACh a nivel de receptores ionótropos, que se acoplan directamente a los canales iónicos.
La función de los PPSE rápidos es la transferencia y transformación veloz de información codificada
neuralmente entre los elementos de los microcircuitos entéricos. Existen «bytes» de información en las
operaciones de procesamiento de los circuitos lógicos.
Los potenciales postsinápticos inhibidores lentos entéricos están mediados por diversas
formas de receptores
En la figura 25-12 se muestran PPSI lentos que fueron provocados por la estimulación del haz de fibras
interganglionares en el plexo submucoso. Esta forma de potencial sináptico hiperpolarizado suprime la
excitabilidad (disminuye la probabilidad de descarga de potencial), en comparación con el aumento de ésta
durante el PPSE lento.
La aplicación experimental de varias sustancias químicas que actúan como mensajeros, que pueden ser
peptidérgicos, purinérgicos, noradrenérgicos, somatostatinérgicos o colinérgicos, provocan respuestas
similares a PPSI lentos. Los péptidos opioides y los analgésicos opioides (morfina) son PPSI lentos
miméticos. Esta acción está restringida a subpoblaciones de neuronas. Estos efectos de los opioides son
bloqueados por el antagonista naloxona. La adicción a la morfina puede observarse en las neuronas
entéricas, y la abstinencia se manifiesta como descarga de potenciales de alta frecuencia con la adición de
naloxona durante la exposición crónica a la morfina.
La noradrenalina liberada por las neuronas posganglionares simpáticas actúa como un adrenorreceptor
α2 que imita PPSI lentos en las neuronas de tipo S en el plexo submucoso. Esto tiene lugar principalmente en
neuronas secretomotoras de dicho plexo que, cuando están activas, estimulan la secreción. PPSI lentos en las
neuronas submucosas reflejan un mecanismo por el cual la inervación simpática suprime la secreción
intestinal durante la actividad física, cuando el cerebro ordena que la sangre sea desplazada de la circulación
esplácnica a la sistémica. La somatostatina liberada por las neuronas del SNE en el plexo submucoso en las
sinapsis sobre las neuronas secretomotoras imita la acción inhibidora de la noradrenalina.
La galanina es un polipéptido de 29 aminoácidos que estimula la inhibición sináptica lenta al ser aplicada
sobre cualquiera de las neuronas del plexo mientérico. La aplicación de adenosina, ATP u otro análogo
purinérgico también simula PPSI lentos. La acción inhibidora de la adenosina se produce a nivel de los
receptores A1 de adenosina. La supresión de la enzima adenilato ciclasa y la reducción en el AMPc
intraneuronal provoca las acciones inhibidoras de los agonistas de adenosina A1.
La inhibición presináptica tiene lugar en las sinapsis y las uniones neuromusculares
La inhibición presináptica (fig. 25-14) es una función significativa en las sinapsis nicotínicas rápidas, en
las sinapsis excitadoras lentas, en las sinapsis inhibidoras simpáticas en las redes neurales del SNE, y en las
uniones neuromusculares excitadoras. Es una forma especializada de transmisión neurocrina, a través de la
cual el neurotransmisor liberado de un axón actúa sobre los receptores de un segundo axón (es decir,
transmisión axoaxónica) para prevenir la liberación de un neurotransmisor de este segundo axón. La
inhibición presináptica que tiene lugar a partir de acciones de mediadores paracrinos o endocrinos sobre los
receptores en los lugares de liberación presinápticos es una alternativa a la sinapsis axoaxónica, a modo de
mecanismo para mejorar o suprimir la transmisión en una sinapsis o una unión efectora.
La inhibición presináptica en el SNE está mediada por múltiples mediadores químicos y sus receptores,
con combinaciones variables de los receptores involucrados en cada lugar de liberación. Entre los
mediadores más conocidos se encuentran los péptidos (colecistocinina), las sustancias purinérgicas (ATP),
las aminas (histamina) y la ACh. Después de ser liberada de las terminaciones nerviosas simpáticas, la
noradrenalina actúa sobre los adrenorreceptores α2 presinápticos para suprimir los PPSE rápidos en las
sinapsis nicotínicas, y los PPSE lentos y la transmisión colinérgica a nivel de las uniones neuromusculares.
En el plexo mientérico, la serotonina suprime tanto los PPSE rápidos como los lentos. Los opiáceos y los
péptidos opioides suprimen algunos PPSE rápidos en el plexo mientérico intestinal.
Figura 25-14. Los receptores inhibidores presinápticos se encuentran en los axones en los lugares de liberación del neurotransmisor,
tanto para los potenciales postsinápticos excitadores (PPSE) lentos como para los rápidos. Diferentes neurotransmisores actúan a nivel de
los receptores inhibidores presinápticos para suprimir la liberación, por parte de los axones, de transmisores para los PPSE lentos y rápidos. Los
autorreceptores presinápticos están involucrados en una forma especial de inhibición presináptica por medio de la cual el transmisor para PPSE
lentos o rápidos se acumula en la sinapsis y actúa sobre el autorreceptor para suprimir la liberación del neurotransmisor. (+), receptor excitador;
(–), receptor inhibidor.
La ACh actúa a nivel de los receptores presinápticos muscarínicos para suprimir los PPSE en el plexo
mientérico. Ésta es una forma de autoinhibición en la que la ACh liberada en las sinapsis con receptores
postsinápticos nicotínicos retroalimentan a los receptores muscarínicos presinápticos para suprimir la
liberación de ACh en forma de retroalimentación negativa (fig. 25-14). En roedores, la histamina, después
de ser liberada por los mastocitos entéricos, actúa a nivel de los receptores presinápticos de histamina
H3 para suprimir los PPSE rápidos en los microcircuitos del SNE. La inhibición presináptica mediada por la
liberación paracrina o endocrina de mediadores es importante en los estados fisiopatológicos (p. ej.,
inflamación). La liberación de histamina por los mastocitos entéricos en respuesta a alérgenos de los
alimentos y a organismos infecciosos es un ejemplo importante de supresión presináptica mediada de forma
paracrina en las redes neurales entéricas.
La inhibición presináptica suele funcionar como un mecanismo de detención selectivo o desenergizante
de un microcircuito completo. Al impedir la transmisión entre los elementos neurales de un circuito, éste se
inactiva. Por ejemplo, uno de los principales componentes de detención de la función intestinal por el
sistema nervioso simpático implica la acción inhibidora presináptica de la noradrenalina en las sinapsis
nicotínicas rápidas.
La facilitación presináptica aumenta la cantidad de neurotransmisor liberado por la
llegada de potenciales de acción a los lugares de liberación axónico
La facilitación presináptica hace alusión a una mejora de la transmisión sináptica, que tiene lugar a partir
de las acciones de mediadores químicos en los lugares de liberación de neurotransmisores en los axones del
SNE (fig. 25-15). Este fenómeno aumenta la amplitud de los PPSE rápidos en el plexo mientérico del
intestino delgado y del antro pilórico, y en las sinapsis inhibidoras noradrenérgicas en el plexo submucoso.
Ésta también es una acción de la hormona intestinal, la colecistocinina, en el SNE de la vesícula biliar. La
facilitación presináptica es evidente experimentalmente como un incremento en la amplitud de los PPSE
rápidos en las sinapsis nicotínicas, y refleja el aumento en la liberación de ACh de los lugares axónicos
correspondientes. En las sinapsis inhibidoras noradrenérgicas en el plexo submucoso, la facilitación
presináptica implica el aumento del AMPc en las fibras simpáticas posganglionares y aparece como un
aumento en los PPSI lentos, provocados al propagarse los potenciales de acción hacia los lugares de
liberación del transmisor.
La facilitación presináptica es el mecanismo de acción de algunos fármacos procinéticos (p. ej., tegaserod
y cisaprida). Los fármacos procinéticos aumentan la motilidad propulsora en el aparato GI. Actúan para
aumentar la amplitud de los PPSE nicotínicos rápidos en las redes del SNE que programan las funciones de
propulsión motora. Tanto en el estómago como en el intestino, los incrementos en las amplitudes del PPSE y
en los índices de aumento disminuyen la probabilidad de fallos en la transmisión en las sinapsis, con lo que
se incrementa la velocidad de la transferencia de información. Esto «energiza» los circuitos en red y, por lo
tanto, aumenta la motilidad propulsora (es decir, vaciado gástrico y tránsito intestinal).
MOTONEURONAS ENTÉRICAS
Las neuronas musculomotoras que inervan a los músculos del aparato digestivo (como las motoneuronas
espinales) son las vías finales para la transmisión de señales desde los microcircuitos integradores del
minicerebro en el intestino a la musculatura (fig. 25-16; v. también fig. 25-10). El conjunto de motoneuronas
del SNE está integrado tanto por neuronas excitadoras como inhibidoras.
Figura 25-15. La facilitación presináptica aumenta la liberación de acetilcolina (ACh) e incrementa la amplitud de los potenciales
postsinápticos excitadores (PPSE) en la sinapsis nicotínica.
La unión neuromuscular es el lugar donde los neurotransmisores liberados de los axones de las
motoneuronas actúan sobre las fibras de músculo liso y sobre las CIC. Las uniones neuromusculares en el
músculo liso de tipo unitario del aparato digestivo tienen una estructura más simple que las placas terminales
motoras del músculo esquelético (v. cap. 5). La mayor parte de los axones motores del músculo liso de tipo
unitario no libera neurotransmisores desde las terminaciones como tales; la liberación se hace desde
múltiples varicosidades separadas a lo largo del axón. Al pasar un potencial de acción, éste despolariza el
potencial de membrana de la varicosidad, con lo que se libera el neurotransmisor. Una vez liberado, el
neurotransmisor se difunde a lo largo de distancias relativamente extensas antes de alcanzar el músculo, las
CIC o ambos. Esta organización estructural es una adaptación para el uso simultáneo de un neurotransmisor
químico por múltiples fibras musculares a partir de un número pequeño de axones motores. Debido a que las
fibras musculares se encuentran acopladas eléctricamente unas con otras por uniones intercelulares
herméticas, el potencial de membrana en regiones extensas de la musculatura puede ser despolarizado a un
umbral de potencial de acción o hiperpolarizado por debajo del umbral de potencial, por medio de la
liberación de un número reducido de axones motores.
Las neuronas musculomotoras excitadoras del sistema nervioso entérico provocan
contracciones en la musculatura intestinal
Las neuronas musculomotoras excitadoras liberan neurotransmisores que provocan contracción e incremento
en la fuerza contráctil de los músculos lisos GI. La ACh y la sustancia P son los principales
neurotransmisores excitadores liberados por las neuronas del SNE.
Dos mecanismos acoplados de excitación-contracción están involucrados en el inicio neural de la
contracción muscular en el aparato GI. Los transmisores liberados de los axones musculomotores
excitadores pueden desencadenar la contracción muscular mediante la despolarización de la membrana de la
fibra muscular, hasta un umbral para la descarga de potenciales de acción o por la activación de los
receptores acoplados a la proteína G vinculados con la liberación de calcio de los lugares de almacenamiento
dentro de la fibra muscular (es decir, acoplamiento farmacomecánico). Las despolarizaciones de los
potenciales de membrana de los músculos, provocados neuralmente, denominadas potenciales de unión
excitadores (PUE), pueden registrarse mediante microelectrodos, y es posible diferenciarlos de los PPSE y
los PPSI (fig. 25-16).
La liberación directa de calcio por el neurotransmisor coincide con la definición de acoplamiento
farmacomecánico. En este caso, la ocupación de receptores sobre la membrana celular de los músculos por
parte del neurotransmisor provoca la liberación de calcio intracelular. Una vez liberado, el calcio
desencadena contracciones independientemente de cualquier cambio en la actividad eléctrica de la
membrana (es decir, PUE o potenciales de acción).
Los cuerpos celulares de las neuronas musculomotoras excitadoras se encuentran por lo general en el
plexo mientérico. En los intestinos delgado y grueso proyectan sus axones a lo largo de distancias
relativamente cortas para inervar la cubierta de músculo longitudinal, y a lo largo de distancias mayores
respecto a los cuerpos celulares, en dirección cefálica, para inervar el músculo circular.
Las motoneuronas excitadoras de las glándulas secretoras mucosas (es decir, las criptas de Lieberkühn y
las glándulas de Brunner) se denominan neuronas secretomotoras. Éstas liberan neurotransmisores que
provocan la secreción glandular de NaCl, HCO3 y H2O, y la secreción de moco por parte de las células
caliciformes. La ACh y el péptido intestinal vasoactivo (PIV) son los principales neurotransmisores
excitadores liberados por las neuronas secretomotoras. Los cuerpos celulares de estas neuronas se
encuentran principalmente en el plexo submucoso. Por ejemplo, la hiperactividad de estas neuronas
provocada por la liberación de histamina a partir de los mastocitos durante las respuestas alérgicas pueden
llevar a una diarrea secretora neurógena.La supresión de la excitabilidad neuronal secretomotora y su
acción estimuladora sobre la secreción (p. ej., por parte de la morfina u otros analgésicos opiodes) subyace
al estreñimiento que se presenta como efecto secundario de estos fármacos.
Las neuronas musculomotoras inhibidoras del sistema nervioso entérico relajan el tono
contráctil en los esfínteres e impiden las ondas eléctricas lentas de los potenciales de acción
desencadenantes y las contracciones
Los neurotransmisores inhibidores que se liberan de las neuronas musculomotoras activan receptores de las
membranas de las células musculares para generar potenciales de unión inhibidores (PUI) (fig. 25-16).
Los PUI son potenciales de hiperpolarización que alejan el potencial de membrana del umbral para la
descarga de potenciales de acción, con lo que reducen la excitabilidad de las fibras musculares en las que
tienen lugar. La hiperpolarización durante los PUI impide la despolarización hacia el umbral del potencial de
acción por parte de las siempre presentes ondas lentas eléctricas, y suprime la propagación de potenciales de
acción de fibra a fibra a nivel del sincitio acoplado eléctricamente.
Antes, los datos científicos apoyaban la hipótesis de un nucleótido de purina, posiblemente ATP, como
transmisor inhibidor liberado por las neuronas musculomotoras inhibidoras del SNE. Como consecuencia, el
término neurona purinérgica se convirtió de forma temporal en un sinónimo de neurona musculomotora
inhibidora del SNE. A estos datos se le suman ahora otros que señalan al PIV, al péptido activador de la
adenilato ciclasa de la pituitaria y al óxido nítrico (NO) como transmisores inhibidores liberados por las
neuronas musculomotoras del SNE. Las neuronas musculomotoras inhibidoras que expresan PIV, NO
sintasa (NOS) o ambos, inervan el músculo circular de estómago, intestino, vesícula biliar y diversos
esfínteres. Los cuerpos celulares de las neuronas musculomotoras inhibidoras se encuentran principalmente
en el plexo mientérico. En el estómago y los intestinos delgado y grueso proyectan su axón único en
dirección aboral, lejos del cuerpo celular, para inervar el músculo circular.
Figura 25-16. Las neuronas musculomotoras entéricas son las vías finales desde el sistema nervioso entérico (SNE) hacia la
musculatura gastrointestinal. El conjunto de motoneuronas del SNE consta tanto de neuronas excitadoras como inhibidoras. La liberación de
péptido intestinal vasoactivo (PIV) o de óxido nítrico (NO) de las motoneuronas inhibidoras provoca potenciales de unión inhibidores (PUI). La
liberación de acetilcolina (ACh) o de sustancia P por parte de las motoneuronas excitadoras provoca potenciales de unión excitadores (PUE).
La capa de músculo longitudinal del intestino delgado parece no tener una inervación musculomotora
inhibidora significativa. Por otro lado, existe una significativa inervación de tipo inhibidor musculomotor de
la tenia (taenia coli) de intestino grueso tanto en los humanos como en algunos animales que tiene esta
disposición especializada de músculo longitudinal. En contraste con la inervación del músculo longitudinal,
la inervación inhibidora de la capa de músculo circular de los intestinos delgado y grueso es esencial para la
programación, por parte del SNE, de las diversas formas de motilidad intestinal.
Una necesidad absoluta para el control inhibidor neural de la capa de músculo circular surge de la
fisiología especializada de la musculatura. Como ya hemos mencionado anteriormente, la musculatura
intestinal se comporta como un sincitio eléctrico que se excita a sí mismo, debido a la comunicación a través
de las uniones estrechas que se produce entre célula y célula y a la presencia del sistema marcapasos de
ondas eléctricas lentas generado por las redes de las CIC. Los potenciales de acción que se desencadenan en
cualquier lugar del músculo pueden propagarse de fibra en fibra en tres dimensiones por todo el sincitio, el
cual podría ser la circunferencia y la longitud de la totalidad del intestino. Los potenciales de acción
desencadenan contracciones a medida que se propagan a través del sincitio muscular. Un sistema
marcapasos no neural de ondas eléctricas lentas (es decir, CIC) es el responsable (por la característica del
sincitio eléctrico)de ser excitable por sí mismo y por la actividad contráctil espontánea que caracteriza al
músculo liso de tipo unitario. En el sistema integrado, las ondas eléctricas lentas son un factor extrínseco
independiente, al cual responde el músculo circular, que se suma a su inervación motora.
¿Por qué el músculo circular no siempre responde con potenciales de acción y una contracción durante
cada ciclo de ondas lentas? ¿Por qué los potenciales de acción y las contracciones no se propagan en el
sincitio por toda la longitud y circunferencia del intestino cada vez que tienen lugar? La respuesta es que la
actividad motora neuronal inhibidora determina cuándo una onda lenta puede provocar una contracción, así
como la distancia y la dirección hacia la cual la contracción se propaga dentro del sincitio muscular.
Un subconjunto de neuronas musculomotoras inhibe continuamente la capa de músculo
circular
La figura 25-17 muestra la descarga espontánea de potenciales de acción que tienen lugar en ráfagas, como
sería registrada extracelularmente en una neurona en el plexo mientérico del intestino delgado de un gato.
Esta forma de descarga continua de potenciales de acción por parte de un subconjunto de neuronas
musculomotoras inhibidoras intestinales tiene lugar en todos los mamíferos. El resultado es una continua
inhibición de la actividad miógena, debido a que los potenciales de acción del músculo asociados a las ondas
lentas y la actividad contráctil relacionada están ausentes, o bien a que las contracciones tienen lugar con
potencia reducida con cada onda lenta eléctrica, en los segmentos intestinales en los cuales es frecuente la
descarga neuronal en el plexo mientérico. La liberación continua de los transmisores neuromusculares
inhibidores PIV y NO de preparados de intestino puede detectarse experimentalmente en estas formas de
estados intestinales. Cuando la descarga neuronal inhibidora es bloqueada experimentalmente con
tetrodotoxina, cada ciclo de ondas lentas eléctricas desencadena una intensa descarga de potenciales de
acción musculares asociados con una contracción en fases enérgica superpuesta sobre una contractura tónica
(es decir, un incremento sostenido en la tensión inicial). La figura 25-17 B muestra cómo las contracciones
en fases, que tienen lugar a una frecuencia de onda lenta, se incrementan de forma progresiva hasta una
amplitud máxima durante el bloqueo gradual de la actividad inhibidora neural después de la aplicación de
tetrodotoxina en el intestino delgado. Esta respuesta coincide con un aumento progresivo en la tensión
inicial.
La tetrodotoxina ha sido una herramienta farmacológica valiosa para demostrar el curso de la inhibición
de la actividad contráctil en el intestino, debido a que bloquea de forma selectiva la actividad neural, sin
afectar al músculo. Esta acción de la tetrodotoxina es causada por un bloqueo selectivo de los canales de
sodio en las neuronas del SNE, incluidas las musculomotoras. La fase creciente de los potenciales de acción
del músculo circular reflejan la apertura de los canales de calcio y la corriente hacia el interior que no es
afectada por la tetrodotoxina (v. cap. 3, Potencial de acción, transmisión sináptica y mantenimiento de la
función nerviosa, y cap. 8).
Como regla general, cualquier tratamiento que elimine o inactive las neuronas musculomotoras
inhibidoras provoca una contractura tónica y una actividad contráctil de la musculatura circular
descoordinada continua. Las situaciones en las que la actividad de las neuronas musculomotoras está ausente
se asocian a la transformación de una condición hipoirritable del músculo circular a un estado hiperirritable.
Las situaciones en las que esto se produce son la aplicación de anestésicos locales, la hipoxia causada por
flujo sanguíneo reducido hacia un segmento intestinal, un ataque autoinmunitario que destruye las neuronas
entéricas, la ausencia congénita en la enfermedad de Hirschsprung, el tratamiento con opiáceos y la
inhibición de la síntesis de NO (v. De la investigación básica a la clínica 25-1).
La actividad musculomotora inhibidora determina la fuerza de contracción asociada a
cada ciclo eléctrico de ondas lentas
La fuerza de una contracción de músculo circular provocada por un ciclo de ondas lentas es una función del
número de neuronas musculomotoras inhibidoras que se encuentren en estado de actividad (es decir,
disparando potenciales de acción y liberando el neurotransmisor en las uniones neuromusculares). El
músculo circular en un segmento intestinal puede responder a las ondas eléctricas lentas sólo cuando las
neuronas musculomotoras son inactivadas («apagadas») por el aporte sináptico inhibidor de otras neuronas
en los circuitos de control. Esto significa que las neuronas musculomotoras inhibidoras determinan cuándo
las ondas lentas que circulan continuamente inician una contracción, y establecen la fuerza de la contracción
que es iniciada por cada ciclo de ondas lentas. La fuerza de cada contracción está determinada por la
proporción de fibras musculares de la población total que pueden responder durante un cierto ciclo de ondas
lentas, el cual, a su vez, está determinado por la proporción expuesta a los transmisores inhibidores liberados
por las neuronas musculomotoras. Con una inhibición máxima, se impiden las contracciones durante un
ciclo de ondas lentas (v. fig. 25-4 A); las contracciones de fuerza máxima tienen lugar después de que toda
la inhibición sea eliminada, y todas las fibras musculares en un segmento pueden ser activadas por cada
ciclo de ondas lentas (v. fig. 25-4 B). Las contracciones entre los dos extremos están graduadas en cuanto a
su fuerza, de acuerdo con el número de neuronas musculomotoras inhibidoras que son activadas por el
«minicerebro» del SNE durante cada ciclo de ondas lentas.
Figura 25-17. Las descargas en curso de una subpoblación de neuronas musculomotoras inhibidoras hacia el músculo circular
intestinal impiden las ondas eléctricas lentas de los potenciales de acción que desencadenan contracciones. Cuando se bloquea la descarga
neural inhibidora con tetrodotoxina, cada ciclo de ondas eléctricas lentas desencadena descargas de potenciales de acción y amplias
contracciones. A) Registro eléctrico de una serie de descargas en curso de una motoneurona inhibidora. B) Registro de la actividad contráctil del
músculo antes de la aplicación de tetrodotoxina y después de ésta. La aplicación de tetrodotoxina bloquea la descarga neuronal.
La actividad musculomotora inhibidora determina la distancia y la dirección a la que viaja
una contracción dentro del sincitio eléctrico funcional
El estado de actividad de las neuronas musculomotoras inhibidoras determina la longitud de un segmento en
contracción, mediante el control de la distancia de propagación de los potenciales de acción en la geometría
eléctrica tridimensional del sincitio muscular (fig. 25-18). Esto tiene lugar coincidiendo con el control de la
fuerza contráctil. Las contracciones sólo se producen en la capa de músculo circular de los segmentos en los
que la inhibición en curso ha sido inactivada, mientras que se impiden en los segmentos adyacentes donde la
inervación inhibidora está activa. Los límites oral y aboral de la circunferencia de un segmento contraído
refleja la zona de transición de neuronas musculomotoras inhibidoras inactivas a neuronas activas. Ésta es la
forma en la que el SNE genera segmentos contráctiles cortos, durante el patrón (de mezclado) digestivo de la
motilidad del intestino delgado, y segmentos contráctiles más largos, durante los patrones motores
impulsores, como una «fuerza propulsora» que viaja a grandes distancias a lo largo del intestino.
Figura 25-18. Las contracciones miógenas pueden producirse en segmentos del intestino en los que las neuronas musculomotoras
inhibidoras están inactivas. El íleo fisiológico tiene lugar en segmentos del intestino en los que las neuronas inhibidoras descargan
activamente.
Las propiedades sincitiales eléctricas funcionales de la musculatura subyacen al requerimiento de control
por parte de las neuronas musculomotoras inhibidoras en la determinación de la dirección hacia la cual las
contracciones viajan a lo largo del intestino. La secuencia direccional en la que estas neuronas son
inactivadas determina si las contracciones se propagan en dirección oral o aboral (fig. 25-19). Normalmente,
las neuronas son inactivadas de forma secuencial en dirección aboral, lo que explica la actividad contráctil
que propaga y traslada distalmente los contenidos intraluminales. Durante el vómito, los microcircuitos
integradores del SNE inactivan las neuronas musculomotoras inhibidoras en una secuencia inversa, lo que
permite que la fuerza propulsora del intestino delgado viaje en dirección oral desde el yeyuno medio e
impulse los contenidos hacia fuera del estómago.
Cuando el esfínter está cerrado, la inervación motora inhibidora del músculo liso
permanece silente
El músculo circular de los esfínteres permanece contraído tónicamente para cerrar la luz y evitar el paso de
contenidos entre compartimentos adyacentes (p. ej., entre el estómago y el esófago). Normalmente, las
motoneuronas inhibidoras están inactivas en los esfínteres y se conectan a un ritmo adecuado para coordinar
su apertura en el momento en que se producen acontecimientos fisiológicos en regiones adyacentes (fig. 2520). Cuando esto tiene lugar, el neurotransmisor inhibidor liberado relaja la contracción muscular en curso
del esfínter e impide la excitación y la contracción en el músculo adyacente al propagarse al esfínter y
cerrarlo.
PATRONES DE MOTILIDAD GASTROINTESTINAL
Las CIC provocan ciclos espontáneos de potenciales de ondas lentas, que pueden causar potenciales de
acción en las células de músculo liso. La motilidad GI puede dividirse en dos patrones
diferentes, peristalsis y segmentación. La peristalsis es responsable de impulsar el alimento hacia el
aparato GI, mientras que la segmentación está involucrada en la mezcla del alimento ingerido para su
procesamiento ordenado y la eliminación de desechos. La propulsión es el movimiento controlado del
alimento ingerido, los líquidos, las secreciones GI y las células de la mucosa que se renuevan a lo largo del
aparato digestivo. Mediante este patrón de movimiento el alimento se desplaza desde el estómago hacia el
intestino delgado y a lo largo de éste a un ritmo regular, para una digestión y absorción eficientes. Las
fuerzas propulsoras trasladan tanto el material no digerido como el no absorbido hacia el intestino grueso, y
eliminan desechos por medio de la defecación. A través de la trituración se reduce el tamaño de las
partículas, con lo cual se incrementa la superficie para la acción de enzimas en el intestino delgado.
El patrón de motilidad de mezclado combina las secreciones pancreáticas, biliares e intestinales con
nutrientes en el estómago, y pone en contacto los productos de la digestión con las superficies de absorción
de la mucosa. El estómago y el colon llevan a cabo funciones de reservorio. El cuerpo del estómago
almacena el alimento ingerido y ejerce fuerzas compresoras mecánicas constantes, que constituyen
importantes determinantes del vaciamiento gástrico. El colon mantiene el material durante el tiempo
necesario para la absorción del exceso de agua, y almacena el material residual hasta el momento de la
defecación. Los órganos del aparato digestivo presentan patrones de motilidad especializados para las
funciones normales de cada uno de ellos. Estos patrones son diferentes en función de factores como el
tiempo posterior a la ingesta, el estado de vigilia o sueño y la presencia de enfermedades. Los patrones
motores que llevan a cabo la propulsión en el esófago y en los intestinos delgado y grueso derivan de un
circuito reflejo peristáltico esencial en el SNE.
Figura 25-19. Las contracciones se propagan en los segmentos intestinales en los que las neuronas musculomotoras inhibidoras están
inactivas. La inactivación secuencial en dirección oral permite la propagación de contracciones en la misma dirección. La inactivación
secuencial e dirección aboral permite la propagación en esa dirección.
La peristalsis es un reflejo neural polisináptico
La peristalsis es la motilidad del intestino responsable del transporte de los contenidos luminales en el
esófago y los intestinos delgado y grueso. Las contracciones se producen, en ondas, ante la presencia de un
bolo de alimento, forzándolo hacia la siguiente sección del aparato GI que se encuentra en relajación. Las
capas musculares del intestino se comportan siguiendo un patrón estereotipado durante la propulsión
peristáltica (fig. 25-21). Este patrón está determinado por las redes neurales del SNE. Durante la propulsión
peristáltica, la capa de músculo longitudinal del segmento que se encuentra por delante de los contenidos
intraluminales que avanzan se contrae, mientras, simultáneamente, la fuerza contráctil en la capa de músculo
circular se relaja. El tubo intestinal se comporta como un cilindro de superficie constante. El acortamiento
del eje longitudinal de este cilindro se acompaña de un ensanchamiento del diámetro transversal. El
acortamiento del eje longitudinal y la relajación del músculo circular, que se producen de forma simultánea,
provocan la expansión de la luz, lo cual prepara un segmento receptor para los contenidos intraluminales
que avanzan durante la propulsión peristáltica.
Figura 25-20. Los esfínteres de músculo liso están cerrados cuando la inervación inhibidora está inactiva. Los esfínteres se abren por
descargas activas de las neuronas musculomotoras inhibidoras.
Figura 25-21. La propulsión peristáltica incluye la formación de un segmento impulsor y de un segmento receptor, mediados por el
control reflejo de la musculatura intestinal.
El segundo componente del comportamiento peristáltico estereotipado es la contracción del músculo
circular en el segmento que queda por detrás de los contenidos intraluminales. En este segmento, la capa de
músculo longitudinal se alarga simultáneamente junto con la contracción del músculo circular, lo que
provoca que esta región se convierta en un segmento propulsor que hace avanzar el contenido de la luz hacia
el segmento receptor. Aún no se conoce claramente el proceso de alargamiento del eje longitudinal en el
segmento propulsor. Esto podría tener lugar cuando el músculo longitudinal continúa contrayéndose y
refleja la contracción de la capa circular más poderosa, la reducción en el diámetro y el alargamiento
geométrico pasivo del cilindro. Si éste fuera el caso, las capas circular y longitudinal serían antagonistas
cuando se contraen simultáneamente. Una segunda posibilidad para el alargamiento en el segmento
propulsor es la «desconexión» del aporte musculomotor excitador al músculo largo; una tercera opción es
que este aporte sea «desconectado» mientras el aporte musculomotor excitador del músculo longitudinal es
«encendido». Los segmentos intestinales por delante de la parte delantera de avance se vuelven segmentos
receptores y segmentos propulsores sucesivamente, a medida que el complejo peristáltico de estos
segmentos viaja a lo largo del intestino.
Circuito reflejo peristáltico
El reflejo peristáltico (es decir, la formación de segmentos propulsores y receptores) pueden desencadenarse
experimentalmente distendiendo la pared intestinal o por «rozamiento» de la mucosa. La participación del
reflejo en la organización neural de la propulsión peristáltica es similar al comportamiento reflejo mediado
por el SNC para los movimientos somáticos de los músculos esqueléticos. Los circuitos reflejos con
conexiones fijas en la médula espinal reproducen automáticamente un patrón estereotipado de
comportamiento cada vez que se activa el circuito (p. ej., los reflejos de los tendones calcáneo y rotuliano;
v. cap. 5). Las conexiones se mantienen para estos reflejos, más allá de la destrucción de regiones
adyacentes de la médula espinal. El circuito reflejo peristáltico es similar, con la diferencia de que el circuito
esencial se repite continuamente en el SNE a lo largo y alrededor de toda la longitud del intestino. Del
mismo modo que el circuito reflejo monosináptico de la médula espinal es el circuito final para la
producción de casi todos los movimientos del músculo esquelético (v. cap. 5), el circuito reflejo peristáltico
esencial subyace a todos los patrones de motilidad propulsora. Bloques del mismo circuito esencial se
encuentran conectados en series por arriba y por debajo del intestino (fig. 25-22). El circuito peristáltico
esencial consta de conexiones sinápticas entre neuronas sensitivas, interneuronas y neuronas
musculomotoras. Las distancias hacia las cuales viaja la propulsión peristáltica están determinadas por el
número de bloques incorporados en una secuencia a lo largo del intestino grueso. Las entradas sinápticas
entre bloques del circuito esencial determinan si la incorporación tiene lugar en el próximo segmento de la
secuencia.
Figura 25-22. Las sinapsis excitadoras conectan bloques sucesivos del circuito reflejo peristáltico esencial y se comportan como
entradas entre los bloques del circuito. La transmisión en las sinapsis abre las entradas entre bloques sucesivos del circuito reflejo peristáltico
esencial y explica la propagación de la propulsión peristáltica a largas distancias. Cuando las entradas están cerradas, este tipo de propulsión se
ve impedida.
Cuando las entradas están abiertas, las señales neurales pasan entre bloques sucesivos del circuito
esencial, lo que provoca la propagación del episodio peristáltico hacia grandes distancias. Esta propulsión a
largas distancias se ve impedida cuando todas las entradas están cerradas.
Tanto la inhibición como la facilitación presináptica están involucradas en la sincronización de la
transferencia de señales entre bloques del circuito reflejo peristáltico, ubicados secuencialmente. Las
sinapsis entre las neuronas que llevan las señales excitadoras hacia el próximo bloque del circuito son
lugares de sincronización que controlan la distancia hacia la que viaja la propulsión peristáltica (fig. 25-23).
Existen mensajeros que actúan a nivel de los receptores sinápticos para inhibir la liberación de un transmisor
en las sinapsis excitadoras, y que cierran las entradas a la transferencia de información, con lo que
determinan la distancia de propagación. Los fármacos procinéticos, que facilitan la liberación de
neurotransmisores en las sinapsis excitadoras (p. ej., cisaprida y tegaserod), se aplican en ciertos
tratamientos para incrementar la probabilidad de que la información sea transferida a nivel de las entradas
sinápticas, aumentando la motilidad propulsora.
Figura 25-23. Los receptores presinápticos inhibidores determinan los estados de apertura y cierre de las entradas sinápticas entre
bloques del circuito reflejo peristáltico. Cuando las entradas sinápticas no están inhibidas (es decir, no hay inhibición peristáltica), la
propagación puede avanzar en la dirección hacia la cual estas entradas están abiertas. La activación de receptores inhibidores presinápticos cierra
las entradas y no se da la propagación de la propulsión.
Emesis
Los vómitos, o emesis, es la expulsión forzada del contenido estomacal hacia fuera del cuerpo. Los vómitos
pueden tener varias causas, desde gastritis, intoxicación alimentaria, exceso de bebidas, tumores cerebrales y
traumas craneales. Si bien a menudo se utilizan los términos «vómito» y «regurgitación» de forma indistinta,
esta última define un episodio diferente. La regurgitación tiene lugar más frecuentemente en los neonatos, y
es el retorno del alimento no digerido hacia el esófago, sin estar asociado a la expulsión forzada o
desagradable relacionada con el vómito.
Los circuitos neurales entéricos están programados para provocar la propulsión peristáltica en ambas
direcciones a lo largo del intestino. Si se impide el paso del contenido intraluminal en el intestino grueso, la
propulsión inversa impulsa el bolo hacia una distancia variable hacia el lado opuesto del segmento
obstruido. La propulsión retrógrada se detiene y la propulsión hacia adelante mueve el bolo nuevamente
en dirección a la obstrucción. Durante el vómito, la propulsión retrógrada se produce en el intestino delgado.
En este caso, como en el de la obstrucción intestinal, el SNE programa el comportamiento de la musculatura
para la propulsión en dirección inversa, en el que el segmento receptor lleva el segmento propulsor cuando
el complejo propulsor se dirige hacia el estómago.
Íleo
El íleo fisiológico es la ausencia de motilidad en los intestinos delgado y grueso, y refleja la salida de un
programa motor específico almacenado en la «biblioteca de programas» del SNE. Es un estado de
comportamiento fundamental del intestino en el que se programa neuralmente la quiescencia de la función
motora. El estado de íleo fisiológico desaparece después de la ablación del SNE. Cuando las funciones
neurales entéricas se ven destruidas por un proceso patológico, se produce un comportamiento contráctil no
propulsor permanente y desorganizado debido a las propiedades miógenas de la musculatura en ausencia de
control por parte del SNE. La quiescencia del músculo circular (es decir, el íleo fisiológico) refleja la
operación de un programa neural en el que todas las entradas, tanto dentro de los circuitos peristálticos
esenciales como entre éstos, fueron cerradas (fig. 25-23). En este estado, un subconjunto de neuronas
musculomotoras inhibidoras está permanentemente activo, y se suprime la capacidad de respuesta de la capa
de músculo circular a las siempre presentes ondas lentas eléctricas. El íleo fisiológico es un estado normal
que se mantiene durante períodos variados en diferentes regiones del intestino, lo que depende de factores
tales como el tiempo tras la ingesta de alimento.
El estado normal de quiescencia motora se torna patológico cuando las entradas para los patrones motores
particulares se vuelven inoperantes durante períodos demasiado prolongados. En este estado de íleo
patológico (a menudo denominado íleo paralítico), los circuitos esenciales se bloquean en un estado no
operativo, mientras que la actividad incesante de las motoneuronas inhibidoras suprime de forma
permanente la actividad miógena.
Los esfínteres impiden el reflujo entre compartimentos especializados
Los esfínteres de músculo liso se encuentran en la unión gastroduodenal, en la apertura del conducto biliar,
en la unión ileocolónica y al final del intestino grueso en el ano. Constan de anillos de músculo liso que
permanecen en un estado de contracción constante. El efecto del estado de contracción tónica sirve para
cerrar la luz en una región que separa dos compartimentos especializados. Con excepción del esfínter anal,
la función de estas estructuras es impedir el reflujo del contenido de la luz.
Esfínter esofágico inferior
El EEI impide el reflujo del contenido gástrico, incluido el ácido, hacia el esófago. Su alteración permite la
exposición crónica al ácido de la mucosa del esófago, lo que puede provocar acidez, también conocida
como pirosis o indigestión ácida. La acidez es una sensación ardiente en el pecho provocada por la
regurgitación del ácido gástrico hacia el esófago (reflujo gástrico). Si el reflujo gástrico persiste de forma
crónica, puede provocar inflamación y daño en la mucosa que reviste el esófago; es el principal síntoma de
la enfermedad por reflujo gastroesofágico (ERGE). Los pacientes con ERGE tienen un mayor riesgo de
presentar esófago de Barrett, enfermedad en la que las células esofágicas dañadas se transforman en células
metaplásicas, precursoras de carcinoma. Aunque el riesgo de cáncer esté presente, la progresión de
metaplasia precancerosa a displasia es menor del 20% en los pacientes con esta afección diagnosticada.
Esfínter pilórico
El esfínter a la altura de la unión gastroduodenal (es decir, el esfínter pilórico) impide el reflujo del
contenido duodenal hacia el estómago. La alteración de este esfínter puede provocar el reflujo de ácidos
biliares y enzimas digestivas desde el duodeno. Los ácidos biliares son perjudiciales para la barrera
protectora en la mucosa gástrica; la exposición prolongada a estos ácidos puede causar gastritis, formación
de úlceras y riesgo de perforación.
Esfínter de Oddi
El esfínter de Oddi rodea la apertura del conducto biliar en su entrada al duodeno. Impide el reflujo de los
contenidos intestinales hacia los conductos provenientes del hígado, la vesícula biliar y el páncreas. La
insuficiencia de este esfínter para abrirse provoca distensión del árbol biliar y dolor asociado, que puede
percibirse en la región epigástrica y el cuadrante superior derecho del abdomen. La alteración de este
esfínter se asocia con riesgo de pancreatitis inducida por reflujo.
Esfínter ileocolónico
El esfínter ileocolónico impide el reflujo de los contenidos del colon hacia el íleon. La alteración de este
esfínter puede permitir la entrada de bacterias del colon en el íleon, lo que puede provocar un
sobrecrecimiento de éstas en el intestino delgado. Esto se ha asociado con síntomas de distensión y dolor
abdominal en un subgrupo de pacientes con diagnóstico de síndrome de intestino irritable.
Esfínter anal interno
El esfínter anal interno ayuda a controlar el movimiento de gases y heces hacia fuera del ano. La
incapacidad de este esfínter para relajarse provoca retención fecal y tiene lugar en los niños con enfermedad
de Hirschsprung y en adultos con síndrome de Ogilvie. La incontinencia fecal se asocia al mal
funcionamiento de dicho esfínter.
El tono contráctil en curso en cada uno de los esfínteres de músculo liso se genera por
mecanismos miógenos. El estado de contracción tónica es una propiedad inherente al músculo e
independiente del sistema nervioso. La relajación transitoria del esfínter para dejar pasar el material se lleva
a cabo por activación de motoneuronas inhibidoras (v. fig. 25-20). La acalasia es una afección en la cual los
esfínteres de músculo liso no se relajan. La causa subyacente más frecuente de acalasia del esfínter es la
pérdida del SNE y de su inervación musculomotora inhibidora complementaria de los esfínteres.
MOTILIDAD ESOFÁGICA
El esófago está dividido en tres regiones funcionalmente diferentes: el esfínter esofágico superior, el cuerpo
del esófago y el EEI. El comportamiento motor esofágico refleja la contracción de los músculos estriados en
la parte superior y de los músculos lisos en el tercio inferior del esófago en los seres humanos. La única
función motora del esófago es transportar las sustancias sólidas y líquidas ingeridas durante la deglución
desde la faringe hacia el estómago, y como conducto de expulsión de los contenidos gástricos durante la
emesis. El transporte durante la deglución se lleva a cabo por propulsión mecánica, similar a la del tracto
intestinal. En el momento de deglutir, todo el cuerpo esofágico se comporta como un segmento receptor
peristáltico que se extiende hacia todo lo largo del esófago hasta la unión gastroesofágica, donde la
relajación del músculo circular del esfínter es homóloga a la relajación de los músculos correspondientes en
un segmento receptor peristáltico (v. fig. 25-21). Así, el músculo circular comienza a contraerse en la unión
con la faringe y forma el segmento propulsor del comportamiento reflejo peristáltico estereotipado. Cuando
el segmento propulsor se propaga hacia el estómago, el segmento receptor se acorta progresivamente, hasta
que finaliza en el esfínter abierto en la unión gástrica.
La propulsión peristáltica en el esófago puede ser un acontecimiento tanto primario como secundario.
La peristalsis primaria se inicia por el acto de deglutir, con independencia de la presencia de alimento en la
boca. La peristalsis secundaria se desencadena por distensión causada por un fallo en el transporte de un
bolo alimentario grande o por la presencia de ácido debido a reflujo gástrico. Este tipo de peristalsis, junto
con la estimulación de la secreción de saliva, sirve como mecanismo para eliminar la irritación debida a l
ácido.
Cuando no están participando en la deglución, los músculos del cuerpo del esófago están relajados y el
EEI está contraído de forma tónica. En contraste con el intestino, el estado de relajación del cuerpo del
esófago no se produce por la actividad de motoneuronas inhibidoras. La excitabilidad del músculo es baja y
no hay ondas eléctricas lentas que desencadenen contracciones. La activación de las motoneuronas
excitadoras, más que los mecanismos miógenos, es la que provoca las contracciones coordinadas de los
músculos circulares y longitudinales durante la propulsión peristáltica.
Los trastornos de la motilidad del esófago se diagnostican con catéteres manométricos y
sondas de impedancia eléctrica
Existen dos técnicas para el diagnóstico clínico de trastornos motores del esófago. Para una de ellas se
utilizan catéteres manométricos, que consisten en múltiples catéteres pequeños ensamblados juntos, con
sensores de presión ubicados a diferentes niveles (v. Enfoque clínico 25-1). La segunda técnica se realiza
con un catéter con un par de electrodos ubicados a distancias iguales a lo largo del esófago. La corriente
eléctrica que pasa entre cada par de electrodos mide la impedancia a través de la luz del esófago. El paso de
un bolo que es deglutido que pasa por un par de electrodos es detectado y registrado como un cambio en la
impedancia. Ambos tipos de catéteres se colocan en el esófago a través de la cavidad nasal. Los catéteres
manométricos registran un patrón de comportamiento motor diferente después de la deglución (fig. 25-24).
En el momento de la deglución, el tono muscular se relaja en el EEI. Esto se registra en forma de caída de
presión en el esfínter que se mantiene durante la deglución hasta que el esófago vacía su contenido en el
estómago. Los sensores de presión a lo largo del catéter reunidos muestran un incremento transitorio en la
presión cuando el segmento en el que se encuentra uno de estos sensores se vuelve un segmento propulsor
peristáltico en su recorrido hacia el estómago.
MOTILIDAD GÁSTRICA
El estómago tiene una triple función: 1) almacenaje de grandes cantidades de alimento, 2) mezclado
y 3) vaciado. El mezclado incluye mezclar el alimento con jugos digestivo para formar el quimo. El
estómago se divide en cuatro secciones, cada una de las cuales presenta diferentes células y funciones. Éstas
incluyen: 1) cardias, 2) fundus, 3) cuerpo y 4) píloro (fig. 25-25). El cardias se encuentra en la zona donde
el contenido del esófago es vaciado. El fundus forma la curvatura superior del órgano, y el cuerpo constituye
la región central o principal del estómago. El píloro es la sección inferior del estómago, que facilita el
vaciado gástrico hacia el intestino delgado.
Enfoque clínico / 25-1
Trastornos motores del esófago
La disfagia se define como la dificultad en la deglución. Puede deberse a un fallo de los mecanismos que
involucran a los músculos esqueléticos de la faringe, a una insuficiencia en la peristalsis en el cuerpo del
esófago o a una insuficiencia del esfínter esofágico inferior (EEI) para relajarse. Una combinación de
disfagia para los alimentos líquidos o sólidos es un signo fiable de alteración de la motilidad en el cuerpo
esofágico, un fallo en la capacidad del EEI para relajarse o ambas. La disfagia limitada a los alimentos
sólidos es más a menudo un síntoma de obstrucción mecánica (p. ej., malignidades o constricciones).
Durante el diagnóstico con catéteres manométricos, algunos pacientes disfágicos muestran ondas de
presión de amplitud demasiado elevada cuando la peristalsis se propaga por los puertos de registro. Esta
condición, denominada esófago en cascanueces, a menudo se asocia con dolor pectoral similar al producido
por una angina de pecho. El diagnóstico manométrico del esófago en cascanueces suele realizarse con
posterioridad a la confirmación de que el dolor de pecho del paciente no implica bloqueo en las arterias
coronarias.
En ausencia de dolor de pecho, es probable que la disfagia para los alimentos sólidos y líquidos refleje
acalasia del EEI. El diagnóstico de acalasia se establece cuando el registro manométrico de motilidad
esofágica no muestra la relajación y reducción típicas de la presión intraluminal en el esfínter ante una
deglución (fig. 25-24). El tratamiento incluye dilatación mecánica del esfínter, ya sea al inflar de forma
neumática un balón ubicado en él, o bien mediante el paso de un cilindro dilatador
sólido (bougie). Recientemente se han utilizado una clase de fármacos que relajan el músculo liso,
conocidos como inhibidores de la fosfodiesterasa 5 (p. ej., sildenafilo), como tratamiento alternativo para la
acalasia.
En la mayoría de los casos, la acalasia refleja la pérdida de la inervación motora inhibidora entérica del
esfínter. La pérdida o el mal funcionamiento de las motoneuronas inhibidoras, que en la mayoría de los
casos es indicativa de una neuropatía inflamatoria del sistema nervioso entérico (SNE), es el punto de
partida fisiopatológico para la acalasia. Ésta entidad, asociada con el síndrome paraneoplásico, la
enfermedad de Chagas y la enfermedad degenerativa idiopática del SNE, son formas identificables de
neuropatía inflamatoria del SNE. En el síndrome paraneoplásico, los antígenos expresados por un carcinoma
(generalmente un carcinoma de células pequeñas) en el pulmón presentan suficiente similitud con los
epítopos antígenos expresados por las neuronas entéricas, por lo que el sistema inmunitario las ataca
simultáneamente junto con el tumor. La mayor parte de los pacientes con un diagnóstico de acalasia en
combinación con carcinoma microcítico de pulmón presentan autoanticuerpos circulantes de
inmunoglobulina G que reaccionan con sus neuronas entéricas y las destruyen. La detección de anticuerpos
neuronales antientéricos es una forma adicional de diagnóstico específico de acalasia. En la enfermedad de
Chagas, la asociación entre la pérdida neuronal entérica y los síntomas de acalasia también refleja el ataque
autoinmunitario de las neuronas del SNE. Trypanosoma cruzi, el parásito de la sangre que provoca la
enfermedad de Chagas, tiene epítopos similares a los antígenos neuronales entéricos. Esta similitud antígena
activa el sistema inmunitario para agredir al SNE en coincidencia con el ataque al parásito.
Cuando el dolor de pecho se asocia con disfagia para los alimentos sólidos y líquidos en ausencia de
contracciones similares al cascanueces, probablemente el problema sea más una forma alterada de
propulsión peristáltica, denominada espasmo esofágico difuso. El diagnóstico de esta situación se establece
cuando el registro manométrico de la motilidad esofágica muestra contracciones simultáneas a lo largo de
toda la región de músculo liso del cuerpo del esófago durante la deglución. Un estudio con bario en
pacientes con espasmo difuso muestra la correlación morfométrica de éste como un cuerpo esofágico
desfigurado, por lo que se ha descrito como «esófago en tirabuzón». El espasmo difuso y la acalasia a
menudo son fisiopatologías coexistentes, que probablemente reflejen un trastorno de las motoneuronas
inhibidoras entéricas. No existen tratamientos completamente satisfactorios para el espasmo difuso, más allá
de tratar de usar fármacos relajantes del músculo liso.
Las regiones funcionales del estómago no corresponden a regiones anatómicas. Funcionalmente, el
estómago está dividido entre un reservorio gástrico proximal y una bomba del antro distal, sobre la base
de diferencias en la motilidad entre estos dos compartimentos (fig. 25-25). El reservorio consta del fundus y
aproximadamente un tercio del cuerpo; la bomba del antro incluye los dos tercios caudales del cuerpo, el
antro y el píloro.
Las adaptaciones entre el reservorio y la bomba del antro para llevar a cabo diferentes funciones se ven
reflejadas en diferencias en su motilidad. Los músculos de la parte proximal del estómago están adaptados
para mantener un tono contráctil continuo (contracción tónica) y no contraerse fásicamente, en contraste con
los músculos de la bomba del antro, que sí se contraen de esta forma. La diseminación de contracciones
fásicas en la región de la bomba del antro impulsa los contenidos gástricos hacia la unión gastroduodenal.
En el estómago proximal, no se producen ondas impulsoras fuertes de esta naturaleza.
El comportamiento motor de la bomba del antro consiste en guiar y arrastrar
componentes contráctiles desencadenados por potenciales de acción gástricos
Los potenciales de acción gástricos determinan la duración y la fuerza de las contracciones fásicas de la
bomba del antro. Se inician por un marcapasos dominante ubicado en el cuerpo distal de la región media. Se
cree que las CIC gástricas son este marcapasos. Una vez que los potenciales de acción comienzan en el lugar
del marcapasos, estos se propagan rápidamente alrededor de la circunferencia gástrica y desencadenan una
contracción en forma de anillo. Entonces, los potenciales de acción y la contracción en forma de anillo
asociada viajan más lentamente hacia la unión gastroduodenal.
Las propiedades eléctricas sincitiales de la musculatura gástrica explican la propagación de potenciales de
acción desde la región marcapasos hacia la unión gastroduodenal. La región marcapasos en los humanos
genera potenciales de acción y contracciones del antro asociadas, a una frecuencia de tres ciclos por minuto.
Estos potenciales de acción duran alrededor de 5 s y tienen una fase de elevación (despolarización), una de
meseta y una de descenso (repolarización) (v. fig. 25-2).
Figura 25-24. El registro manométrico de los acontecimientos de presión en el cuerpo esofágico y en el esfínter esofágico inferior se
utiliza para investigar la motilidad del esófago que sigue a una deglución. El segmento propulsor del complejo de comportamiento
peristáltico produce una onda de presión positiva en cada punto de registro en sucesión cuando viaja por el esófago. La presi ón disminuye en el
esfínter esofágico inferior poco después de una deglución, y éste permanece relajado hasta que el complejo propulsor haya trasladado el material
deglutido hacia el estómago.
El potencial de acción gástrico es responsable de dos componentes del comportamiento contráctil
propulsor en la bomba del antro. Una contracción guía del antro, con una amplitud relativamente constante,
se asocia con la fase de elevación del potencial de acción, y una contracción de arrastre, de amplitud
variable, se asocia con la fase de meseta (fig. 25-26). Los potenciales de acción gástricos se generan
continuamente por el marcapasos; no obstante, no desencadenan una contracción de arrastre cuando la fase
de meseta se encuentra por debajo del umbral de voltaje. Las contracciones de arrastre surgen cuando la fase
de meseta está por encima de ese umbral. Su fuerza se incrementa en relación directa con el aumento de la
amplitud del potencial de meseta por encima del umbral.
Figura 25-25. El estómago está dividido en tres regiones anatómicas y dos regiones funcionales. El reservorio gástrico está
especializado en la recepción y el almacenaje de la comida. La musculatura de la región de la bomba del antro muestra contracciones en fase que
funcionan en el mezclado y la trituración de los contenidos gástricos. No existen límites diferenciados entre el reservorio y la bomba del antro.
Las contracciones guía que se producen en la fase de elevación del potencial de acción gástrico tienen
amplitudes insignificantes cuando éstas se propagan hacia el píloro. Cuando la fase de elevación alcanza el
antro terminal y se distribuye en el píloro, la contracción del músculo pilórico cierra el orificio entre el
estómago y el duodeno. Las contracciones de arrastre siguen a las contracciones guía durante unos pocos
segundos. Cuando las contracciones de arrastre se acercan al píloro cerrado, los contenidos gástricos son
empujados hacia un compartimento del antro de presión progresivamente en aumento, y de volumen siempre
decreciente. Esto provoca la retropulsión en forma de chorro a través del orificio formado por la contracción
de arrastre (fig. 25-27). La trituración y la reducción de tamaño de las partículas tienen lugar cuando el
material es impulsado de forma retrógrada a través del orificio y de regreso hacia el reservorio gástrico, en
espera del siguiente ciclo propulsor. La repetición, a razón de tres ciclos por minuto, reduce el tamaño de las
partículas en un rango de 1 mm a 7 mm, necesario antes de que éstas puedan ser vaciadas al duodeno
durante la fase digestiva (posprandial) de motilidad gástrica.
Figura 25-26. Un marcapasos en la bomba del antro genera potenciales de acción gástricos que provocan contracciones anulares
mientras se propagan hacia la unión gastroduodenal. Los potenciales de acción gástricos se caracterizan por una fase inicial de ascenso
rápido, seguida por una fase de meseta y una de caída hacia el potencial de membrana inicial (v. fig. 25-2). La fase de aumento del potencial de
acción gástrico explica la presencia de una contracción principal que se propaga hacia el píloro durante un ciclo propulsor. La fase de meseta
explica la contracción de arrastre del ciclo. La fuerza de la contracción principal es relativamente constante, mientras que la de la contracción de
arrastre es variable y se incrementa en relación directa a medida que se incrementa neuralmente la amplitud de la fase de meseta del potencial de
acción.
Figura 25-27. La propulsión retrógrada a modo de chorro a través del orificio producida por la contracción del antro tritura las
partículas sólidas en el estómago. La fuerza de la propulsión retrógrada incrementa la presión en el antro terminal cuando la contracción de
arrastre del antro se acerca al píloro cerrado.
Las neuronas musculomotoras excitadoras en el sistema nervioso entérico determinan la
fuerza de las contracciones de arrastre del antro
Los potenciales de acción en la bomba del antro son miógenos (es decir, una propiedad inherente al
músculo) y tienen lugar en ausencia de cualquier neurotransmisor u otro mensajero químico. Las
características miógenas del potencial de acción están moduladas por neuronas musculomotoras en el SNE
gástrico. Los neurotransmisores liberados por las neuronas musculomotoras cambian principalmente la
amplitud del potencial de acción de la fase de meseta y, de esta forma, controlan la fuerza del episodio
contráctil desencadenado por esta fase. Los neurotransmisores (incluida la ACh) liberados por las neuronas
musculomotoras excitadoras incrementan la amplitud de la fase de meseta y de la contracción iniciada por
ésta. Los neurotransmisores inhibidores, incluidos la noradrenalina y el PIV, actúan en las uniones
neuromusculares y disminuyen la amplitud de la meseta y la fuerza de la contracción asociada.
La magnitud de los efectos de la liberación del transmisor en las uniones neuromusculares se incrementa a
medida que aumenta la concentración de la sustancia transmisora en dicha unión. El incremento progresivo
en la frecuencia de la descarga del potencial de acción por las neuronas musculomotoras libera de forma
progresiva cantidades cada vez mayores de neurotransmisor. De esta forma, las neuronas musculomotoras
determinan, por medio de la acción de sus neurotransmisores en la fase de meseta, si se producirán o no
contracciones de arrastre en el antro. Con la liberación de una cantidad suficiente de transmisor, la amplitud
de la meseta crece y, cuando supera el umbral de despolarización, comienza una contracción. Más allá del
umbral, la fuerza de la contracción está determinada por la cantidad de neurotransmisor liberado y presente
en los receptores del músculo, los cuales, por sí mismos, establecen la extensión de la despolarización de la
membrana más allá del umbral.
Los potenciales de acción en la región terminal del antro y el píloro difieren en su configuración de
aquellos que se encuentran en las regiones más proximales. La principal diferencia es la aparición de
potenciales en espiga en la fase de meseta (v. fig. 25-26), que desencadenan contracciones fásicas cortas
superpuestas sobre la contracción fásica asociada con la meseta. Esto puede contribuir a la función del píloro
como esfínter para impedir el reflujo de los contenidos duodenales hacia el estómago.
El comportamiento motor del reservorio gástrico difiere del comportamiento motor del
antro pilórico
El reservorio gástrico tiene dos funciones principales. Por un lado, aloja el alimento que llega, sin que haya
un incremento significativo en la presión intragástrica y en la distensión dentro del reservorio. El fallo de
este mecanismo provoca la sensación desagradable de hinchazón, dolor epigástrico y náuseas (denominada a
veces dispepsia). Por otro lado, mantiene constantes las fuerzas compresivas sobre los contenidos del
reservorio, y actúa empujándolos hacia la actividad motora de tres ciclos por minuto de la bomba del antro.
Las sustancias que relajan la musculatura del reservorio gástrico (p. ej., la insulina) neutralizan esta función,
con lo que suprimen el vaciado gástrico.
La musculatura del reservorio gástrico está inervada por neuronas musculomotoras excitadoras e
inhibidoras en el SNE (v. figs. 25-10 y 25-16). Los nervios eferentes del vago y los microcircuitos
intramurales del SNE controlan la actividad de estas neuronas. Su nivel de actividad regula el volumen y la
presión del reservorio de acuerdo con la cantidad de sólido o líquido (o ambos) presentes, mientras las
fuerzas compresivas sobre estos se mantienen constantes. Se necesitan ajustes continuos sobre el volumen y
la presión dentro del reservorio tanto durante la ingestión como durante el vaciado de alimento.
Un incremento en la frecuencia de descargas de las neuronas musculomotoras excitadoras, junto con la
disminución en la de las inhibidoras, provoca un aumento del tono contráctil en el reservorio, una
disminución en su volumen y un incremento de la presión intraluminal (fig. 25-28). Un aumento en la
actividad de las neuronas musculomotoras provoca una disminución del tono contráctil en el reservorio, una
expansión de su volumen y una diminución de la presión intraluminal.
El reservorio gástrico acoge tres formas de relajación
Las disminuciones en la contractura tónica de la musculatura, mediadas neuralmente, son las responsables
de la relajación en el reservorio gástrico (es decir, un aumento en el volumen). Se reconocen tres formas de
relajación. La deglución inicia la relajación receptiva. Es un reflejo desencadenado por estimulación de
mecanorreceptores en la faringe, seguida por la transmisión por las vías aferentes hacia el complejo dorsal
del vago y la activación de las fibras eferentes de este nervio de regreso hacia las neuronas musculomotoras
inhibidoras en el SNE gástrico. La distensión del reservorio gástrico desencadena la relajación
adaptativa. Es un reflejo vagovagal desencadenado por receptores de estiramiento en la pared gástrica, la
transmisión por las vías aferentes del vago hacia el complejo dorsal del vago y por las fibras eferentes de
este nervio de regreso a las neuronas musculomotoras inhibidoras en el SNE gástrico (fig. 25-29). La
presencia de nutrientes en el intestino delgado desencadena la relajación de retroalimentación. Puede
incluir conexiones reflejas locales entre receptores en el intestino delgado y el SNE gástrico, así como
hormonas que son liberadas por las células endocrinas en la mucosa del intestino delgado y transportadas
por la sangre para señalizar el SNE gástrico y estimular el disparo en las terminaciones aferentes del vago en
el estómago.
Figura 25-28. La contracción tónica de la musculatura del reservorio gástrico disminuye el volumen y ejerce una fuerza compresiva
sobre los contenidos. La relajación tónica de la musculatura expande el volumen del reservorio gástrico. Mecanismos neurales de control por
retroalimentación determinan el tono contráctil intramural en dicho reservorio (v. fig. 25-29).
La relajación adaptativa se pierde en pacientes que han sido sometidos a una vagotomía, tratamiento
anteriormente utilizado para la enfermedad ácida gástrica (p. ej., úlcera péptica), o debido a un resultado
yatrógeno de una funduplicatura para el tratamiento de un EEI deficiente y la enfermedad por reflujo ácido.
Tras una vagotomía, el incremento en el tono de la musculatura del reservorio disminuye la distensibilidad
de la pared que, a su vez, modifica las respuestas de los receptores gástricos de estiramiento para distender el
reservorio. Las curvas de presión-volumen obtenidas antes de una vagotomía y después de ésta reflejan la
disminución en la distensibilidad de la pared gástrica (fig. 25-30). La pérdida de la relajación adaptativa
después de una vagotomía se asocia a un menor umbral para percibir plenitud epigástrica y dolor. Esta
respuesta se explica por el aumento en la estimulación de los mecanorreceptores gástricos cuando perciben
distensión de un reservorio cuya pared presenta rigidez elevada. Estos efectos de la vagotomía explican las
sensaciones de alteraciones gástricas en las enfermedades con un componente patológico del nervio vago (p.
ej., neuropatía autonómica de la diabetes mellitus).
Figura 25-29. La relajación adaptativa del reservorio gástrico es un reflejo vagovagal en el que la información de los receptores de
estiramiento gástrico representa la vía aferente del reflejo, mientras que la salida desde la región medular del cerebro es e l componente
eferente. Las vías eferentes del vago transmiten hacia el sistema nervioso entérico, que controla la actividad de las motoneuronas inhibidoras
que relajan el tono contráctil en el reservorio.
El tipo de alimento y las condiciones en el duodeno determinan la tasa de vaciado gástrico
Otra función importante de la motilidad gástrica, además del almacenamiento en el reservorio y el mezclado
y trituración por parte de la bomba del antro, es el envío ordenado del quimo gástrico hacia el duodeno a un
ritmo que no sobrecargue las funciones digestiva y de absorción del intestino delgado (v. Enfoque clínico
25-2). Los mecanismos neurales de control ajustan el ritmo de vaciado gástrico para compensar las
variaciones en el volumen, la composición y el estado físico de los contenidos gástricos.
Uno de los principales determinantes del vaciado gástrico es el volumen de líquido en el estómago. El
ritmo de vaciado de los líquidos isotónicos y no calóricos (p. ej., 0,9% NaCl) es proporcional al volumen
inicial en el reservorio: cuanto mayor es el volumen inicial, más rápido es el vaciado.
Con una comida mixta en el estómago, los líquidos se vacían más rápidamente que los sólidos. Si se
introduce en el estómago una comida experimental consistente en partículas sólidas de diferentes tamaños
suspendidas en H2O, el vaciado de estas partículas se retrasa respecto al del líquido (fig. 25-31). Con
partículas digeribles (p. ej., estudios con trozos de hígado marcados isotópicamente), la fase de
retardo define el tiempo necesario para la acción trituradora de la bomba del antro con el fin de reducir el
tamaño de las partículas. Si las partículas son esferas plásticas de diferentes tamaños, las más pequeñas se
vacían primero; si embargo, las esferas de más de 7 mm de diámetro se vacían más lentamente pero de
forma sostenida si hay alimento digerible en el estómago. El vaciado selectivo de las partículas pequeñas es
considerado en primer lugar como una acción de cribado del estómago distal. Las esferas inertes mayores
de 7 mm no se vacían del estómago mientras éste contiene alimento; se vacían al comienzo del primer
complejo motor migratorio cuando el aparato digestivo pasa del estado de motilidad digestiva al programa
motor para la fase interdigestiva.
Figura 25-30. La relajación adaptativa del reservorio gástrico se pierde tras una vagotomía. La pérdida de la relajación adaptativa del
reservorio gástrico se asocia con una reducción del umbral para las sensaciones de plenitud y de dolor epigástrico.
Figura 25-31. El ritmo de vaciado gástrico varía con la composición del alimento ingerido. Los alimentos sólidos se vacían más
lentamente que los semisólidos o los líquidos. El vaciado de un alimento sólido está precedido por una fase de demora, que es el tiempo
necesario para que las partículas sean reducidas a un tamaño lo suficientemente pequeño como para ser eliminadas.
Los principales determinantes del ritmo de vaciado gástrico son la osmolalidad, la acidez y el contenido
calórico del quimo gástrico. Los líquidos hipotónicos e hipertónicos se vacían más lentamente que los
líquidos isotónicos. A medida que la acidez de los contenidos gástricos se incrementa, el ritmo de vaciado
gástrico disminuye. Las comidas con contenido calórico alto se vacían del estómago a una velocidad mucho
menor que aquellas con un contenido calórico bajo. Los mecanismos neurofisiológicos de control del
vaciado gástrico mantienen el ritmo de envío de calorías hacia el intestino delgado dentro de un intervalo
estrecho, a pesar de que las calorías estén representadas por carbohidratos, proteínas, grasas o una mezcla de
ellos. De todos los grupos de alimentos, las grasas son las que se vacían más lentamente, y representan el
inhibidor más potente del vaciado gástrico. Parte de la inhibición del vaciado gástrico producida por las
grasas incluye la liberación enteroendocrina de colecistocinina en el intestino delgado superior. Esta
hormona es un potente inhibidor del vaciado gástrico.
El medio intraluminal del intestino delgado es diferente del medio intraluminal del estómago (v. cap. 26,
Secreción, digestión y absorción gastrointestinales). Los contenidos estomacales no diluidos tienen una
composición que es escasamente tolerada por el duodeno. Los mecanismos de control del vaciado gástrico
regulan automáticamente el envío de quimo gástrico a un ritmo óptimo adecuado para el intestino delgado.
Esto evita la sobrecarga de los mecanismos del intestino delgado para la neutralización de ácido, la dilución
hasta alcanzar la isoosmolalidad y la digestión enzimática de las sustancias ingeridas (v. Enfoque clínico 252).
MOTILIDAD DEL INTESTINO DELGADO
El intestino delgado es tres veces más largo que el intestino grueso, y su nombre deriva de su diámetro
comparativamente menor. El intestino delgado está dividido en tres componentes funcionales (duodeno,
yeyuno e íleon), y es la región donde se digiere y absorbe la mayor parte del alimento. Las contracciones del
intestino delgado se dividen en contracciones segmentarias (mixtas) y propulsoras.
El tiempo que se necesita para el tránsito de comida (marcada experimentalmente) desde el estómago
hacia el intestino delgado, hacia el intestino grueso, o hacia ambos, se mide en horas (fig. 25-32). El tránsito
a través del estómago es el más rápido de los tres compartimentos, mientras que el del intestino grueso es el
más lento. Los tres patrones de motilidad fundamentales, que influyen en el tránsito de material a través del
intestino delgado son los patrones interdigestivo, digestivo y la potencia de propulsión. Cada patrón está
configurado por un programa diferente en la «biblioteca de programas» del SNE del intestino delgado
(v. fig. 25-10).
Los patrones motores digestivo e interdigestivo en el estómago y el intestino delgado
reflejan, respectivamente, la presencia o ausencia de nutrientes intraluminales
El SNE del intestino delgado «pone en marcha» el programa motor de fase digestiva en presencia de
nutrientes y cuando los procesos digestivos están en curso. La conversión al programa motor de fase
interdigestiva comienza cuando se han completado la digestión y la absorción de nutrientes, 2 h a 3 h
después de una comida. El patrón de motilidad de la fase interdigestiva en el intestino delgado se
denomina complejo motor migratorio (CMM). El CMM se detecta colocando sensores de presión en la luz
del intestino o adosando electrodos a la superficie serosa del intestino (fig. 25-33). Los sensores en el
estómago muestran el inicio del CMM como contracciones enérgicas en la bomba del antro, a razón de tres
por minuto. Una fuerza contráctil elevada en el EEI coincide con la aparición del CMM en el estómago. La
actividad del CMM que comienza en el estómago migra hacia el duodeno y por el intestino delgado hasta el
íleon.
Figura 25-32. El tiempo entre la entrada de alimentos sólidos o líquidos y el vaciado final por el estómago, el duodeno y el intestino grue so
se calcula en horas.
Enfoque clínico / 25-2
Trastornos de la motilidad gástrica
Los pacientes con trastornos de la motilidad gástrica pueden padecer un retraso del vaciado gástrico o, por el
contrario, un vaciado demasiado rápido. Los síntomas asociados con ambas situaciones se superponen.
Figura 25-2 A. Algunos de los síntomas asociados con el retraso del vaciado gástrico y con el vaciado gástrico rápido se superponen.
Retraso del vaciado gástrico (retención gástrica)
El retraso del vaciado gástrico tiene lugar en del 20% al 30% de los pacientes con diabetes mellitus y está
relacionado con la neuropatía del vago como parte de un espectro de neuropatía autónoma diabética. En la
neuropatía diabética hay una alteración de la conducción en las fibras aferentes y eferentes del nervio vago.
Esto compromete los reflejos vagovagales, que subyacen a la relajación receptora, adaptativa y de
retroalimentación del reservorio gástrico, durante la ingesta de comida (v. figs. 25-28 y 25-29). Los nervios
vagos a veces se dañan durante una cirugía laparoscópica de reparación de una hernia de hiato o durante una
funduplicatura como tratamiento de la enfermedad por reflujo gastroesofágico. La vagotomía yatrógena
provoca un vaciamiento rápido de líquidos y un vaciamiento retrasado de sólidos. La vagotomía troncal daña
la relajación adaptativa y provoca un incremento del tono contráctil en el reservorio gástrico (v. fig. 25-29).
La elevación del tono contráctil aumenta la presión en el reservorio gástrico, que lanza los líquidos hacia el
duodeno con más fuerza, por medio de la bomba del antro.
En la neuropatía diabética autónoma, y después de una vagotomía, se da parálisis con pérdida de
motilidad propulsora y, como consecuencia, de la trituración de sólidos por parte de la bomba del antro. Esto
produce gastroparesis, que explicaría el retraso en el vaciado de sólidos después de una vagotomía.
El retraso en el vaciado gástrico, sin condiciones subyacentes demostrables, es habitual. Más del 80% de
los pacientes con anorexia nerviosa presentan retraso en el vaciado gástrico de sólidos. Otra afección es la
estasis gástrica idiopática, en la que hay indicios de una entidad subyacente. Estos tipos de trastornos, para
los cuales no se encuentran explicaciones fisiológicas o bioquímicas a partir de los síntomas de los
pacientes, se denominan trastornos funcionales de la motilidad gastrointestonal. Los fármacos que
estimulan la motilidad (p. ej., cisaprida, eritromicina o domperidona) se utilizan con éxito en el tratamiento
de pacientes con gastroparesis diabética y con formas idiopáticas de ésta.
En los niños, la estenosis pilórica hipertrófica impide el vaciado gástrico. Es un engrosamiento de los
músculos del canal pilórico, que se asocia a una pérdida de función del sistema nervioso entérico (SNE),
incluidas las motoneuronas inhibidoras de la musculatura. La ausencia de este tipo de neuronas y la acalasia
del músculo circular en el canal pilórico son factores que explican la estenosis obstructiva.
Vaciado gástrico rápido
Puede efectuarse la gastrectomía distal como tratamiento para el cáncer o para la enfermedad ulcerosa
péptica. La piloroplastia quirúrgica debe ser realizada junto con la vagotomía para el tratamiento de la
enfermedad ulcerosa y, en ocasiones, incluso puede efectuarse en pacientes con gastroparesis idiopática.
Tanto la gastrectomía como la piloroplastia afectan el vaciado del estómago, que ya no podrá contener
sólidos. En estos casos, el vaciado gástrico prematuro y rápido («dumping») de sólidos y líquidos hacia el
duodeno provoca hiperglucemia. La vagotomía, efectuada al mismo tiempo que la piloroplastia, daña la
relajación receptiva y la acomodación en el reservorio gástrico y exacerba los síntomas de dumping de
ansiedad, sudoración, hambre, mareos, fatiga y palpitaciones. El síndrome de dumping se controla
limitando la ingesta del paciente a pequeñas comidas de carbohidratos complejos junto con volúmenes de
líquidos también pequeños.
En un único lugar de registro en el intestino delgado, el CMM consta de tres fases consecutivas:
• Fase I: silencio motor sin actividad contráctil; corresponde al íleo fisiológico.
• Fase II: las contracciones se producen de forma irregular.
• Fase III: las contracciones se producen de forma regular.
La fase I comienza nuevamente después de la fase III, y el ciclo se repite en el lugar único de registro
después de 80 min a 120 min (fig. 25-33). La propagación lenta de la actividad de las fases I y III por el
intestino se pone de manifiesto mediante múltiples electrodos ubicados a lo largo de éste.
En un momento dado, el CMM ocupa una longitud limitada del intestino denominada frente de
actividad, que presenta un límite oral y uno aboral (fig. 25-34; v. también fig. 25-33). El frente de actividad
avanza lentamente (migra) a lo largo del intestino a una velocidad que disminuye de forma progresiva a
medida que se aproxima al íleon. El impulso peristáltico de los contenidos de la luz tiene lugar en dirección
aboral entre los límites oral y aboral del frente de actividad. La frecuencia de las ondas peristálticas
propulsoras dentro del frente de actividad es igual a la de las ondas eléctricas lentas en ese segmento del
intestino. Cada onda peristáltica consta de segmentos propulsores y receptores, como ya se ha descrito
anteriormente (v. fig. 25-21). Ondas peristálticas sucesivas comienzan, de promedio, ligeramente más lejos
en dirección aboral, y se propagan, también de promedio, ligeramente más allá del límite donde se detuvo la
anterior. Por lo tanto, el frente de actividad completo migra lentamente por el intestino, limpiando por
completo la luz a medida que pasa.
Figura 25-33. El complejo motor migratorio (CMM) del intestino delgado consta de un frente de actividad que comienza en el antro
pilórico y migra lentamente por el intestino delgado hacia el íleon. La propulsión peristáltica se ve reflejada en contracciones repetidas que
tienen lugar en el frente de actividad.
Figura 25-34. El complejo motor migratorio (CMM) consta de tres fases. La fase I de íleo fisiológico se refiere a la región intestinal sin
actividad. Las fases II y III reflejan el frente de actividad migratorio, que consta de un límite aboral, donde las contracciones propulsoras
terminan, y uno oral, donde éstas comienzan (v. texto para más detalles).
Los términos «fase II» y «fase III» se utilizan comúnmente de forma descriptiva, pero tienen un valor
mínimo para la comprensión del CMM. La actividad contráctil descrita como fase II o fase III se produce
por la irregularidad de la llegada de ondas peristálticas al límite aboral del frente de actividad. De promedio,
cada onda peristáltica consecutiva dentro del frente de actividad se propaga, en dirección aboral, más
adelante que la onda precedente. No obstante, en el límite inferior del frente de actividad algunas ondas
finalizan antes y otras viajan hacia más adelante (fig. 25-34). De este modo, cuando el límite inferior del
frente pasa por el punto de registro, sólo son detectadas las ondas que alcanzan el sensor, dando la apariencia
de contracciones irregulares. A medida que la propagación continúa y el punto medio del frente de actividad
alcanza el punto de registro, se detecta el segmento propulsor de cada onda peristáltica. Debido a que las
ondas peristálticas tienen lugar con el mismo ritmo que las ondas eléctricas lentas, las contracciones se
describen como «regulares». Las contracciones regulares, que se presentan cuando la región central del
frente pasa un único lugar de registro, duran de 8 min a 15 min. Este tiempo es menor en el duodeno y se
incrementa progresivamente a medida que el CMM migra hacia el íleon. En la mayoría de los mamíferos,
incluido el ser humano, el CMM tiene lugar tanto en estado de consciencia como durante el sueño.
Comienza en el antro del estómago, como un incremento en la fuerza de los complejos contráctiles que se
producen regularmente en el antro, y consiguen el vaciado de las partículas no digeribles (p. ej., píldoras y
cápsulas) mayores de 7 mm. En los seres humanos, el frente de actividad del CMM necesita de 80 min a 120
min para viajar desde el antro hasta el íleon. Cuando un frente de actividad finaliza en el íleon, otro
comienza en el antro. En los humanos, el tiempo entre ciclos es mayor durante el día que durante la noche.
El frente de actividad viaja a alrededor de 3 cm/min a 6 cm/min en el duodeno y se enlentece
progresivamente a alrededor de 1 cm/min a 2 cm/min en el íleon. Es importante no confundir la velocidad de
traslado del frente de actividad del CMM con la de las ondas eléctricas lentas, los potenciales de acción y las
ondas peristálticas dentro de dicho frente. Las ondas lentas con potenciales de acción asociados y las
contracciones asociadas de músculo liso viajan alrededor de 10 veces más rápido.
El ciclo del CMM continúa hasta que es detenido por la ingesta de alimentos. Una carga suficiente de
nutrientes pone fin al CMM donde quiera que se encuentre en su recorrido hacia el intestino. La finalización
necesita la presencia física de una comida en el aparato digestivo superior; la alimentación intravenosa no
detiene el CMM. La velocidad con la cual finaliza el CMM, donde quiera que se encuentre a lo largo del
intestino, sugiere un mecanismo neural u hormonal. Cuando se inyectan de forma intravenosa, la gastrina y
la colecistocinina (que por lo general se liberan durante una comida) detienen el CMM en el estómago y en
el intestino delgado superior, pero no en el íleon.
El CMM es organizado por un programa almacenado en las redes neurales del SNE (v. fig. 25-10).
Continúa en el intestino delgado después de una vagotomía o una simpatectomía, pero se detiene cuando
encuentra una región del intestino donde el SNE se ha interrumpido. Presumiblemente, se necesitan señales
de órdenes de los circuitos neuroentéricos para iniciar el CMM, si bien se desconoce aún si estas órdenes
son neurales, hormonales o de ambos tipos. Aunque la concentración de la hormona motilina se incrementa
en la sangre en el momento de la aparición del CMM, no está claro si la motilina desencadena el CMM o es
liberada como consecuencia de la aparición del mismo.
El complejo motor migratorio actúa como un «ama de llaves» para el intestino delgado
La contracción de la vesícula biliar y el envío de bilis hacia el duodeno están coordinados con el movimiento
del CMM dentro de la región antroduodenal. El frente de actividad del CMM impulsa la bilis desde el
duodeno a través del yeyuno hacia el íleon terminal, en el que es reabsorbida hacia la circulación portahepática. Este mecanismo minimiza la acumulación de bilis concentrada en la vesícula biliar e incrementa el
movimiento de los ácidos biliares en la circulación enterohepática durante la fase interdigestiva (v. cap. 26).
El significado adaptativo del CMM también parece ser un mecanismo para la depuración de desechos no
digeribles de la luz intestinal durante el estado de ayuno. Las partículas no digeribles grandes sólo se vacían
del estómago durante el CMM.
El sobrecrecimiento bacteriano en el intestino delgado se asocia con ausencia del CMM. Esta condición
sugiere que el CMM podría cumplir un papel como «ama de llaves», al impedir el crecimiento excesivo de
microorganismos que puede producirse en el intestino delgado si los contenidos llegan a estancarse en la luz.
El sistema nervioso entérico «evoca» al programa digestivo motor de su «biblioteca de
programas» cuando hay nutrientes en el aparato gastrointestinal superior
El patrón de motilidad de mezclado reemplaza al CMM cuando la motilidad del intestino delgado se
«cambia» al programa de motilidad digestiva después de una comida. Los movimientos de mezclado se
denominan a veces movimientos de segmentación, o segmentación a secas, debido a que aparecen en
imágenes de rayos X y de resonancia magnética del intestino delgado en funcionamiento. Las contracciones
peristálticas, que se propagan sólo a través de cortas distancias y tienen lugar simultáneamente en múltiples
regiones a lo largo del intestino, explican la aparición de la segmentación. Los segmentos receptores con una
luz aumentada separan las contracciones del músculo circular que forman los segmentos propulsores en
ambos extremos del segmento receptor (fig. 25-35). Cada segmento propulsor lanza el quimo en ambas
direcciones dentro de los segmentos receptores abiertos, donde se revuelve y se mezcla. Esto sucede de
forma continua en lugares muy próximos entre ellos a lo largo de todo el intestino delgado. Los intervalos de
tiempo entre contracciones de mezclado son los mismos que para las ondas eléctricas lentas o son múltiplos
de los intervalos de ondas lentas más cortos en la región concreta del intestino. Una mayor frecuencia de
ondas eléctricas lentas y contracciones asociadas en las regiones más proximales, así como la naturaleza
peristáltica de los movimientos de mezclado, provocan un impulso aboral neto de los contenidos de la luz
conforme avanza el tiempo.
El SNE programa el patrón digestivo de mezclado de la motilidad del intestino delgado. Las señales
transmitidas por los nervios eferentes del vago hacia el SNE interrumpen el CMM e inician la motilidad de
mezclado durante la ingesta de una comida. Cuando se corta el nervio vago, se necesita ingerir una gran
cantidad de alimento para interrumpir el patrón motor interdigestivo y, a menudo, la finalización del CMM
es incompleta. Existen indicios de la existencia de órdenes del vago para el patrón de movimientos de
mezclado; fueron obtenidos de animales a los que se les colocaron quirúrgicamente brazaletes refrigerantes
alrededor de cada nervio vago. Durante la fase digestiva, el enfriamiento y el consecuente bloqueo de la
transmisión del impulso en los nervios provocan la interrupción del patrón de movimientos de mezclado.
Cuando los nervios vagos se bloquean durante la fase digestiva, los CMM reaparecen en el intestino pero no
en el estómago. Con el calentamiento de los nervios y la liberación del bloqueo neural, reaparece el patrón
de motilidad de mezclado.
Figura 25-35. El patrón de mezclado de la motilidad del intestino delgado es una característica de la fase digestiva. Los segmentos
propulsores separados por segmentos receptores se producen de forma aleatoria en múltiples lugares a lo largo del intestino d elgado. El
mezclado de los contenidos de la luz tiene lugar en los segmentos receptores. Estos últimos se transforman en segmentos propulsores al mismo
tiempo que los propulsores se transforman en receptores.
El poder de propulsión es un programa motor especializado que mueve rápidamente
grandes volúmenes de contenido de la luz a lo largo de grandes distancias del intestino
El poder de propulsión incluye contracciones fuertes de larga duración del músculo circular de los
segmentos peristálticos propulsores que se propagan a través de largas distancias en los intestinos delgado y
grueso. Las contracciones migratorias gigantes son mucho más fuertes que las del músculo circular en los
segmentos propulsores durante el CMM o el patrón de mezclado. Las contracciones migratorias gigantes
duran de 18 s a 20 s y abarcan varios ciclos de ondas eléctricas lentas. Son un componente de un mecanismo
de propulsión altamente eficiente que limpia rápidamente la luz a medida que viaja a alrededor de 1 cm/s a
lo largo de todo el intestino.
El poder de propulsión intestinal difiere de la propulsión peristáltica durante el CMM y los movimientos
de mezclado en que las contracciones circulares en el segmento propulsor son más fuertes y en que más
entradas abiertas permiten la propagación a mayores distancias en el intestino (v. figs. 25-22 y 25-23). Las
contracciones intensas del músculo circular no están acopladas temporalmente a las ondas eléctricas lentas,
y reflejan una fuerte activación del músculo por parte de las neuronas musculomotoras excitadoras.
El poder de propulsión se produce en dirección retrógrada, desde el yeyuno medio al estómago, durante la
emesis en el intestino delgado, y en dirección ortógrada, en respuesta a estímulos nocivos tanto en el
intestino delgado como en el grueso. Las sensaciones de calambre abdominal y, a veces, de diarrea pueden
asociarse al funcionamiento de este programa motor del SNE. La aplicación de sustancias irritantes a la
mucosa, la introducción de parásitos en la luz, las enterotoxinas de bacterias patógenas, las reacciones
alérgicas y la exposición a radiaciones ionizantes pueden poner en funcionamiento el programa motor del
poder de propulsión. Esto sugiere que el poder de propulsión es una adaptación defensiva para el rápido
aclaramiento de contenidos indeseables de la luz del intestino. En un estado normal, también lleva a cabo
movimientos de masa de material intraluminal en el intestino grueso, especialmente durante la defecación.
MOTILIDAD DEL INTESTINO GRUESO
El intestino grueso consta del ciego y el colon. El alimento no puede degradarse más en esta etapa de la
digestión, por lo que el intestino grueso simplemente absorbe agua, minerales y vitaminas. También
funciona compactando las heces. Durante el funcionamiento normal del intestino grueso, la actividad
contráctil tiene lugar de forma continua. Mientras que los contenidos del intestino delgado se mueven a
través de éste de forma secuencial y sin la mezcla de comidas individuales, el intestino grueso contiene una
mezcla de restos de varias de éstas ingeridas durante 3 o 4 días. La llegada de residuos no digeridos desde el
íleon no predice su tiempo de eliminación en las heces. El intestino grueso se subdivide en compartimentos
funcionalmente diferentes, que corresponden aproximadamente a colon ascendente, colon transverso, colon
descendente, región rectosigmoidea y esfínter anal interno (fig. 25-36). La gammagrafía o la detección de
pequeñas partículas sólidas que pueden ser rastreadas fluoroscópicamente son los métodos utilizados para
evaluar la velocidad de tránsito en el diagnóstico de pacientes con estreñimiento crónico. El tiempo
necesario para el tránsito normal de estas partículas a lo largo del intestino grueso es, de promedio, de 36 h a
48 h.
El colon ascendente recibe grandes volúmenes de quimo desde el íleon terminal
El colon ascendente está especializado para procesar el quimo proveniente del íleon terminal. El poder de
propulsión en el segmento terminal del íleon envía rápidamente volúmenes relativamente grandes de quimo
líquido hacia el colon ascendente, sobre todo durante la fase digestiva. Los mecanismos neuromusculares, de
manera análoga a la relajación adaptativa en el reservorio gástrico, permiten que se produzca el llenado del
colon ascendente, sin un gran incremento en la presión intraluminal. Los quimiorreceptores y los
mecanorreceptores en el ciego y en el colon ascendente brindan la información de retroalimentación para el
envío controlado desde el íleon, de manera análoga al control de retroalimentación del vaciado gástrico
desde el intestino delgado.
La gammagrafía de los movimientos de marcadores radiomarcados muestra que el intervalo de reposo del
material en el colon ascendente es corto. En seres humanos, cuando el quimo radiomarcado es instilado en el
ciego, la mitad del volumen instilado se vacía, de promedio, en 87 min. Este período es largo en
comparación con el tiempo que pasa en una longitud equivalente del intestino delgado, pero corto si se
compara con lo mismo en el colon transverso. Esto sugiere que el colon ascendente no es la región principal
para las funciones de almacenamiento, mezclado y eliminación del agua de las heces del intestino grueso.
Figura 25-36. Las principales regiones del intestino grueso son el colon ascendente, el transverso, el descendente y el sigmoideo, y el
recto. El ángulo hepático constituye el límite entre el colon ascendente y el transverso; el ángulo esplénico se encuentra entre el colon transverso
y el descendente. El colon sigmoideo está bien definido por su forma. El resto es la región más distal. El ciego es el extremo «ciego» del colon
en su unión con el íleon. El apéndice es un vestigio evolutivo. Los esfínteres anales interno y externo cierran el final del intestino grueso. La
capa de músculo longitudinal en los humanos está restringida a los ramos de fibras denominados tenias del colon (taenia coli).
El patrón motor programado por el SNE del colon ascendente consta de propulsión peristáltica, que a
veces puede ser vista viajando en dirección ortógrada y otras, en dirección retrógrada. Se desconoce la
función de la propulsión retrógrada en esta región; puede ser un mecanismo para la retención temporal del
quimo en el colon ascendente. En esta región, la propulsión hacia adelante está probablemente controlada
por señales de retroalimentación sobre el grado de plenitud del colon transverso. La capacidad de
programación del SNE para la propulsión tanto hacia delante como en dirección inversa demuestra que la
plasticidad neural del SNE es similar a la del cerebro.
La motilidad del colon transverso está especializada en el almacenamiento y la
deshidratación de las heces
El colon transverso está especializado en el almacenamiento y la deshidratación de las heces. La
gammagrafía muestra que el indicador marcado se mueve relativamente rápido en el colon transverso (fig.
25-37), donde es retenido alrededor de 24 h. Esto sugiere que el colon transverso es la región principal para
la eliminación de agua y electrólitos de las heces sólidas y su almacenamiento. Un patrón de motilidad
segmentario, programado por el SNE, explica el movimiento ultralento hacia delante y la compactación de
heces en el colon transverso. Las contracciones en forma de anillo del músculo circular dividen al colon en
bolsillos denominados haustras (fig. 25-38). El patrón de motilidad de haustración recuerda a los
movimientos de mezclado (segmentación) en el intestino delgado y el «cableado» de las conexiones
sinápticas en las redes neurales (sin duda es el mismo o muy similar) (v. fig. 25-35). No obstante, la
formación en haustras difiere de la segmentación del intestino delgado en que los segmentos contráctil y
receptor en ambos lados permanecen en sus respectivos estados durante períodos extensos.
Las haustraciones son dinámicas, ya que se forman y se vuelven a formar en diferentes lugares. El patrón
más común en el ayuno individual es para que el segmento contráctil impulse los contenidos en ambas
direcciones hacia los segmentos receptores (es decir, haustra). Este mecanismo mezcla y comprime las heces
semilíquidas en las haustras y, probablemente, facilita la absorción de agua sin propulsión neta alguna.
La propulsión neta tiene lugar cuando la migración secuencial del haustra ocurre a lo largo de la longitud
del intestino. El contenido de un haustra es impulsado hacia la siguiente región, donde se forma un segundo
bolsillo, y desde allí hasta el segmento siguiente, donde tiene lugar el mismo acontecimiento. Este patrón
provoca la progresión lenta hacia delante, y se cree que es un mecanismo de compactación de las heces
durante su almacenamiento.
El poder de propulsión subyace al movimiento en masa de las heces en el colon
El poder de propulsión, comentado anteriormente en este capítulo, tiene lugar, como uno de los episodios
motores programados por el SNE, en el colon transverso y en el colon descendente. Este comportamiento
motor se corresponde con el patrón general de propulsión peristáltica coordinada de forma neural, y lleva a
cabo el movimiento en masa de heces a largas distancias. El incremento en el envío de quimo del íleon hacia
el colon ascendente, después de una comida, a menudo desencadena en el colon movimientos en masa en
dirección aboral. El aumento en la incidencia de movimientos en masa y el incremento generalizado de los
movimientos segmentarios después de una comida se denominan reflejo gastrocólico. Los laxantes
irritantes (p. ej., aceite de ricino) inician el programa motor para el poder de propulsión en el colon que
funciona con normalidad. Los elementos que constituyen una amenaza (p. ej., parásitos, enterotoxinas y
alérgenos alimentarios), que podrían encontrar su camino en la luz del colon, también inician el poder de
propulsión.
El movimiento en masa de heces (poder de propulsión) en el intestino sano suele comenzar en la parte
media del colon transverso y está precedido por la relajación del músculo circular y la desaparición corriente
abajo de las contracciones haustrales. Una extensa longitud del colon (p. ej., 300 cm) podría vaciarse cuando
los contenidos son impulsados a velocidades de más de 5 cm/min hasta la región rectosigmoidea. La
haustración regresa tras el paso del poder de las contracciones.
El poder de propulsión en el colon descendente es el responsable del movimiento en masa
de heces hacia el colon sigmoideo y el recto
El colon descendente es un conducto entre el colon transverso y el colon sigmoideo. Estudios de
gammagrafía en seres humanos muestran que las heces no presentan intervalos de reposo en el colon
descendente (fig. 25-37). Las heces marcadas comienzan a acumularse en el colon sigmoideo y en el recto
alrededor de 24 h después de que el indicador fuera instilado en el ciego. Esto sugiere que el colon
transverso es el principal reservorio de almacenamiento fecal, mientras que el colon descendente sirve como
un conducto que no retiene las heces durante un tiempo prolongado. El programa neural para el poder de
propulsión en el colon descendente es el responsable de los movimientos en masa de las heces hacia el colon
sigmoideo y el recto.
Figura 25-37. La gammagrafía se utiliza para estudiar los tiempos de tránsito por los compartimentos del intestino grueso. Los
gammagramas sucesivos muestran que el mayor tiempo de permanencia para el isótopo intraluminal inyectado inicialmente en el ciego se
produce en el colon transverso. La imagen es apenas visible tras 48 h, lo que indica que la mayor parte del marcador se ha excretado en las
heces.
Figura 25-38. Los rayos X muestran las contracciones de las haustras en el colon ascendente y el colon transverso. Entre los bolsillos
que forman las haustras existen segmentos de músculo circular contraído. La actividad de las motoneuronas inhibidoras mantiene el estado de
relajación del músculo circular en estos bolsillos. La inactividad de estas neuronas permite las contracciones entre los bolsillos.
Las musculaturas rectosigmoidea, del canal anal y del piso pelviano preservan la
continencia fecal
El colon sigmoideo y el recto son reservorios con una capacidad de más de 500 ml en los seres humanos. La
distensibilidad en esta región es una adaptación para dar cabida temporal a los movimientos en masa de
heces. El recto comienza a nivel de la tercera vértebra sacra y sigue la curvatura del sacro y el cóccix en toda
su longitud. Se conecta al canal anal, que está rodeado por los esfínteres anales interno y externo. Capas
superpuestas de músculo estriado, en la zona denominada elevador del ano, forman el piso pelviano. Este
grupo de músculos, que incluyen el puborrectal y el estriado esfínter anal externo, constituye una unidad
funcional que mantiene la continencia fecal. En muchos aspectos, estos músculos esqueléticos se comportan
de manera similar a los músculos somáticos que mantienen la postura de cualquier parte del cuerpo (v. cap.
5).
La musculatura del piso pelviano puede imaginarse como un embudo invertido que consta de los
músculos elevador del ano y esfínter externo, formando una capa continua desde los márgenes inferiores de
la pelvis hasta el borde anal, zona de transición entre el epitelio mucoso y el epitelio escamoso estratificado
de la piel. El piso pelviano desciende durante la defecación. Cuando ésta se ha completado, el elevador del
ano se contrae para restaurar el perineo a su posición normal. Fibras del músculo puborrectal se unen por
detrás de la flexura anorrectal y pasan a ambos lados de ésta hasta insertarse en el pubis. Éste forma una tira
en forma de U que empuja el conducto anorrectal hacia delante, de manera que el eje longitudinal del canal
anal se ubica casi en ángulo recto con el del recto (fig. 25-39). El grupo de contracción tónica del
puborrectal estrecha el conducto anorrectal de lado a lado a la altura de la curvatura del ángulo, lo que da
como resultado una válvula fisiológica que es importante en los mecanismos que impiden la fuga de gases y
heces.
El lazo puborrectal y los márgenes superiores de los esfínteres interno y externo forman el anillo
anorrectal, que marca el límite entre el canal anal y el recto. Rodeando el canal anal, sobre una longitud de
alrededor de 2 cm, se encuentran los esfínteres anales interno y externo. El esfínter anal externo consta de
músculo esquelético adosado, en su parte posterior, al cóccix y en la anterior al perineo. Al contraerse,
comprime el ano en una hendidura, con lo que cierra el orificio. El esfínter anal interno es una extensión
modificada del revestimiento del músculo circular del recto. Está compuesto por músculo liso que, como
otros esfínteres en el aparato digestivo, se contrae de forma tónica para mantener cerrado el canal anal.
El canal anal está inervado por nervios somatosensitivos
Diversos mecanorreceptores del recto detectan la distensión y aportan al SNE la información necesaria para
el control de retroalimentación de esta región. A diferencia del recto, el canal anal en la región de la piel en
el borde anal está inervado por nervios somatosensitivos que transmiten señales hacia la médula espinal y
hacia los centros de procesamiento del cerebro. Esta región tiene receptores sensitivos que detectan y
transmiten información táctil, de dolor y de temperatura con elevada sensibilidad. El procesamiento de la
información por parte de estos receptores permite a una persona diferenciar de manera consciente entre la
presencia de gas, líquido y sólidos en el canal anal. Además, varios receptores de estiramiento en el músculo
de piso pelviano detectan cambios en la orientación del anorrecto cuando las heces son impulsadas hacia
esta región.
Figura 25-39. El músculo puborrectal ayuda a mantener la continencia fecal. Uno de los extremos del músculo puborrectal se inserta
sobre el tubérculo púbico izquierdo y el otro sobre el tubérculo púbico derecho, formando un asa alrededor de la unión entre el recto y el canal
anal. Así, la contracción del músculo puborrectal forma el ángulo puborrectal, que bloquea el paso de las heces.
La contracción del esfínter anal interno y del músculo puborrectal bloquea el paso de heces y mantiene la
continencia con pequeños volúmenes en el recto. Cuando éste se distiende, se activa la vía del reflejo
rectoanal para relajar el tono contráctil en el esfínter anal interno. Como otros reflejos entéricos, éste
comprende un receptor de estiramiento, interneuronas entéricas y excitación de neuronas inhibidoras
motoras del esfínter de músculo liso. La distensión del recto también provoca la sensación de plenitud rectal,
la cual está mediada por procesamiento nervioso central de información de mecanorreceptores en la
musculatura del piso pelviano.
La relajación del esfínter anal interno permite el contacto del contenido del recto con los receptores
sensitivos en el revestimiento del canal anal. Las señales de los receptores en el canal anal alcanzan la
percepción consciente y brindan al individuo una advertencia temprana sobre la posibilidad de finalizar la
continencia. Cuando esto tiene lugar, la contracción voluntaria del esfínter anal externo y del músculo
puborrectal mantiene la continencia. El esfínter externo cierra el canal anal y el puborrectal agudiza el
ángulo (fig. 25-39). Un incremento de la flexura anorrectal actúa de manera conjunta con el incremento en la
presión intraabdominal para crear una «válvula». Esta válvula se forma por el colapso de la pared rectal
anterior sobre el extremo superior del canal anal, con lo que cierra la luz.
Cuando el SNE media el reflejo rectoanal, los circuitos sinápticos para los reflejos neurales del esfínter
anal externo y otros músculos del piso pelviano residen en la porción sacra de la médula espinal. Se cree que
los receptores mecanosensitivos son husos musculares y órganos tendinosos de Golgi similares a los que se
encuentran en los músculos esqueléticos de cualquier otra parte del cuerpo. El aporte sensitivo anorrectal y
del piso pelviano se transmite sobre las raíces espinales dorsales (posteriores) en la médula sacra, y la
descarga motora en estas áreas se lleva a cabo en las fibras nerviosas motoras de la raíz ventral (anterior)
sacra. Los circuitos espinales median el incremento reflejo entre la contracción del esfínter externo y de los
músculos del piso pelviano, que pueden producirse durante comportamientos que elevan la presión
intraabdominal (p. ej., tos, estornudo y levantar peso) y amenazar la continencia.
El control neural de la defecación incluye los sistemas nerviosos central y entérico
La distensión del recto debida al movimiento en masa de heces o gas provoca una urgencia de defecación o
la liberación de un gas. El procesamiento de la información mecanosensitiva proveniente del recto en la
médula espinal y el cerebro es el mecanismo que subyace a estas sensaciones. El procesamiento local de este
tipo de información en el SNE activa el programa motor de relajación del esfínter anal interno. En esta etapa
de la distensión rectal, la contracción voluntaria del esfínter anal externo y del músculo puborrectal impide
fugas. En este estadio, la decisión de defecar es voluntaria. Una vez que se toma la decisión, órdenes
provenientes del cerebro a la médula espinal sacra cortan el aporte excitador del esfínter externo y de los
músculos elevadores del ano. Órdenes motoras esqueléticas adicionales contraen los músculos abdominales
y el diafragma para incrementar la presión intraabdominal. La coordinación de los componentes de los
músculos esqueléticos que intervienen en la defecación endereza la flexura anorrectal, desciende el piso
pelviano y abre el ano.
De la investigación básica a la clínica / 25-1
Citoblastos neurales para el tratamiento de trastornos del sistema nervioso entérico
En este capítulo, la fisiología es esencial para el conocimiento de una variedad de trastornos de la motilidad
esofágica y gastrointestinal (GI). Entre los trastornos de la motilidad esofágica se encuentran el espasmo
difuso y la acalasia del esfínter esofágico inferior. Los trastornos de la motilidad GI incluyen estenosis pilórica hipertrófica infantil y seudoobstrucción del intestino delgado en asociación con el síndrome
paraneoplásico, enfermedad de Chagas o neuropatía entérica autoinmunitaria. La enfermedad de
Hirschsprung, que se caracteriza por un segmento estrechado de forma tónica, de longitud variable, en el
extremo terminal del intestino grueso, y por un colon extremadamente distendido próximo a dicho
segmento, es bien conocida entre los trastornos de la motilidad del intestino grueso. Cada uno de estos
trastornos se caracteriza por la pérdida del sistema nervioso entérico de la región del intestino afectada. Las
motoneuronas inhibidoras son algunas de las que se pierden cuando se destruye el sistema nervioso entérico
ante el ataque autoinmunitario o cuando no se desarrollan en el feto, como en el caso de la enfermedad de
Hirschsprung. La ausencia de freno a la acción inhibidora explica la actividad contráctil descoordinada e
hiperactiva de la musculatura autógena desnervada.
Las células madre (citoblastos) neurales (CMN) son células pluripotentes con la habilidad de dividirse y
diferenciarse en neuronas maduras y células de la neuroglia. En las últimas dos décadas, las investigaciones
sobre CMN, especialmente sobre su trasplante, han avanzado rápidamente. El trasplante de CMN se
considera como un posible tratamiento para varios trastornos degenerativos neurales del sistema nervioso
central (SNC) y del sistema nervioso periférico. Las investigaciones llevadas a cabo con animales han
permitido el avance de trasplante de CMN derivadas del SNC como un enfoque prometedor para restaurar el
sistema nervioso entérico (SNE) en los trastornos de la motilidad descritos en este capítulo. El trasplante de
CMN aún no ha sido exitoso en el aparato digestivo del ser humano; no obstante, el éxito obtenido en
estudios con animales sugiere un futuro viable en seres humanos.
Las CMN han sido aisladas, proliferadas en cultivos celulares y trasplantadas con éxito en estómagos de
ratones. Las CMN utilizadas en estos estudios fueron aisladas de embriones de ratones, que habían sido
manipulados transgénicamente para expresar proteína verde fluorescente, y trasplantadas en el píloro. La
expresión de la proteína utilizada permitió a los investigadores visualizar las CMN injertadas mediante
microscopio de fluorescencia y, por lo tanto, seguir su migración, supervivencia y diferenciación en
neuronas o neuroglia, después de que se ubicaran en la pared del intestino. En un primer momento, la
supervivencia postrasplante fue un factor limitante para el repoblamiento funcional exitoso del intestino
huésped. La mayoría de las CMN injertadas en estudios con animales y con humanos mueren cuando tiene
lugar la muerte celular programada (es decir, la apoptosis). Es interesante observar que la degeneración de
neuronas en el SNE, que tiene lugar en las neuropatías inflamatorias autoinmunitarias en el intestino
humano, refleja la muerte neuronal apoptótica. Un ejemplo del avance en el trasplante de CMN en el
intestino fue el descubrimiento de que el bloqueo de la apoptosis, por medio de fármacos que inhiben la
enzima apoptótica caspasa 1, mejora la supervivencia y la proliferación de CMN del SNC trasplantadas en el
estómago de ratones. Un segundo ejemplo es el reciente descubrimiento de que la estimulación del subtipo
de receptor de 5-HT4hidroxitriptamina estimula la proliferación de CMN entéricas in situ.
Ratones con una mutación genética (nNOS-/-) son útiles para la investigación del restablecimiento de la
función alterada por el trasplante de CMN en el intestino. La mutación impide la generación de óxido nítrico
(NO) sintasa (NOS) neuronal y, por lo tanto, la síntesis y la liberación del neurotransmisor inhibidor, NO,
por las motoneuronas inhibidoras en el SNE. Como consecuencia, la musculatura pilórica autógena en los
ratones mutantes permanece en un estado de contracción tónica en ausencia de inervación inhibidora
funcional. Un reflejo de la pérdida de la función inhibidora entérica en los ratones nNOS-/- es un estómago
extremadamente dilatado, asociado con el retraso en el vaciado de líquidos y sólidos. La condición del
estómago en estos ratones recuerda a la estenosis pilórica hipertrófica de los lactantes humanos. Las CMN,
marcadas con proteína verde fluorescente, se han aislado de cerebros de ratones, proliferado en cultivo
celular e inyectado en la región pilórica de ratones con la mutación nNOS-/-. Una semana después del
trasplante, las CMN se habían diferenciado en neuronas y expresaban NOS neuronal. El hallazgo de la
mejora significativa en el vaciado gástrico en ratones con trasplante de CMN en comparación con los
controles representa la evidencia de que las CMN se incorporan a las redes funcionales del SNE.
Los resultados de investigaciones con animales son prometedores y apoyan la viabilidad para la futura
manipulación de CMN para el reemplazo neuronal en el SNE enfermo. Se han resuelto los primeros trabajos
sociales relacionados con la obtención y experimentación de células madre y las técnicas y metodologías
están en continuo perfeccionamiento, lo que brinda la esperanza de que, a largo plazo, la terapia de
restitución neuronal en el intestino sea una realidad para el tratamiento de los trastornos del SNE.
El comportamiento programado del músculo liso del intestino grueso durante la defecación incluye el
acortamiento de la capa de músculo longitudinal en el colon sigmoideo y el recto, seguido por la fuerte
contracción de la capa de músculo circular. Este comportamiento corresponde al patrón estereotipado
esencial de la propulsión peristáltica (v. fig. 25-21). Representa la peristalsis intestinal terminal en la que el
músculo circular del colon distal y del recto se vuelven el segmento propulsor final, mientras el medio
externo recibe el contenido de la luz impulsado (es decir, el equivalente al segmento receptor).
Una decisión voluntaria a resistir la urgencia por defecar puede, eventualmente, estar acompañada por la
relajación del músculo circular del recto. Esta forma de relajación adaptativa da cabida al incremento de
volumen en el recto. Cuando la tensión de la pared se relaja, se elimina el estímulo para los
mecanorreceptores en el recto, y la urgencia por defecar disminuye. La relajación receptora del recto se
acompaña del regreso de la tensión contráctil en el esfínter anal interno, de la relajación del tono en el
esfínter externo y del incremento de la tensión por parte del lazo del músculo puborrectal. Cuando esto tiene
lugar, las heces permanecen en el recto hasta que el próximo movimiento en masa aumente el volumen del
recto y la estimulación de mecanorreceptores indique nuevamente los mecanismos neurales para la
defecación.
Resumen del capítulo
• La musculatura del aparato digestivo se compone principalmente de músculo liso.
• Las principales formas de actividad eléctrica en la musculatura gastrointestinal (GI) son las ondas eléctricas
lentas y los potenciales de acción.
• Los músculos lisos GI tienen las propiedades de un sincitio eléctricamente funcional.
• El comportamiento del aparato digestivo está determinado, en todo momento, por una jerarquía de centros
neurales integradores en el cerebro, la médula espinal y periféricos.
• El aparato digestivo está inervado por las divisiones simpática, parasimpática y autónoma del sistema
nervioso.
• Los nervios vagos transmiten información sensitiva aferente hacia el cerebro y señales eferentes
parasimpáticas autónomas hacia el aparato digestivo.
• Los nervios esplácnicos transmiten información sensorial hacia la médula espinal y señales eferentes
autónomas simpáticas hacia el aparato digestivo.
• El sistema nervioso entérico funciona como un «minicerebro» independiente en el intestino.
• Los potenciales postsinápticos excitadores rápidos y lentos, los potenciales postsinápticos inhibidores, la
inhibición presináptica y la facilitación presináptica son acontecimientos sinápticos clave en los sistemas
nerviosos entéricos.
• Las neuronas musculomotoras entéricas pueden ser excitadoras o inhibidoras.
• Las neuronas musculomotoras inhibidoras entéricas del músculo circular del intestino son activadas de forma
continua e inactivadas transitoriamente para permitir la contracción muscular.
• Las neuronas musculomotoras inhibidoras entéricas de la musculatura de los esfínteres está inactiva y se
activa transitoriamente para la apertura a intervalos regulares y el paso de los contenidos de la luz.
• Un circuito reflejo polisináptico determina el comportamiento de la musculatura intestinal durante la
propulsión peristáltica.
• El íleo fisiológico es la ausencia normal de actividad contráctil en la musculatura intestinal.
• La propulsión peristáltica y la relajación del esfínter esofágico inferior son las actividades principales de la
motilidad en el esófago.
• El reservorio gástrico y la bomba del antro tienen comportamientos motores funcionales diferentes.
• Los reflejos vagovagales son importantes en el control de las funciones motoras gástricas.
• Las señales de retroalimentación provenientes del duodeno determinan el ritmo de vaciado gástrico.
• El complejo motor migratorio es el patrón de motilidad del intestino delgado de la fase interdigestiva.
• Los movimientos de mezclado son el patrón de motilidad del intestino delgado de la fase digestiva.
• El poder de propulsión intestinal es una respuesta de protección contra sustancias perjudiciales.
• Las funciones motoras del intestino grueso se especializan en el almacenamiento y la deshidratación de las
heces.
• Las funciones fisiológicas de la región rectosigmoidea, del canal anal y de la musculatura del piso pelviano
mantienen la continencia fecal.
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Secreción, digestión y absorción gastrointestinales
26
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE ACTIVO
Cuando se familiarice con toda la información de este capítulo, será capaz de:
• Describir cómo se regula la secreción salival.
• Explicar el mecanismo de secreción de ácido clorhídrico por parte del estómago.
• Describir las fases de secreción ácida asociadas con la digestión.
• Explicar las fases de secreción de las enzimas pancreáticas.
• Describir el papel que desempeñan las sales biliares en la absorción de los lípidos intestinales.
• Describir las diferencias entre ácidos biliares primarios y secundarios.
• Explicar por qué habitualmente se forman cálculos en la vesícula biliar.
• Describir de qué manera los enterocitos transportan los productos de la digestión de los carbohidratos.
• Explicar de qué manera los enterocitos digieren y transportan triglicéridos.
• Explicar la función de las vitaminas liposolubles.
• Describir el mecanismo de absorción de iones por parte del intestino delgado.
E
l aparato gastrointestinal (GI) consta de esófago, estómago e intestinos. Se divide en una parte superior
(esófago, estómago y duodeno) y otra inferior (intestinos delgado y grueso). Los principales procesos que tienen
lugar en el aparato GI son la motilidad, la secreción, la regulación y la digestión. Las hormonas GI
(gastrina, colecistocinina [CCK], secretina y polipéptido insulinótropo dependiente de glucosa) desempeñan un
importante papel en la regulación de la función GI, especialmente en la secreción de enzimas digestivas.
Una parte de la absorción tiene lugar en el estómago, que incluye a los ácidos grasos de cadena media y algunos
fármacos, aunque la mayor parte de la digestión y la absorción de nutrientes se lleva a cabo en el intestino delgado.
La digestión de nutrientes, como proteínas y grasas, ocurre tan pronto como el alimento llega al estómago. La
digestión en este último prepara al intestino delgado para completar el proceso y para captar los nutrientes. El
intestino delgado tiene células epiteliales especializadas denominadas enterocitos, que toman los nutrientes de los
productos digeridos para transportarlos hacia la circulación portal o al sistema linfático. Las vellosidades y la
membrana de borde en cepillo de los enterocitos en el intestino delgado aumentan la superficie de absorción desde de
la luz de esta región. La digestión y la absorción en el aparato GI están facilitadas por las secreciones de las glándulas
salivales, el estómago, el páncreas y el hígado. Las glándulas secretoras tienen dos funciones principales. Primero, las
enzimas digestivas se secretan desde la boca hasta el intestino delgado y permiten la degradación del alimento.
Segundo, las glándulas secretan moco para la lubricación y la protección. Debido a que la superficie del aparato GI
está literalmente expuesta al medio externo, la secreción de moco también tiene un papel en la prevención de la
entrada de patógenos al torrente sanguíneo y a la linfa (v. cap. 10, Inmunología, interacción entre los órganos y
homeostasis, para una revisión). En este capítulo se comentan la estructura básica, la función y la regulación de la
secreción GI y el papel que desempeña el aparato GI en la absorción de carbohidratos, lípidos, proteínas, vitaminas
liposolubles e hidrosolubles, electrólitos, sales biliares y agua.
SECRECIÓN DE SALIVA
En los adultos, el aparato GI da entrada a unos 7 l a 10 l diarios de líquido, en forma de diferentes secreciones GI,
para que puedan producirse la digestión y la absorción de nutrientes. Las secreciones GI incluyen saliva, jugo
gástrico, jugo pancreático y bilis.
Las glándulas salivales son un grupo heterogéneo de glándulas exocrinas que producen la secreción de dos tipos
de proteínas. Una de ellas se lleva a cabo por las células serosas y contiene amilasa, una enzima que degrada el
almidón. El otro tipo de secreción la efectúan las células mucosas y contiene mucina para la lubricación y la
protección. En el comienzo del aparato GI se ubican tres pares principales de glándulas salivales para iniciar el
proceso de digestión. Incluyen las 1) glándulas parótidas, 2) submandibulares y 3) sublinguales, todas las cuales
descargan saliva hacia la boca a través de conductos secretores (fig. 26-1). Al igual que otras secreciones GI, la de
saliva es estimulada principalmente por el contacto con el alimento, y es única en el sentido de que está regulada casi
exclusivamente por nervios simpáticos y parasimpáticos. La saliva cumple varias funciones. Facilita la masticación y
la deglución al lubricar el alimento, transporta inmunoglobulinas que combaten patógenos, y colabora en la digestión
de carbohidratos.
El salivón es la unidad estructural de la glándula salival
Las glándulas salivales humanas tienen células serosas y células mucosas en diferentes proporciones. Las células
están organizadas en una capa única que rodea una estructura sacular denominada ácino. La unidad funcional,
el salivón (fig. 26-2), consta del ácino, el conducto intercalado, el conducto estriado y el conducto excretor
(colector). Las células serosas secretan enzimas digestivas y las células mucosas secretan mucina. Las células serosas
contienen gran cantidad de retículo endoplásmico rugoso (RER), que re eja la síntesis activa de proteínas, y
numerosos gránulos de zimógeno. La amilasa salival es una importante enzima digestiva sintetizada y almacenada
en los gránulos de zimógeno y secretada por las células acinares serosas. Estas últimas almacenan numerosas gotas de
mucina. La mucina está compuesta por glucoproteínas de diferentes pesos moleculares.
Figura 26-1. Glándulas salivales.
Las secreciones de las principales glándulas difieren de forma significativa. La glándula parótida produce
principalmente una secreción serosa rica en agua y electrólitos, mientras que las glándulas
submandibular y sublingual producen tanto secreciones serosas como mucosas. Las glándulas salivales presentan un
rico aporte sanguíneo y están inervadas por las divisiones parasimpática y simpática del sistema nervioso autónomo
(SNA). Si bien las hormonas pueden modificar la composición de la saliva, su papel fisiológico es cuestionable, y
generalmente se cree que la secreción salival se encuentra sobre todo bajo el control autónomo.
Figura 26-2. El salivón es la estructura básica de la glándula salival. El ácino y el sistema de conductos asociado forman el salivón.
Conductos salivales
Los conductos intercalados contienen gránulos secretores y participan en la secreción de proteínas. Estos conductos
están conectados a los conductos estriados, que eventualmente se vacían hacia el conducto excretor. El conducto
estriado está revestido por células cilíndricas. Su función principal es modificar la composición iónica de la saliva.
Los conductos excretores son grandes, están recubiertos por células cilíndricas y también desempeñan un papel
importante en la modificación de la composición iónica de la saliva. Aunque las células acinares sintetizan y secretan
la mayor parte de las proteínas, las células de los conductos también secretan algunas, como el factor de crecimiento
epidérmico, la ribonucleasa, la α-amilasa y las proteasas.
Los conductos estriados modifican la composición electrolítica de la saliva por reabsorción
selectiva de sodio y secreción selectiva de potasio y bicarbonato
La saliva lubrica la superficie de la mucosa, con lo que reduce el daño por fricción que se produce por las superficies
rugosas del alimento. Ayuda a que las partículas pequeñas se adhieran entre sí para formar un bolo, lo que facilita su
deglución. Al humedecer la cavidad oral, la saliva facilita el habla. También puede disolver sustancias con sabor,
estimulando las diferentes papilas gustativas ubicadas en la lengua. Finalmente, la saliva desempeña un importante
papel en la ingesta de agua; la sensación de sequedad de la boca ante una secreción de saliva escasa impulsa al
individuo a beber.
La composición de electrólitos de la secreción primaria producida por las células acinares y los conductos
intercalados es parecida a la del plasma. Sin embargo, muestras tomadas de los conductos estriado y excretor
(colector) son hipotónicas con respecto al plasma, lo que indica una modificación de la secreción primaria. Esta
modificación se lleva a cabo en los conductos estriados. En la saliva hay menos sodio (Na+) y cloruro (Cl–) y más
potasio (K+) y bicarbonato (HCO3–) que en el plasma. Esto se debe a que en el conducto estriado las células absorben
Na+ y secretan K+ y HCO3– activamente hacia la luz (fig. 26-2). Los iones de Cl– abandonan la luz tanto por un
intercambio con iones de HCO 3– como por difusión pasiva a favor de un gradiente electroquímico causado por la
absorción de Na+.
La composición electrolítica de la saliva depende de la velocidad de secreción. Cuando ésta aumenta, la
composición electrolítica de la saliva se acerca a la del plasma; no obstante, a una velocidad baja, ésta difiere
significativamente. A bajas velocidades de secreción, el epitelio de los conductos tiene más tiempo para modificarla,
por lo que se reduce la osmolalidad de la secreción primaria y la osmolalidad de la saliva se vuelve mucho menor que
la del plasma. Lo opuesto se produce a velocidades de secreción elevadas.
Aunque la absorción y la secreción de iones pueden explicar los cambios en la composición electrolítica de la
saliva, estos procesos no explican por qué la osmolalidad de la saliva es menor que la de la secreción primaria de las
células acinares. La saliva es hipotónica con respecto al plasma debido a una absorción neta de iones por el epitelio
de los conductos, como resultado de la acción de una Na+/K+-ATPasa en la membrana de las células basolaterales. La
Na+/K+-ATPasa transporta tres iones Na+ hacia el exterior de la célula en intercambio por dos iones K+ captados por
las células. El recubrimiento epitelial del conducto es impermeable al agua, por lo que ésta no puede seguir a las sales
absorbidas, lo que provoca una absorción neta de iones.
Proteínas de la saliva
Las dos proteínas principales de la saliva son la amilasa y la mucina. La -amilasa (ptialina) se produce
principalmente en las glándulas parótidas, mientras que la mucina se produce en las glándulas salivales sublingual y
submandibular. La amilasa cataliza la hidrólisis de polisacáridos con uniones -1,4 glucosídicas; es una enzima
hidrolítica implicada en la digestión del almidón. Es sintetizada por el RER y transferida al aparato de Golgi, donde
es compactada en gránulos de zimógeno. Estos gránulos son almacenados en la región apical de las células acinares y
liberados ante estímulos apropiados. Debido a que pasa un tiempo antes de que los ácidos del estómago puedan
inactivar la amilasa, una cantidad importante de los carbohidratos ingeridos pueden digerirse antes de llegar al
duodeno (la acción de la amilasa se describe más adelante).
La mucina es la proteína más abundante de la saliva. Su nombre hace referencia a una familia de glucoproteínas,
asociadas a diferentes cantidades de distintos azúcares. La mucina es la responsable de la mayor parte de la
viscosidad de la saliva.
El moco lleva a cabo funciones inmunitarias mediante la lisis de bacterias y la muerte de leucocitos
infectados por el VIH
La saliva desempeña un importante papel en la higiene de la cavidad oral. El pH de la saliva es casi neutro (pH =
7,0); contiene HCO3– que neutraliza cualquier sustancia ácida de la cavidad oral, incluidos los ácidos gástricos
regurgitados. También están presentes pequeñas cantidades de muramidasa, una lisozima que puede lisar el ácido
murámico de ciertas bacterias (p. ej., Staphylococcus), de lactoferrina, una proteína de unión al hierro, que priva a
los microorganismos de una fuente de este metal para su crecimiento, de factor de crecimiento epidérmico, que
estimula el crecimiento de la mucosa gástrica, de inmunoglobulinas (principalmente IgA), y de sustancias del grupo
ABO sanguíneo.
Investigaciones recientes indican que las propiedades hipotónicas de la saliva protegen contra ciertas infecciones.
En este sentido, se ha comprobado que elimina los linfocitos mononucleares infectados por el virus de la
inmunodeficiencia humana (VIH) para evitar la transmisión del virus.
Los alimentos ácidos estimulan intensamente la secreción de saliva
Como se ha mencionado anteriormente, la secreción de saliva se encuentra sobre todo bajo el control del SNA. En
estado de reposo la secreción es baja, de alrededor de 30 ml/h. Las glándulas submandibulares contribuyen con
alrededor de los dos tercios de la secreción de saliva en reposo, las glándulas parótidas con cerca de un cuarto y las
glándulas sublinguales con el resto. La estimulación incrementa la velocidad de secreción de saliva, de forma más
notable en las parótidas, en más de 400 ml/h. Las sustancias ácidas son los estímulos más potentes para la secreción
de saliva, como por ejemplo el ácido cítrico. Otros tipos de estímulos que inducen la secreción de saliva son el olor de
la comida y el acto de masticar. La ansiedad, el miedo, la deshidratación y ciertos medicamentos (p. ej., los
antihistamínicos) inhiben la secreción.
Control autónomo o neurovegetativo
La estimulación parasimpática de las glándulas salivales provoca el incremento de la actividad de las células acinares
y de los conductos y aumenta la secreción de saliva. El sistema parasimpático desempeña un importante papel en el
control de la secreción de saliva. Los centros involucrados se encuentran en la médula oblongada (bulbo raquídeo).
Las fibras preganglionares del núcleo salivador inferior se alojan en el nervio craneal IX y hacen sinapsis en el
ganglio ótico. Envían fibras posganglionares hacia las glándulas parótidas. Las fibras preganglionares del núcleo
salivador discurren junto con el nervio craneal VII y hacen sinapsis en el ganglio submandibular. Envían fibras
posganglionares hacia las glándulas submandibular y sublingual.
En las glándulas salivales en reposo, el flujo sanguíneo es bajo y puede incrementarse 10 veces cuando se estimula
la secreción de saliva. El aumento del flujo sanguíneo también se encuentra bajo control parasimpático. La
estimulación parasimpática induce a las células acinares a liberar la serina proteasa calicreína, que actúa sobre una
globulina plasmática, el cininógeno (péptidos endógenos de los líquidos corporales), para liberar lisil-bradicinina
(calidina), que provoca la dilatación de los vasos sanguíneos que irrigan las glándulas salivales (fig. 26-3). La
atropina, un fármaco anticolinérgico, es un potente inhibidor de la secreción de saliva. Las sustancias que inhiben a la
acetilcolinesterasa (p. ej., pilocarpina) aumentan la secreción de saliva. Algunos estímulos parasimpáticos también
incrementan de forma directa el flujo sanguíneo a las glándulas salivales, aparentemente mediante la liberación de un
neurotransmisor, el péptido intestinal vasoactivo (PIV).
El sistema nervioso simpático también inerva a las glándulas salivales. Las fibras simpáticas nacen en los
segmentos torácicos superiores de la médula espinal y establecen sinapsis en el ganglio cervical superior. Las fibras
posganglionares emergen de este ganglio e inervan los ácinos, los conductos y los vasos sanguíneos. La estimulación
simpática suele producir una secreción de saliva efímera y mucho menor que la estimulación parasimpática. El
incremento en la secreción de saliva que se observa durante la estimulación simpática se lleva a cabo principalmente
por medio de receptores -adrenérgicos, que están más involucrados en estimular la contracción de las células
mioepiteliales que en aumentar el ujo salival. Aunque tanto los estímulos simpáticos como parasimpáticos
incrementan la secreción de saliva, ambos producen respuestas diferentes. La estimulación parasimpática aumenta la
secreción de saliva, rica en electrólitos y amilasa. Por el contrario, la estimulación simpática, que también incrementa
la secreción de saliva aunque en menor medida, aumenta la secreción de moco, haciendo la saliva mucho más
viscosa.
Figura 26-3. El flujo sanguíneo en las glándulas salivales está regulado por el sistema nervioso parasimpático. El sistema nervioso parasimpático
estimula la liberación de bradicinina, que provoca vasodilatación y aumenta el flujo sanguíneo.
La administración de mineralocorticoides reduce la concentración de Na + de la saliva con un aumento
correspondiente en la concentración de K+. Los mineralocorticoides actúan principalmente sobre los conductos
estriado y excretor. La vasopresina (hormona antidiurética) reduce la concentración de Na + en la saliva aumentando la
reabsorción de este ión por los conductos. Se ha constatado experimentalmente que algunas hormonas GI (p. ej., PIV
y sustancia P) provocan respuestas secretoras salivales.
SECRECIÓN GÁSTRICA
El estómago es una parte muscular, hueca y dilatada del aparato GI que funciona como órgano principal de
almacenamiento. Además de esta función, el estómago secreta enzimas proteolíticas y ácidos fuertes que inician la
digestión de los alimentos. También absorbe sustancias hidrosolubles y liposolubles (p. ej., alcohol y algunas drogas).
Una función importante del estómago es preparar el quimo, material semilíquido producido por la digestión
gástrica del alimento, para la digestión en el intestino delgado. Resulta parcialmente de la transformación de
partículas sólidas grandes en partículas más pequeñas mediante movimientos peristálticos del estómago y la
contracción del esfínter pilórico. Los movimientos propulsores, de trituración y de impulso retrógrado asociados con
la peristalsis del antro ya fueron comentados en el capítulo 25, Neurogastroenterología y motilidad. Una combinación
de salida en chorros a presión del contenido del antro hacia el duodeno y el impulso retropulsor aportan la acción
mecánica necesaria para emulsionar las grasas de la dieta, lo cual desempeña un papel importante en la digestión de
éstas.
Las células epiteliales secretan moco y bicarbonato para proteger el estómago del contenido ácido
de la luz
La pared del estómago consta de cuatro capas diferentes (desde dentro hacia fuera): 1) mucosa
gástrica, 2) submucosa, 3) muscular externa y 4) serosa. La capa mucosa consta de un epitelio que aloja a las
glándulas secretoras. La submucosa tiene tejido conectivo fibroso que separa la mucosa de la muscular externa. La
capa de músculo liso de la capa muscular externa del estómago difiere de la de otras regiones del aparato GI en que
contiene tras capas de músculo liso en vez de dos. La serosa es la capa más externa de estómago, que consta de tejido
conectivo y se continúa con el peritoneo.
Mucosa epitelial
El epitelio de la capa mucosa del estómago forma fositas profundas y contiene dos tipos principales de
glándulas: pilóricas y gástricas (oxínticas) (fig. 26-4). Las glándulas pilóricas secretan gastrina y moco para la
protección, se ubican en el 20% distal del estómago, en la región del antro. Contienen células similares a las del
cuello mucoso, pero difieren de las glándulas oxínicas porque presentan numerosas células productoras de gastrina
denominadas células G. Las glándulas gástricas son las más abundantes del estómago; secretan principalmente
ácido clorhídrico y pepsinógeno, y se encuentran en el fundus y en el cuerpo, que ocupa el 80% del estómago.
Las únicas células que secretan ácido clorhídrico son las células parietales de las glándulas
gástricas
Las glándulas gástricas contienen células parietales (oxínticas), células principales, células mucosas del cuello y
algunas células endocrinas (fig. 26-4). Las células parietales son las más características en el estómago. La mayoría
de las células mucosas se ubican en la región del cuello, y la base de las glándulas gástricas tiene la mayor parte de
las células principales, junto con algunas células parietales y endocrinas. Las células mucosas del cuello secretan
moco, las células parietales secretan principalmente ácido clorhídrico (HCl) y factor intrínseco y las células
principales, pepsinógeno (más adelante se analizará el factor intrínseco y el pepsinógeno).
Figura 26-4. Distintos tipos de células contribuyen a la secreción gástrica. En este gráfico se muestran las glándulas gástricas en el cuerpo de un
estómago de mamífero. Las glándulas presentan células parietales (oxínticas) que se abren a una fosa común.
El HCl se secreta a través de la membrana microvellosa de la célula parietal y emerge de los canalículos
intracelulares hacia la luz de la glándula gástrica (fig. 26-5). El número de células parietales determina la capacidad
del estómago de secretar HCl. Como ya se mencionó, las células mucosas de superficie recubren la superficie
completa de la mucosa gástrica y las aperturas de las glándulas cardíacas, pilóricas y gástricas. Estas células secretan
moco y HCO3–, que protegen la superficie gástrica del ambiente ácido del estómago. Las características particulares
de una célula mucosa de superficie es la presencia de numerosos gránulos de moco en su extremo. El número de
gránulos de moco almacenados varía de acuerdo con su síntesis y secreción. La apariencia de las células mucosas del
cuello de las glándulas gástricas es similar a las células mucosas de superficie.
Morfológicamente, las células principales se distinguen por la presencia de gránulos de zimógeno en la región
apical y por un RER extenso. Los gránulos de zimógeno contienen pepsinógeno, un precursor de la enzima pepsina.
En el estómago también hay numerosas células neuroendocrinas, como las células G, que se ubican principalmente
en el antro. Estas células producen la hormona gastrina, que estimula la secreción ácida por parte del estómago. La
superabundancia en la secreción de gastrina, una afección conocida como síndrome de Zollinger-Ellison, produce
hipersecreción gástrica y ulceración péptica. En la mayoría de los casos surgen tumores en el páncreas, el duodeno o
en ambos. Las células D, también en el antro, producen somatostatina, otra hormona GI importante.
Capa gelatinosa mucosa
Los constituyentes más importantes del jugo gástrico humano son el HCl, los electrólitos, el pepsinógeno y el factor
intrínseco. El pH es bajo, de alrededor de 0,7 a 3,8. Esto lleva a plantearnos el siguiente interrogante: ¿cómo puede la
mucosa gástrica protegerse a sí misma de la acidez? Como ya mencionamos anteriormente, las células mucosas de
superficie secretan un líquido que contiene moco y iones HCO3–. El moco forma una capa gelatinosa mucosa que
recubre la superficie de la mucosa gástrica. El bicarbonato atrapado en esta capa gelatinosa mucosa neutraliza el
ácido, impidiendo el daño a la superficie de células mucosas.
Figura 26-5. Las células parietales secretan ácido gástrico. En este esquema se ilustra el mecanismo de secreción de HCl. En la membrana de la célula
apical, la ATPasa bombea H+ hacia fuera de la célula intercambiándolo por K+. ADP, difosfato de adenosina; ATP, trifosfato de adenosina; Pi, fosfato
inorgánico.
La H+/K+-ATPasa bombea iones hidrógeno hacia fuera de la célula parietal, intercambiándolo por
el potasio, para formar ácido clorhídrico
Las células parietales del cuerpo y del fundus secretan el HCl presente en la luz gástrica. El mecanismo de
producción de HCl se explica en la fig. 26-5. Una H+/K+-ATPasa en la membrana celular apical (luminal) de la célula
parietal bombea H+ activamente hacia fuera de la célula intercambiándolo por el K+ que entra en la célula. El
omeprazol inhibe la H+/K+-ATPasa. Es un profármaco activado por ácido que se transforma en fármaco activo en el
estómago y se une a dos cisteínas en la ATPasa, lo que da como resultado una inactivación irreversible. El omeprazol
se utiliza en el tratamiento de úlceras, enfermedad por reflujo gastroesofágico (ERGE) (a menudo asociada con
pirosis) y otras afecciones provocadas por la producción ácida del estómago. Aunque el H + secretado suele describirse
como derivado del ácido carbónico (fig. 26-5), la fuente principal de H+ probablemente sea la disociación del H2O.
Dióxido de carbono (CO2) y H2O forman ácido carbónico (H2CO3) en una reacción catalizada por la anhidrasa
carbónica; ésta es inhibida por la azetolamida. El CO2 es aportado por fuentes metabólicas en el interior de la célula y
por la sangre.
Para el funcionamiento de la H+/K+-ATPasa debe existir un aporte adecuado de iones K+ fuera de la célula. Aunque
el mecanismo aún no está claro, hay un incremento en la conductancia de K+ (a través de canales de potasio) en la
membrana apical de las células parietales, simultáneamente con la secreción activa de ácido. Este aumento en la
conductancia del K+ asegura la cantidad suficiente de este ión en la luz. La H +/K+-ATPasa recicla los iones K+ de
regreso a la célula intercambiándolos por iones H+. Como se ve en la figura 26-6, la membrana celular basolateral
tiene un intercambiador Cl–/HCO3– eléctricamente neutro que equilibra la entrada de Cl– a la célula con una cantidad
igual de HCO3– entrando en el torrente circulatorio. Entonces, el Cl– dentro de la célula escapa hacia la luz a través de
canales de cloro, a favor de un gradiente electroquímico. En consecuencia, el HCl es secretado en la luz. Las células
parietales pueden secretar grandes cantidades de HCl. Esto se equilibra mediante el agregado de una cantidad igual de
HCO3– al torrente sanguíneo. La sangre que proviene del estómago durante la secreción ácida activa contiene mucho
HCO3–, un fenómeno denominado marea alcalina. El gradiente osmótico que se crea debido a la concentración de
HCl en la luz de la glándula conduce agua, de forma pasiva, hacia la luz, con lo que se mantiene la isoosmolalidad de
la secreción gástrica.
La secreción gástrica tiene lugar en tres fases
La secreción gástrica producida por la ingesta de alimento puede dividirse en tres fases: cefálica, gástrica e intestinal
(tabla 26-1). Estas fases se nombran de acuerdo con el lugar en que se originan los estímulos. La fase
cefálica involucra al sistema nervioso central. Oler, masticar y tragar el alimento (o simplemente el hecho de pensar
en comida) envía impulsos a través del nervio vago hacia las células parietales y G del estómago. Los terminales
nerviosos liberan acetilcolina (ACh), que estimula directamente la secreción ácida de las células parietales. Los
nervios también liberan péptido liberador de gastrina, que estimula a las células G a liberar gastrina,
estimulando indirectamente la secreción ácida de las células parietales. Es probable que, en la fase cefálica provoque
alrededor del 40% de la secreción ácida total.
Figura 26-6. La velocidad de secreción afecta a la composición del jugo gástrico. Se muestra la concentración de electrólitos en el jugo gástrico de un
hombre adulto joven sano. La concentración de iones K+ y H+ es paralela a la velocidad de secreción.
La fase gástrica se debe principalmente a la distensión gástrica y a sustancias químicas como las proteínas
digestivas. La distensión del estómago estimula mecanorreceptores, que a su vez estimulan de forma directa a las
células parietales a través de re ejos locales cortos (entéricos) y por reflejos vagovagales largos. Los impulsos
aferentes y eferentes viajan en el nervio vago mediante re ejos vagovagales. Las proteínas digeridas en el estómago
también son potentes estimuladores de la secreción ácida, efecto que es mediado por la liberación de gastrina. Varias
otras sustancias químicas, como el alcohol y la cafeína, estimulan la secreción ácida por mecanismos no del todo bien
conocidos. La estimulación de la secreción ácida por el alcohol parece estar relacionada con el consumo de bebidas
con bajo contenido de alcohol, como la cerveza, que tienden a estimular la secreción ácida de manera más eficaz que
aquellas con un mayor contenido de alcohol. La fase gástrica representa alrededor del 50% de la secreción ácida total.
Durante la fase intestinal, los productos de la digestión de proteínas en el duodeno estimulan la secreción ácida
mediante la acción de aminoácidos circulantes en las células parietales. La distensión del intestino delgado,
probablemente mediante la liberación de la hormona enterooxintina por las células endocrinas intestinales, estimula
la secreción ácida. La fase intestinal produce sólo alrededor del 10% de la secreción ácida gástrica total.
La producción ácida en el estómago equipara la velocidad de secreción gástrica
La figura 26-6 ilustra los cambios en la composición electrolítica del jugo gástrico a diferentes velocidades de
secreción. A una velocidad baja, éste contiene concentraciones elevadas de Na + y Cl– y bajas concentraciones de K+ e
H+. Cuando la velocidad de secreción se incrementa, disminuye la concentración de Na+, mientras que la
concentración de H+ aumenta significativamente. De forma paralela a este incremento en la secreción gástrica, se
produce un aumento en la concentración de Cl–. Para comprender los cambios en la composición electrolítica del jugo
gástrico que se producen a diferentes velocidades de secreción, debemos recordar que el jugo gástrico deriva de la
secreción de dos fuentes principales: las células parietales y las células no parietales. La secreción de estas últimas es
probablemente constante; así, la secreción parietal (secreción de HCl) es la que contribuye principalmente a los
cambios en la composición de electrólitos que se produce con mayores velocidades de secreción.
La pepsina es la principal enzima gástrica en la digestión de proteínas
Nos referimos a las enzimas que van a ser secretadas en el estómago como enzimas gástricas e
incluyen pepsinógeno, pepsina, amilasa gástrica, lipasa gástrica y factor intrínseco. La pepsina,
una endopeptidasa, es la principal enzima gástrica que separa las proteínas en péptidos más pequeños. El pH óptimo
para la actividad de la pepsina es 1,8 a 3,5; de esta forma, es extremadamente activa en el medio altamente ácido del
jugo gástrico. Las células principales de las glándulas gástricas liberan pepsinógeno inactivo. En la luz gástrica, el
ácido activa al pepsinógeno para formar la enzima activa pepsina. Ésta también cataliza su propia formación a partir
de pepsinógeno.
La amilasa gástrica degrada el almidón pero, aparte de esto, parece tener menor significación. La lipasa gástrica
actúa casi exclusivamente sobre la grasa de la leche. El factor intrínseco, producido por las células parietales del
estómago, es necesario para la absorción de vitamina B 12 en el íleon terminal.
La secreción gástrica se encuentra bajo control neural y hormonal
La secreción gástrica está mediada por vías neurales y hormonales. La estimulación del nervio vago es el efector
neural; la histamina y la gastrina son los efectores hormonales (fig. 26-7). Las células parietales poseen receptores de
histamina especiales, los receptores H2, cuya estimulación provoca un incremento en la secreción ácida. Se cree que
células neuroendocrinas especiales del estómago, conocidas como células similares a las enterocromafines, son la
fuente de histamina. Se encuentran ubicadas principalmente en las regiones secretoras de ácido del estómago. Se
conoce muy poco acerca de los mecanismos que estimulan la liberación de histamina por parte de las células
similares a las enterocromafines. La efectividad de la cimetidina, un bloqueador de H 2, para reducir la secreción ácida
ha demostrado de manera indirecta la importancia de la histamina como un efector de dicha secreción.
Habitualmente, los bloqueadores de H2 se utilizan para el tratamiento de la enfermedad ulcerosa péptica o la ERGE.
La cimetidina ha sido reemplazada por la ranitidina, un antagonista de los receptores de H 2 de acción prolongada.
Los efectos de cada uno de los tres estimulantes (ACh, gastrina e histamina) aumentan el de los demás, un
fenómeno conocido como potenciación. Ésta tiene lugar cuando el efecto de dos estimulantes es mayor que el efecto
de cada uno por separado. Por ejemplo, la interacción entre las moléculas de gastrina y las de ACh con sus
respectivos receptores provoca un incremento en la concentración de Ca 2+ intracelular, y la interacción de la histamina
con sus receptores provoca un aumento en la producción de monofosfato de adenosina cíclico (AMPc). El Ca2+ y el
AMPc intracelulares aumentados interactúan de diferentes formas para estimular la H +/K+-ATPasa gástrica, lo cual
incrementa la secreción ácida (fig. 26-7). No se conoce bien la manera exacta en que el incremento de Ca 2+ y AMPc
intracelulares mejoran el efecto de otros estimulantes de la secreción ácida gástrica.
Figura 26-7. La célula parietal se encuentra bajo control neural y hormonal. La histamina, la gastrina y la acetilcolina (ACh) estimulan la
secreción de ácido. AMPc, monofosfato de adenosina cíclico; ATP, trifosfato de adenosina.
Las hormonas gástricas inhiben la secreción de ácido
La inhibición de la secreción ácida es importante, desde el punto de vista fisiológico, por dos razones. En primer
lugar, la secreción ácida es importante sólo durante la digestión de alimento. En segundo lugar, el exceso de ácido
puede dañar las superficies mucosas gástrica y duodenal, lo que provocaría una condición ulcerosa. El organismo
tiene un sistema elaborado para regular la cantidad de ácido secretada por el estómago. En este sentido, el pH de la
luz gástrica es un regulador sensible de la secreción de ácido. Las proteínas del alimento aportan amortiguamiento en
la luz; como consecuencia, el pH gástrico es generalmente mayor de 3 después de una comida. Sin embargo, si se
excede la capacidad de amortiguamiento de las proteínas o si el estómago está vacío, el pH de la luz gástrica caerá
por debajo de 3. Cuando esto sucede, las células endocrinas (células D) en el antro secretan somatostatina, que inhibe
la liberación de gastrina y, por lo tanto, la secreción ácida.
La acidificación de la luz del duodeno es otro mecanismo de inhibición de la secreción ácida gástrica. La
acidificación estimula la liberación de secretina, que inhibe la liberación de gastrina y de varios péptidos,
denominados en conjunto enterogastrones, los cuales son liberados por células endocrinas intestinales. El ácido, los
ácidos grasos y las soluciones hiperosmolares en el duodeno estimulan la liberación de enterogastrones, que inhiben
la secreción gástrica. El péptido inhibidor gástrico, un enterogastrón producido por las células endocrinas del
intestino delgado, inhibe la secreción ácida de las células parietales. Además, existen varios otros enterogastrones no
identificados.
SECRECIÓN PANCREÁTICA
El páncreas se ubica en las adyacencias del duodeno y funciona como glándula tanto exocrina como endocrina (fig.
26-8). Desde su función endocrina produce varias hormonas importantes como insulina, glucagón y somatostatina (la
función endocrina se comentará más adelante en el cap. 34, Páncreas endocrino). Como glándula exocrina, secreta
enzimas digestivas pancreáticas que pasan al intestino delgado y degradan carbohidratos, proteínas y grasas en el
quimo. Las enzimas pancreáticas responsables de la digestión de proteínas son la tripsina (la más abundante de
todas), la quimotripsina y la carboxipolipeptidasa. La tripsina y la quimotripsina separan las proteínas en
polipéptidos, y la carboxipolipeptidasa separa a éstos en aminoácidos. La amilasa pancreática es la enzima
pancreática responsable de la digestión de carbohidratos, mientras que la lipasa pancreática es la principal enzima
para la digestión de grasas. La tabla 26-2 resume las diversas enzimas presentes en el jugo pancreático. Algunas se
secretan como proenzimas, y son activadas en la luz del duodeno para formar las enzimas activas (la digestión de
nutrientes llevada a cabo por estas enzimas se comentará más adelante en este capítulo).
Las enzimas pancreáticas son producidas en las células acinares
Una de las principales funciones de la secreción pancreática es neutralizar los ácidos en el quimo cuando éste entra en
el duodeno desde el estómago. Este mecanismo es importante debido a que las enzimas pancreáticas actúan de
manera óptima cerca de un pH neutro. Otra función importante es la producción de enzimas involucradas en la
digestión de carbohidratos, grasas y proteínas de la dieta. El páncreas exocrino está compuesto por numerosas
pequeñas dilataciones similares a bolsas denominadas ácinos, que están formadas por una única capa de células
acinares piramidales (fig. 26-8). Estas células participan activamente en la producción de enzimas. Su citoplasma
está lleno de un complejo sistema de RER y de un aparato de Golgi. En la región apical de las células acinares se
observan los gránulos de zimógeno. Unas pocas células centroacinares recubren la luz del ácino. En contraste con
las células acinares, las centroacinares carecen de RER y aparato de Golgi. Su principal función parece ser la
modificación de la composición electrolítica de la secreción pancreática. Debido a que los procesos involucrados e n
la secreción o la captación de iones son activos, las células centroacinares presentan numerosas mitocondrias en su
citoplasma.
Figura 26-8. El páncreas lleva a cabo funciones endocrinas y exocrinas. Las células exocrinas del páncreas secretan jugos digestivos hacia la luz
duodenal. Las enzimas digestivas son secretadas por las células acinares (intercaladas), mientras que las células de los conductos secretan una solución
acuosa de NaHCO3.
Los ácinos drenan sus secreciones hacia los conductos intercalados, que se unen para formar los conductos
intralobulillares e interlobulillares. Los conductos interlobulillares drenan hacia dos conductos pancreáticos: uno
principal, el conducto pancreático (conducto de Wirsung), y otro menor, el conducto pancreático accesorio (conducto
de Santorini). Este último entra en la región más proximal del duodeno, a diferencia del conducto pancreático, que
entra generalmente junto con el conducto biliar. Un anillo de músculo liso, el esfínter de Oddi, rodea la abertura de
estos conductos en el duodeno. El esfínter de Oddi no sólo regula el flujo de bilis y de jugo pancreático hacia el
duodeno, sino que también impide el reflujo de contenidos intestinales hacia los conductos pancreáticos.
Las secreciones pancreáticas son ricas en iones bicarbonato
Si bien las enzimas pancreáticas se secretan para la digestión del alimento, otros dos importantes componentes de los
jugos pancreáticos, bicarbonato y agua, se secretan para neutralizar el HCl que es vaciado hacia el duodeno desde el
estómago. El páncreas secreta alrededor de 1 l/día de líquido rico en HCO 3–. La osmolalidad del líquido pancreático, a
diferencia de la saliva, es igual a la del plasma sea cual sea su velocidad de secreción. Las concentraciones de Na + y
K+ del jugo pancreático son las mismas que las del plasma, pero, a diferencia de este último, el jugo pancreático está
enriquecido con HCO3– y tiene una concentración de Cl– relativamente baja (fig. 26-9). Cuando el páncreas es
estimulado, la concentración de iones bicarbonato puede incrementarse alrededor de cinco veces más que la del
plasma, alcanzando una concentración máxima de alrededor de 140 mEq/l, con un pH de 8,2. Existe una relación
recíproca entre las concentraciones de Cl– y HCO3– en el jugo pancreático. Cuando aumenta la concentración de
HCO3– junto con la velocidad de secreción, la concentración de Cl– disminuye de manera análoga, dando como
resultado una concentración aniónica total combinada que se mantiene relativamente constante (150 mEq/l), más allá
de la velocidad de secreción pancreática.
Se han propuesto dos mecanismos para explicar la secreción de un jugo pancreático rico en HCO 3– y los cambios
en la concentración de este ión. El primer mecanismo propone que, cuando son estimuladas, algunas células,
probablemente las acinares, secretan un líquido similar al plasma que contiene principalmente Na + y Cl–, mientras que
otras células, probablemente las centroacinares y las células del conducto, secretan una solución rica en HCO 3–. Según
las diferentes velocidades de secreción de estos tres tipos distintos de células, el jugo pancreático puede ser rico en
HCO3– o en Cl–. El segundo mecanismo describe la secreción primaria como rica en HCO 3–. A medida que la solución
de HCO3– se mueve por el sistema de conductos, los iones HCO 3–son intercambiados por iones Cl–. Cuando el flujo es
rápido, hay poco tiempo para su intercambio, por lo que la concentración de HCO3– es elevada. Sucede lo opuesto
cuando el flujo es lento.
La secreción de electrólitos por las células de los conductos pancreáticos se ilustra en la figura 26-10. Un
intercambiador Na+/H+ se ubica en la membrana celular basolateral. La energía necesaria para llevar a cabo el
intercambio es aportada por el gradiente de Na+ generado por la Na+/K+-ATPasa. El CO2 difunde hacia las células y se
combina con H2O para formar H2CO3, una reacción catalizada por la anhidrasa carbónica, el cual se disocia en H + y
HCO3–. El intercambiador Na+/H+ extrude el H+, y el HCO3– es intercambiado por Cl– de la luz a través de un
intercambiador Cl–/HCO3–. En la membrana de las células de la luz se ubica una proteína denominada regulador de
la conductancia transmembrana de la fibrosis quística. Es un canal de iones perteneciente a la familia de las
proteínas ABC (ATP-binding cassette [casete de unión a ATP]). Está regulado por el ATP y su principal función es
secretar iones Cl– hacia fuera de las células, aportando Cl– en la luz para que funcione el intercambiador Cl–/HCO3–.
La Na+/K+-ATPasa elimina Na+ de las células que entran por medio de este antiportador Na+/H+. El sodio del espacio
intersticial sigue al HCO3– secretado por difusión a través de una vía paracelular (entre las células). El movimiento de
H2O hacia la luz del conducto es pasivo, guiado por un gradiente osmótico. El resultado neto de la secreción
pancreática de HCO3– es la liberación de H+ hacia el plasma; por lo tanto, la secreción pancreática se asocia con
una marea ácida en el plasma.
Enfoque clínico / 26-1
Úlceras pépticas: cuando las bacterias rompen la barrera
Las úlceras pépticas, también conocidas como enfermedad ulcerosa péptica, son erosiones de la mucosa que
recubre el estómago. Estas lesiones ulcerosas tienen lugar cuando se desorganiza o se lesiona la barrera de moco, y la
pepsina y el ácido clorhídrico atacan el estómago en lugar de digerir el alimento. Las úlceras pépticas afectan
aproximadamente a 4 millones de pacientes en Estados Unidos, sobre todo en forma de úlceras duodenales. Sin
embargo, en Japón las úlceras gástrica tienen una menor prevalencia.
Los síntomas incluyen hinchazón, sensación de plenitud y dolor abdominal. Los síntomas se exacerban con la
ingestión de alimento (se intensifican 3 h después de comer). En contraste, las úlceras duodenales clásicamente se
alivian con el alimento. Si las úlceras gástricas no son tratadas, los síntomas pueden intensificarse hasta incluir
náuseas y vómitos de sangre que se acompañan de pérdida del apetito y de peso. Muchos pacientes confunden la
pirosis con úlceras gástricas. En realidad, la pirosis, una sensación de ardor en el pecho, no se asocia con las úlceras
gástricas; sí se relaciona con regurgitación de ácido gástrico (reflujo gástrico), principal síntoma de la enfermedad por
reflujo gastroesofágico. Las úlceras pueden estar causadas o empeorar por el consumo de fármacos tales como ácido
acetilsalicílico u otros antiinflamatorios no esteroideos (AINE) que inhiben la ciclooxigenasa, y la mayor parte de los
glucocorticoides (p. ej., dexametasona y prednisolona) para el tratamiento de la artritis. Los AINE interfieren en los
mecanismos de defensa mediados por prostaglandinas contra la acidez gástrica, con la producción de moco y la
secreción de bicarbonato. La complicación más común es la hemorragia gástrica que, si es importante, puede poner
en peligro la vida; tiene lugar cuando una úlcera desgasta un vaso sanguíneo.
En la década de 1990 se produjo un sorprendente descubrimiento en el campo de la enfermedad ulcerosa péptica,
en el que se señaló la infección por Helicobacter pylori como causa principal de úlceras gástricas y duodenales. Del
70% al 90% de las úlceras pépticas se asocian a H. pylori, una bacteria con forma de espiral que vive en el ambiente
ácido del estómago. H. pylori parece estar protegida por la producción de grandes cantidades de ureasa, que hidroliza
la urea para producir amoníaco. Éste neutraliza el ácido en la luz gástrica, con lo que protege a la bacteria de los
efectos dañinos del HCl. El mecanismo subyacente que provoca las ulceraciones parece ser la liberación de toxinas
bacterianas que provocan la inflamación crónica de la mucosa gástrica. El sistema inmunitario es incapaz de eliminar
la infección, a pesar de la acción de los anticuerpos.
El Dr. Barry Marhall, el investigador que descubrió esta asociación, fue galardonado con el Premio Nobel de
medicina y fisiología en 2005 por su descubrimiento.
Recientemente se ha demostrado que los antagonistas de los receptores H 2 (es decir, cimetidina y ranitidina) no
tienen efectos sobre la infección por H. pylori. En cambio, el omeprazol (un inhibidor de la H+/K+-ATPasa) parece ser
bacteriostático. El tratamiento combinado con omeprazol y el antibiótico amoxicilina parece ser eficaz en la
erradicación de H. pylori en el 50% al 80% de los pacientes con enfermedad ulcerosa péptica, con la reducción
significativa de la recurrencia de la úlcera duodenal.
Figura 26-9. El flujo altera el pH pancreático y los electrólitos. El líquido pancreático es rico en iones bicarbonato. La concentración de HCO 3– y, por
lo tanto, el pH se incrementa paralelamente con la velocidad de secreción. Nota: Na+, K+ y la osmolalidad pancreática son independientes del flujo.
La secreción de enzimas pancreáticas está controlada neural y hormonalmente
La secreción pancreática, así como la secreción gástrica, se lleva a cabo en tres fases: 1) cefálica, 2) gástrica
e 3) intestinal.
En
estas
fases
están
involucrados
tres
estímulos
esenciales
que
incluyen 1) ACh, 2) CCK y 3) secretina. Las fibras parasimpáticas del nervio vago que liberan ACh imitan la
secreción pancreática. La estimulación del nervio vago provoca predominantemente un incremento en la secreción de
enzimas; la secreción de líquido y de HCO3– se estimula ligeramente o bien permanece sin cambios. Las fibras
nerviosas simpáticas inervan sobre todo a los vasos sanguíneos que irrigan el páncreas, provocando vasoconstricción.
La estimulación de los nervios simpáticos no estimula ni inhibe la secreción pancreática, debido probablemente a la
reducción en el flujo sanguíneo.
Figura 26-10. El conducto pancreático aporta los jugos pancreáticos para la digestión. Este modelo muestra el mecanismo para la secreción de
electrólitos por las células del conducto pancreático. El canal de cloro de la membrana de la luz es RCTFQ (regulador de la conductancia transmembrana de
fibrosis quística). ADP, difosfato de adenosina; ATP, trifosfato de adenosina; Pi, fosfato inorgánico.
Las hormonas GI circulantes, en particular la secretina y la CCK, influyen significativamente en la secreción de
electrólitos y enzimas por el páncreas. La secretina tiende a estimular una secreción rica en HCO 3–. La CCK estimula
un pronunciado incremento en la secreción de enzimas. El intestino delgado produce ambas hormonas, y el páncreas
posee receptores para éstas.
Hormonas estructuralmente similares tienen efectos similares a los de la secretina y la CCK. Por ejemplo, el PIV,
estructuralmente similar a la secretina, estimula la secreción de HCO 3– y H2O. Sin embargo, debido a que el PIV es
mucho más débil que la secretina, produce una respuesta pancreática también más débil cuando es entregado junto
con la secretina que cuando esta última es entregada sola. Del mismo modo, la gastrina puede estimular la secreción
de enzimas pancreáticas debido a que es estructuralmente similar a la CCK, pero, a diferencia de ésta, es un agonista
débil para la secreción de enzimas pancreáticas.
La tabla 26-3 resume la regulación de la secreción pancreática por diversos factores hormonales y neurales. Ver,
oler, probar, masticar, tragar comida o el simple hecho de pensar en ella provoca la secreción de jugo pancreático rico
en enzimas. En esta fase cefálica, la estimulación de la secreción pancreática está mediada principalmente por
impulsos eferentes directos enviados por los centros vagales en el cerebro hacia el páncreas y, en menor medida, por
el efecto indirecto de la estimulación parasimpática de la liberación de gastrina. La fase gástrica se inicia cuando el
alimento entra en el estómago y lo distiende. Entonces, el reflejo vagovagal estimula la secreción pancreática. La
gastrina también puede estar involucrada en esta fase.
Durante la fase más importante, la intestinal, la entrada del quimo ácido proveniente del estómago en el intestino
delgado estimula la liberación de secretina por parte de las células S (un tipo de célula endocrina) en la mucosa
intestinal. La concentración de secretina en el plasma se incrementa cuando el pH de la luz del duodeno disminuye.
Un incremento en la salida de HCO3– por parte del páncreas sigue a esta respuesta. La CCK circulante y la
estimulación parasimpática aumentan la secreción de enzimas pancreáticas por medio de un re ejo vagovagal. La
exposición de la mucosa intestinal a ácidos grasos de cadena larga (productos de la digestión de lípidos) y a
aminoácidos libres estimula la liberación de CCK por las células I (un tipo de célula endocrina) en la mucosa
intestinal.
La potenciación, como se ha descrito anteriormente para la secreción gástrica, también existe en el páncreas. Su
efecto en la secreción pancreática es un resultado de diferentes receptores utilizados para la ACh, la CCK y la
secretina. La unión a la secretina provoca un incremento en la actividad de la adenilato ciclasa, la cual, a su vez,
estimula la formación de AMPc (fig. 26-11). La ACh, la CCK y los neuropéptidos péptido liberador de gastrina y
sustancia P se unen a sus respectivos receptores y desencadenen la liberación de Ca 2+ de los lugares de
almacenamiento intracelulares. El aumento de la liberación de Ca 2+ intracelular y de la formación de AMPc provoca
un incremento en la secreción de enzimas pancreáticas. No se conoce bien el mecanismo por el cual esto ocurre.
SECRECIÓN BILIAR
La bilis es un líquido de verde oscuro a castaño amarillento producido por los hepatocitos en el hígado, que drena a
través de numerosos conductos que atraviesan dicho órgano (v. fig. 26-8). La bilis facilita la digestión de lípidos en el
intestino delgado emulsionando las grasas y formando agregados alrededor de gotas de grasa
denominados micelas. La dispersión de gotas de grasa en micelas incrementa ampliamente la superficie, lo que
aumenta la acción de la lipasa pancreática. La bilis se almacena en la vesícula biliar y, cuando comemos, se descarga
en el duodeno. El hígado humano puede producir cerca de 1 l/día de bilis (según el tamaño corporal). La bilis
contiene sales biliares, pigmentos biliares (p. ej., bilirrubina), colesterol, fosfolípidos y proteínas, y lleva a cabo varia s
funciones importantes. Por ejemplo, las sales biliares desempeñan un papel importante en la absorción intestinal de
lípidos. Las sales biliares son derivados del colesterol y, por lo tanto, constituyen una vía para su excreción. La
secreción biliar es una ruta importante para la ex creción de bilirrubina del organismo (v. fig. 26-8).
Figura 26-11. El calcio que se libera de los sitios de almacenamiento intracelulares estimula la secreción de enzima pancreática. Este diagrama
ilustra los mecanismos involucrados en la secreción pancreática de hormonas y neurotransmisores. ACh, acetilcolina; AMPc, mon ofosfato de adenosina
cíclico; ATP, trifosfato de adenosina; CCK, colecistocinina; GRP, péptido liberador de gastrina; PIV, péptido intestinal vasoactivo.
El principal componente del metabolismo del colesterol en el hígado incluye la formación de
ácidos biliares
La composición de electrólitos de la bilis humana recogida de los conductos hepáticos es similar a la del plasma
sanguíneo, excepto que la concentración de HCO3– puede ser mayor, lo que provoca un pH alcalino. Los ácidos
biliares se forman en el hígado por la oxidación del colesterol por parte del sistema enzimático citocromo P450.
Durante la transformación, grupos hidroxilo y un grupo carboxilo se agregan al núcleo esteroideo. Los ácidos
biliares se almacenan en la vesícula biliar y se concentran por eliminación de agua. Se clasifican como primarios o
secundarios. Los hepatocitos sintetizan ácidos biliares primarios, que incluyen ácido cólico y ácido
quenodesoxicólico. Cuando la bilis entra en el aparato GI, las bacterias presentes en la luz actúan sobre los ácidos
biliares primarios y, por deshidroxilación, los transforman en ácidos biliares secundarios. El ácido cólico se
transforma en ácido desoxicólico y el ácido quenodesoxicólico en ácido litocólico.
Con un pH neutro, los ácidos biliares principalmente son ionizados y denominados sales biliares. Los ácidos
biliares conjugados se ionizan con más facilidad que los no conjugados y, por lo tanto, existen como sales de diversos
cationes (p. ej., glicocolato de sodio). Las sales biliares son mucho más polares que los ácidos biliares y penetran en
las membranas celulares con mayor dificultad. Como consecuencia, el intestino delgado absorbe las sales biliares en
mucha menor medida que los ácidos biliares. Esta propiedad de las sales biliares es importante porque desempeñan
un papel integral en la absorción intestinal de lípidos. Por este motivo, es importante que el intestino delgado absorba
sales biliares sólo después de que los lípidos intactos hayan sido absorbidos.
Los principales lípidos presentes en la bilis son los fosfolípidos y el colesterol. De los primeros, la especie
predominante es la fosfatidilcolina (lecitina). Las concentraciones de fosfolípidos y de colesterol en la bilis hepática
son de 0,3 mmol/l a 11 mmol/l y de 1,6 mmol/l a 8,3 mmol/l, respectivamente. Las concentraciones de estos lípidos
en la vesícula biliar son incluso mayores debido a la absorción de agua por la vesícula biliar. El colesterol en la bilis
es el responsable de la formación de cálculos de colesterol.
El flujo total de bilis está compuesto por la secreción de los túbulos y por el flujo de bilis de los canalículos. Las
células que recubren los conductos biliares producen la secreción de los túbulos. Estas células secretan hacia la luz
HCO3– de forma activa, provocando el movimiento de agua hacia la luz del conducto. La presencia de un canal de
cloro dependiente del AMPc que secreta Cl– hacia la luz de los túbulos es otro de los mecanismos que pueden
contribuir a la secreción de líquido por parte de éstos.
La colecistocinina liberada por el duodeno estimula la secreción de bilis por la vesícula biliar
Los canalículos biliares son canales tubulares finos que discurren entre los hepatocitos. La bilis fluye por los
canalículos de los conductos biliares, los cuales drenan hacia la vesícula biliar. Entre comidas, el esfínter de Oddi está
cerrado, con lo que impide que la bilis sea drenada hacia el intestino en vez de hacerlo hacia la vesícula biliar, donde
se almacena y se concentra por encima de cinco veces más que su concentración original. Cuando el estómago libera
los alimentos hacia el duodeno en forma de quimo, el duodeno libera CCK a la sangre. Esto provoca que la vesícula
biliar se contraiga y libere la bilis concentrada hacia el duodeno para completar la digestión de las grasas.
Conceptualmente, el flujo canalicular de bilis puede dividirse en dos componentes: secreción de bilis dependiente de
ácidos y secreción de bilis no dependiente de ácidos.
Flujo canalicular de bilis dependiente de ácidos
La captación de sales biliares libres y conjugadas por parte de los hepatocitos depende del Na+ está mediada por
un cotransporte unidireccional de sales biliares-sodio (fig. 26-12). El gradiente de Na+ transmembrana generado
por la Na+/K+-ATPasa aporta la energía necesaria. Este mecanismo es un tipo de transporte activo secundario debido a
que la energía necesaria para la captación activa de ácido biliar, o su conjugado, no es aportada directamente por el
ATP sino por un gradiente iónico. Antes de ser secretados, los ácidos biliares libres son reconjugados con taurina o
glicina. Los hepatocitos también producen nuevos ácidos biliares a partir del colesterol. En concreto, secretan sales
biliares por un transportador ubicado en la membrana de los canalículos. Esta secreción no es dependiente del Na +; en
cambio, es guiada por la diferencia de potencial eléctrico entre el hepatocito y la luz del canalículo.
Otros componentes principales de la bilis, como los fosfolípidos y el colesterol, se secretan en concordancia con las
sales biliares. Los hepatocitos secretan bilirrubina mediante un proceso activo que involucra a un transportador. Si
bien no se conoce muy bien el proceso de secreción de colesterol y fosfolípidos, éste está relacionado con la
secreción de sales biliares. La presión osmótica generada por la secreción de sales biliares extrae agua hacia la luz de
los canalículos a través de una vía paracelular.
Figura 26-12. Las secreciones de sales biliares y el flujo de bilis están asociados con la actividad de la Na +/K+-ATPasa. Este esquema ilustra los
mecanismos de secreción y el flujo de ácidos biliares. Cuando se inhibe la actividad de la Na +/K+-ATPasa tiene lugar un pronunciada reducción en el flujo y
la secreción. 1) Na+/K+-ATPasa. 2) Cotransporte unidireccional de sales biliares-sodio. 3) Transporte canalicular de ácidos biliares. 4) Intercambiador
Na+/H+. 5) Sistema de transporte de HCO3–. ADP, difosfato de adenosina; ATP, trifosfato de adenosina; Pi, fosfato inorgánico.
Flujo canalicular no dependiente de los ácidos biliares
Como su nombre indica, este componente del flujo canalicular no depende de la secreción de ácidos biliares (v. fig.
26-12). La Na+/K+-ATPasa desempeña un importante papel en el flujo biliar no dependiente de los ácidos biliares,
como queda claramente demostrado por la significativa reducción en el flujo biliar cuando se aplica un inhibidor de
esta enzima. La secreción canalicular de HCO 3– es otro de los mecanismos responsables del flujo biliar no
dependiente de ácidos biliares.
Los ácidos biliares son potencialmente tóxicos para las células, por lo que sus concentraciones
están estrictamente reguladas
Debido a que los ácidos biliares actúan como un detergente, su concentración está estrictamente regulada con el fin
de impedir el daño del recubrimiento del intestino. El principal determinante de la síntesis de ácidos biliares y de su
secreción por parte los hepatocitos es la concentración de estos ácidos en la sangre del sistema porta hepático, que
ejerce un efecto de retroalimentación negativa sobre la síntesis de ácidos biliares a partir del colesterol. La
concentración de ácidos biliares en la sangre portal también determina la secreción dependiente de ácidos biliares.
Entre comidas, la concentración de sales biliares en la sangre portal por lo general es extremadamente baja, lo que
provoca un incremento en la síntesis de ácidos biliares pero disminuye el flujo dependiente de ácidos biliares. Tras
una comida, hay una liberación de sales biliares hacia la sangre portal, la cual no sólo inhibe la síntesis de ácidos
biliares, sino que también estimula la secreción dependiente de ácidos biliares.
Cuando en la luz están presentes ácidos grasos o aminoácidos, la mucosa intestinal secreta CCK. Ésta provoca la
contracción de la vesícula biliar, que, a su vez, provoca un incremento en la presión en los conductos biliares. A
medida que aumenta la presión en estos, el esfínter de Oddi se relaja (otro efecto de la CCK) y la bilis es liberada
hacia la luz.
Cuando la mucosa del intestino delgado es expuesta al ácido presente en el quimo, ésta libera secretina hacia la
sangre, que estimula la secreción de HCO 3– por las células que recubren los conductos biliares. Así, la bilis contribuye
a la neutralización de ácido en el duodeno.
La gastrina estimula de forma directa la secreción de bilis al influir sobre el hígado, y estimulando indirectamente
el incremento de la producción ácida que provoca el aumento en la liberación de secretina. Las hormonas esteroideas
(p. ej., estrógeno y algunos andrógenos) son inhibidores de la secreción de bilis y la reducen como un efecto
secundario asociado con el uso terapéutico de estas hormonas (p. ej., administración de anticonceptivos orales o
terapia de restitución hormonal en la posmenopausia). Durante el embarazo, las elevadas concentraciones de
estrógeno circulantes pueden reducir la secreción ácida biliar.
Los nervios parasimpáticos y simpáticos inervan el sistema biliar. La estimulación parasimpática (vagal) provoca
la contracción de la vesícula biliar y la relajación del esfínter de Oddi, además de incrementar la formación de bilis.
La vagotomía bilateral provoca la reducción en la secreción de bilis después de una comida, lo que sugiere que el
sistema nervioso parasimpático tiene un papel en mediar la secreción de bilis. En contraste, la estimulación del
sistema nervioso simpático provoca la reducción en la secreción de bilis y en la relajación de la vesícula biliar.
La bilis vesicular difiere de la bilis hepática
La bilis vesicular tiene una composición diferente a la de la bilis hepática. La principal diferencia es que la primera es
mucho más concentrada. La absorción de agua es el principal mecanismo involucrado en la concentración de la bilis
hepática en la vesícula biliar. La absorción de agua por el epitelio de la vesícula biliar es pasiva, y es secundaria al
transporte activo de Na+ a través de la Na+/K+-ATPasa en la membrana basolateral de las células epiteliales que
recubren la vesícula biliar. Como resultado de la absorción de líquidos isotónicos por la vesícula biliar, la
concentración de diversos componentes no absorbibles de la bilis hepática aumenta drásticamente (20 veces).
Las sales biliares se reciclan entre el intestino delgado y el hígado
La circulación enterohepática de sales biliares recicla las sales biliares ente el intestino delgado y el hígado. El total
de ácidos bi liares en el organismo, primarios o secundarios, libres o conjugados considerados en cualquier momento
se define como el conjunto de ácidos biliares totales. En personas sanas, el conjunto de ácidos biliares oscila entre 2
g y 4 g. Desde el punto de vista fisiológico, la circulación enterohepática de ácidos biliares en este conjunto es
extremadamente importante. Al reciclarse varias veces durante una comida, un conjunto de ácidos biliares
relativamente pequeño puede aportar cantidades suficientes de sales biliares al organismo para promover la absorción
de lípidos. En una persona que ingiere una comida ligera, el conjunto de ácidos biliares puede circular de 3 a 5 veces
por día, mientras que en una persona que come abundantemente puede circular de 14 a 16 veces por día. Por lo
general, el intestino es extremadamente eficiente en absorber las sales biliares mediante transportadores ubicados en
el íleon distal. La inflamación del íleon puede provocar malabsorción y pérdida de grandes cantidades de sales
biliares en las heces. Según la gravedad de la enfermedad, puede producirse la malabsorción de grasas.
En la luz del intestino, las sales biliares se absorben por cuatro vías (fig. 26-13). Primero, se absorben a través de
todo el intestino delgado por difusión pasiva, aunque sólo una pequeña fracción del total de sales biliares lo hace de
esta forma. Segundo, y la más importante, las sales biliares se absorben en el íleon terminal a través de un proceso
activo mediado por un transportador, extremadamente eficiente, en el que por lo general menos del 5% de sales
biliares escapan hacia el colon. Tercero, bacterias presentes en el íleon terminal y el colon desconjugan las sales
biliares para formar ácidos biliares, mucho más lipófilos que las sales correspondientes, por lo que pueden absorberse
de forma pasiva. Cuarto, estas mismas bacterias son las responsables de transformar los ácidos biliares primarios e n
ácidos secundarios (ácidos desoxicólico y litocólico) por deshidroxilación. El ácido desoxicólico puede ser absorbido,
pero el ácido litocólico lo hace escasamente.
Aunque la absorción de sales y ácidos biliares es extremadamente eficiente, algunas sales y ácidos se pierden con
cada ciclo de la circulación enterohepática. Diariamente se pierden alrededor de 500 mg de ácidos biliares. Éstos se
reponen mediante la síntesis de nuevos ácidos a partir del colesterol. Por lo tanto, la pérdida de ácidos biliares en las
heces es una manera eficiente de excretar colesterol.
Figura 26-13. Mecanismos de reciclado de sales biliares. En este esquema se muestra la circulación enterohepática de sales biliares. Aproximadamente
el 95% de las sales biliares secretadas se reabsorben en el íleon terminal y son recicladas por cuatro mecanismos: 1) difusión pasiva a lo largo del intestino
delgado (desempeña un papel relativamente menor); 2) absorción activa mediada por transportador en el íleon terminal (la vía más importante de
absorción); 3) desconjugación a ácidos biliares primarios antes de ser absorbidas de forma pasiva o activa, y 4) transformación de ácidos biliares primarios
en ácidos biliares secundarios con la subsecuente absorción de ácido desoxicólico.
Las sales biliares absorbidas son transportadas por la circulación portal unidas a albúmina o lipoproteínas de alta
densidad (HDL, high-density lipoproteins). La captación de sales biliares por los hepatocitos es muy eficiente. Sólo
en un recorrido por el hígado, se extraen de la sangre portal más del 80% de las sales biliares. Una vez tomadas por
los hepatocitos, las sales biliares se secretan en la bilis. La captación de sales biliares está determinada principalmente
por la secreción de éstas por el hígado.
La bilirrubina es el principal componente de los pigmentos biliares
El principal componente presente en la bilis es el compuesto de color anaranjado bilirrubina, un producto final de la
degradación de la hemoglobina en el sistema monocito-macrófago que se lleva a cabo en el bazo, la médula ósea y el
hígado (fig. 26-14). La hemoglobina se convierte primero en biliverdina con la liberación de hierro y globina. La
biliverdina se transforma entonces en bilirrubina, que es transportada en la sangre unida a albúmina. El hígado extrae
rápidamente bilirrubina de la circulación, y la conjuga con ácido glucurónico. Éste se secreta hacia los canalículos
biliares mediante un proceso activo mediado por un transportador.
En el intestino delgado, el glucorónido de bilirrubina es escasamente absorbido. Sin embargo, en el colon las
bacterias la desconjugan y parte de la bilirrubina liberada se transforma en un compuesto incoloro, altamente soluble,
denominado urobilinógeno. Éste puede oxidarse en el intestino a estercobilina o ser absorbido por el intestino
delgado. La estercobilina es la responsable del color castaño de las heces.
Los cálculos biliares se forman cuando el colesterol se sobresatura
Las sales biliares y la lecitina presentes en la bilis ayudan a solubilizar el colesterol. Sin embargo, cuando la bilis
contiene demasiado colesterol y una cantidad insuficiente de sales biliares, comienza a cristalizarse y forma cálculos
biliares. Los cálculos pueden formarse en cualquier lugar del árbol biliar, incluida la vesícula biliar y el conducto
biliar común. La obstrucción del árbol biliar puede causar ictericia, y la obstrucción de las vías de salida del sistema
exocrino pancreático puede provocar pancreatitis. Los cálculos pueden detectarse fácilmente en una imagen de rayos
X debido a los depósitos de calcio que se forman en las piedras que aumentan su opacidad. Los cálculos se dan con
mayor prevalencia en las mujeres que en los hombres.
SECRECIÓN INTESTINAL
La mayor parte de la digestión y la absorción de alimentos tienen lugar en el intestino delgado, que secreta de 2 l/día
a 3 l/día de líquidos alcalinos isotónicos para colaborar en el proceso digestivo. La secreción de líquidos acuosos
deriva principalmente de células en las criptas de Lieberkühn. Son glándulas tubulares que penetran en la superficie
mucosa entre las vellosidades (fig. 26-15). A diferencia de las fositas gástricas, las criptas intestinales no secretan
enzimas digestivas, sino moco, electrólitos y agua. Además, las criptas de Lieberkühn funcionan reemplazando a las
células epiteliales. Las células epiteliales recubren el intestino delgado y están mudando de forma continua, por lo
que son reemplazadas rápidamente gracias al índice mitótico elevado de los citoblastos (células madre) en las criptas.
Las nuevas células epiteliales que se están produciendo de forma continua migran a las vellosidades y reemplazan a
las células epiteliales más viejas en el extremo de éstos. Las células epiteliales mudan hacia la luz, y el recubrimiento
epitelial del intestino delgado es reemplazado cada 3 días. Las criptas intestinales, debido a su elevado ritmo de
división celular, son muy sensibles al daño por radiación y a los fármacos anticancerosos que se utilizan en
quimioterapia. Esto es particularmente problemático en pacientes que han sido tratados por cáncer colorrectal, debido
a que el tratamiento está especialmente diseñado para atacar y matar tumores en la cubierta epitelial.
Figura 26-14. La bilirrubina es el producto final de la degradación de hemoglobina. El hígado elimina el pigmento biliar, la bilirrubina, que se
conjuga con ácido glucurónico.
Las células de Paneth participan en el sistema de defensa del huésped en el intestino delgado. Funcionan como
neutrófilos y producen sustancias antimicrobianas que brindan una barrera protectora. Las células de Paneth son
especialmente importantes a la hora de proteger del daño a los citoblastos. En las secreciones intestinales también hay
diversas mucinas (mucoproteínas) secretadas por las células caliciformes. Las mucinas son glucoproteínas ricas en
carbohidratos, que forman geles en solución. Son muy diversas en cuanto a su estructura, y en general son moléculas
grandes. El moco lubrica la superficie mucosa y la protege del daño mecánico por parte de las partículas sólidas.
También puede aportar una barrera física en el intestino delgado para impedir la entrada de microorganismos hacia la
mucosa.
Las secreciones intestinales contienen mucoproteínas para la lubricación y desempeñan funciones
protectoras
La secreción intestinal probablemente ayuda a mantener la uidez del quimo y también puede tener un papel en la
dilución de sustancias nocivas y arrastre de los microorganismos infecciosos. El HCO 3– en las secreciones intestinales
protege la mucosa intestinal neutralizando cualquier H+ presente en la luz. Esto es importante en el duodeno y el
íleon, donde las bacterias degradan ciertos alimentos para producir ácidos (p. ej., fibras de la dieta en ácidos grasos de
cadena corta).
Generalmente, el intestino delgado y el colon absorben el líquido y los electrólitos de las secreciones intestinales,
pero si la secreción sobrepasa la absorción (p. ej., en el cólera), puede producirse diarrea acuosa. Si no es controlada,
puede provocar la pérdida de grandes cantidades de líquido y electrólitos, llevando a deshidratación y desequilibrio
electrolítico y, en última instancia, a la muerte. Varias sustancias nocivas, como las toxinas bacterianas (p. ej., toxina
colérica), pueden inducir hipersecreción intestinal. La toxina colérica se une a la membrana en borde de cepillo de las
células cripticas e incrementa la actividad intracelular de la adenilato ciclasa. La adenilato ciclasa es la enzima que
sintetiza el AMPc a partir del ATP. Esto da como resultado un drástico incremento en el AMPc intracelular que
estimula la secreción activa de Cl– y HCO3– hacia la luz.
Figura 26-15. Cripta de Lieberkühn. Las criptas intestinales secretan líquido intestinal y se encuentran en todas las regiones del intestino delgado,
metidas entre las vellosidades.
Se ha comprobado que la estimulación táctil, o un incremento en la presión intraluminal, estimulan la secreción
intestinal. Otros estímulos potentes son ciertos agentes nocivos y las toxinas producidas por microorganismos. El
conocimiento que se tiene acerca del control normal de la secreción intestinal es escaso, con excepción de la inducida
por toxinas. Se sabe que el PIV es un potente estimulador de la secreción intestinal. Esto se demostró por una forma
de tumor endocrino del páncreas que provoca la secreción de una gran cantidad de PIV hacia el torrente circulatorio.
En esta condición, la secreción intestinal se produce a una velocidad elevada.
DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE CARBOHIDRATOS
Las dos fuentes principales de carbohidratos en la dieta humana son la sacarosa y la lactosa. La sacarosa (presente en
el azúcar de la caña y en la miel) es un disacárido, y se compone de glucosa y fructosa. La lactosa (también un
disacárido) es el principal azúcar de la leche y está formada por galactosa y glucosa.
Los almidones (polisacáridos grandes) son la tercera fuente más importante de carbohidratos en nuestra dieta. Este
polisacárido es producido por todas las plantas verdes y es el carbohidrato más importante en la dieta humana. Las
fuentes de los almidones incluyen alimentos básicos, como las patatas, y la mayoría de los granos (p. ej., trigo, maíz y
arroz). Estas tres fuentes principales de la dieta (sacarosa, lactosa y almidón) deben ser hidrolizadas a monosacáridos
antes de poder ser absorbidas en el intestino delgado. Aunque algunos carbohidratos son digeridos en la boca y el
estómago, la mayoría lo hacen en el intestino delgado por potentes enzimas pancreáticas.
Con el fin de asegurar la óptima absorción de carbohidratos y otros nutrientes, el aparato GI presenta varias
características que le son únicas. Por ejemplo, después de una comida, el intestino delgado lleva a cabo contracciones
rítmicas denominadas segmentaciones (v. cap. 25), que aseguran el correcto mezclado de los contenidos del intestino
delgado, la exposición de estos contenidos a enzimas digestivas y la máxima exposición de los productos de la
digestión a la mucosa del intestino delgado. La segmentación rítmica presenta un gradiente a lo largo del intestino
delgado, con una mayor frecuencia en el duodeno y una menor en el íleon. Este gradiente asegura los movimientos
lentos de los contenidos intestinales hacia el colon.
Otra de las características únicas del intestino delgado es su arquitectura. Pliegues concéntricos en espiral o
circulares incrementan la superficie del intestino alrededor de tres veces (fig. 26-16). Proyecciones como dedos de la
superficie mucosa, denominados vellosidades, aumentan la superficie del intestino delgado alrededor de 30 veces.
Para ampliar aún más la superficie de absorción, numerosas microvellosidades agrupadas cubren cada célula
epitelial, o enterocito. La superficie total está aumentada 600 veces. El aparato GI absorbe los diversos nutrientes,
vitaminas, sales biliares y agua por transporte pasivo, facilitado o activo (tanto el sitio como el mecanismo de
absorción se comentarán más adelante). El aparato GI tiene una gran reserva para la digestión y absorción de diversos
nutrientes y vitaminas. La malabsorción de nutrientes en general no es detectada a menos que una gran parte del
intestino delgado se haya perdido o dañado debido a alguna enfermedad.
Figura 26-16. La arquitectura única del intestino delgado incrementa en gran medida su superficie. Pliegues circulares, vellosidades y
microvellosidades son tres características funcionales que aumentan enormemente la superficie del intestino delgado para la digestión del alimento.
El duodeno y el yeyuno absorben la mayoría de los nutrientes y vitaminas, pero debido a la participación de las
sales biliares en la absorción intestinal de lípidos, es importante que estos no sean absorbidos prematuramente. Para
una absorción eficaz de las grasas, el intestino delgado se ha adaptado a absorber las sales biliares en el íleon terminal
por medio de un transportador. Los enterocitos a lo largo de las vellosidades involucradas en la absorción de
nutrientes son reemplazados cada 2 a 3 días.
La digestión y absorción de carbohidratos de la dieta tienen lugar en el intestino delgado. Son procesos
extremadamente eficientes, ya que básicamente todos los carbohidratos consumidos son absorbidos. Los
carbohidratos son un componente muy importante de la ingesta de alimentos, debido a que constituyen alrededor del
45% al 50% de la dieta típica occidental y aportan la mayor y menos costosa fuente de energía. Los carbohidratos
deben ser digeridos a monosacáridos antes de su absorción, los cuales son entonces captados por los enterocitos.
Las fibras de la dieta, si bien no son digeribles, son beneficiosas para la función intestinal
El ser humano puede digerir la mayor parte de los carbohidratos, excepto las fibras de la dieta. Éstas constan de
polisacáridos no almidones, como celulosa, ceras y pectina. Aunque no son digeribles, el consumo de fibras en la
dieta brinda diversas ventajas a la función GI. Incrementan el volumen de las heces y las reblandece, y acortan el
tiempo de tránsito en el tracto intestinal, todo lo cual facilita la motilidad y evita el estreñimiento. Por ejemplo,
muchas frutas y vegetales son ricos en fibras y su consumo frecuente disminuye en gran medida el tiempo de tránsito
intestinal. También se ha visto que las fibras de la dieta reducen la incidencia de cáncer de colon al acortar el tiempo
de tránsito GI. Un tiempo de tránsito acortado inhibe la formación de ácidos biliares carcinógenos, como el ácido
litocólico, a la vez que reduce el tiempo de contacto de los carcinógenos ingeridos para actuar sobre los tejidos. Otro
beneficio de las fibras de la dieta es la disminución del colesterol en sangre. Esto se logra con la unión de las fibras de
la dieta con los ácidos biliares, que se forman a partir del colesterol. De esta forma, el consumo de fibras disminuye el
colesterol en sangre, estimulando su excreción.
Enfoque clínico / 26-2
Celiaquía (enteropatía sensible al gluten)
La celiaquía, también denominada enteropatía sensible al gluten, es un trastorno autoinmunitario del intestino
delgado que tiene lugar en personas de todas las edades genéticamente predispuestas. Está causada por una reacción a
una proteína (gluten) que se encuentra en los granos (trigo, cebada, avena y centeno). Ante la exposición al gluten se
produce una reacción cruzada del sistema inmunitario, lo que provoca una inflamación crónica y lesiones primarias
en la mucosa intestinal. Este trastorno puede provocar malabsorción de nutrientes debido al acortamiento o a la
pérdida total de las vellosidades intestinales, lo que reduce tanto las enzimas de la mucosa para la digestión de los
nutrientes como la superficie de absorción. Por ejemplo, a medida que va dañándose el intestino delgado, se
manifiesta un cierto grado de intolerancia a la glucosa. Los síntomas incluyen diarrea, pérdida de peso, dificultad para
aumentar de peso (en los niños pequeños) y anemia. Esto último se debe a la malabsorción de hierro. En occidente, la
celiaquía se presenta en alrededor de 1 a 6 de cada 10 000 personas. La mayor incidencia se da en Irlanda occidental,
donde la prevalencia es de 3 de cada 1 000 personas. En los descendientes de africanos, chinos y japoneses esta
afección raramente se diagnostica. Aunque la enfermedad puede tener lugar a cualquier edad, es más común durante
los primeros años y en entre la tercera y quinta décadas de la vida. La enfermedad celíaca ha estado presente en los
seres humanos desde que éstos comenzaron a cosechar granos de manera organizada (alrededor de 5 000 años a. C.);
sin embargo, su asociación con el trigo no fue descubierta hasta la década de 1940 por un pediatra holandés, el Dr.
Wilhelm-Karel Dicke. Durante la Segunda Guerra Mundial observó que, cuando escaseaban la harina y el pan, la tasa
de mortalidad infantil debido a la celiaquía disminuía a cero. La asociación específica con el gluten se estableció
tiempo después, en 1952, por un equipo de médicos de Inglaterra. El tratamiento estándar para los pacientes con
celiaquía es la eliminación del gluten de la dieta. En ocasiones, la función de absorción intestinal y la morfología de
la mucosa de los pacientes con la enfermedad mejoran al administrar tratamiento con glucocorticoides. Este
tratamiento sería beneficioso debido a las acciones inmunosupresoras y antiinflamatorias de estas hormonas.
Los carbohidratos están presentes en el alimento en forma de monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y
polisacáridos. Los monosacáridos son principalmente hexosas (azúcares de seis carbonos), de las cuales la glucosa en
la más abundante. Los siguientes monosacáridos más comunes son la galactosa, la fructosa y el sorbitol. La galactosa
está presente en la dieta sólo como lactosa de la leche, un disacárido compuesto por galactosa y glucosa. La fructosa
es abundante en las frutas y la miel, generalmente presente como disacáridos o polisacáridos. El sorbitol deriva de la
glucosa y es casi tan dulce como ésta, pero se absorbe mucho más lentamente, por lo que, cuando se ingieren
cantidades similares, mantiene una concentración de azúcar en sangre elevada por un período más largo. Se ha
utilizado para ayudar en la reducción de peso retrasando la aparición de la sensación de hambre, y a menudo se
emplea en los alimentos y bebidas dietéticos.
Los polisacáridos digeribles son el almidón, las dextrinas y el glucógeno. El almidón, el carbohidrato más
abundante en la dieta humana, está formado por amilosa y amilopectina. La amilosa está compuesta por una cadena
recta de unidades de glucosa; la amilopectina está formada por unidades ramificadas de glucosa. Las dextrinas,
formadas por calentamiento (p. ej., pan tostado) o la acción de la enzima amilasa, son productos intermedios de la
digestión del almidón. El glucógeno es un polisacárido altamente ramificado que almacena carbohidratos en el
organismo. Normalmente, alrededor de 300 g a 400 g de glucógeno se almacenan en el hígado y el músculo (en
mayor cantidad en este último). El glucógeno del músculo es utilizado exclusivamente por éste, y el glucógeno del
hígado se utiliza para aportar glucosa sanguínea durante el período de ayuno.
La digestión de carbohidratos comienza cuando el alimento es mezclado con saliva durante la masticación (fig. 2617). La amilasa, una enzima salival, actúa sobre los almidones para liberar el disacárido maltosa. Debido a que la
amilasa de la saliva funciona mejor a pH neutro, su acción digestiva finaliza rápidamente después que el bolo se
mezcle con los ácidos en el estómago. Sin embargo, si el alimento es mezclado minuciosamente con amilasa durante
la masticación, una cantidad significativa de carbohidratos complejos es digerida antes de este punto.
La amilasa pancreática continúa la digestión de los carbohidratos restantes. No obstante, las secreciones
pancreáticas primero deben neutralizar al quimo debido a que la amilasa pancreática funciona mejor a pH neutro. Los
productos de la digestión de polisacáridos por la amilasa pancreática son la maltosa, y ésta cuando pasa a glucosa.
Las enzimas ubicadas en la membrana del borde en cepillo digieren además los productos de la digestión del almidón
y el glucógeno, junto con disacáridos (sacarosa y lactosa). La figura 26-17 muestra las enzimas que participan en la
digestión de carbohidratos. Los productos finales son la glucosa, la fructosa y la galactosa.
Figura 26-17. Las enzimas salivales y pancreáticas degradan carbohidratos. Las tres principales fuentes de carbohidratos de la dieta son el almidón,
la sacarosa y la lactosa. Son hidrolizados a monosacáridos para su absorción.
Los enterocitos hidrolizan disacáridos y absorben monosacáridos
Los enterocitos son células cilíndricas simples que recubren las vellosidades del intestino delgado. Contienen enzimas
que hidrolizan los disacáridos en monosacáridos, los cuales pueden entonces ser absorbidos. A menudo se alude a los
enteroctios como las células de absorción del intestino. La absorción de monosacáridos por parte de los enterocitos
incluye transporte tanto activo como facilitado. Un simportador (v. cap. 2, Membrana plasmática, transporte de
membrana y potencial de membrana en reposo), que transporta dos Na + por cada molécula de monosacárido, absorbe
glucosa y galactosa a través del transporte activo secundario (fig. 26-18). El movimiento de Na+ hacia la célula, a
favor de gradientes eléctricos y de concentración, afecta a los movimientos cuesta arriba de la glucosa hacia la célula.
La Na+/K+-ATPasa de la membrana basolateral mantiene baja la concentración de Na + intracelular. Los efectos
osmóticos de los azúcares incrementan la actividad de la Na +/K+-ATPasa y la conductancia de K+ de la membrana
basolateral. Los azúcares se acumulan en la célula a concentraciones mayores que las plasmáticas y abandonan ésta
mediante trasporte facilitado independiente del Na + o por difusión pasiva a través de la membrana celular basolateral.
La glucosa y la galactosa comparten un transportador común en la membrana del borde en cepillo de los enterocitos,
por lo que compiten entre ambas durante la absorción.
Figura 26-18. La absorción de azúcares depende de un sistema de transporte dependiente de Na+. El sodio se mueve hacia la célula a favor de un
gradiente de concentración y uno eléctrico, que favorecen el movimiento cuesta arriba de la glucosa y la galactosa hacia los enterocitos. ADP, difosfato de
adenosina; ATP, trifosfato de adenosina; Pi, fosfato inorgánico.
La fructosa es captada por transporte facilitado. A pesar de estar mediado por un transportador, no es un proceso
activo (v. cap. 2). La absorción de la fructosa es mucho más lenta que la de la glucosa y la galactosa, y no es
dependiente del Na+. Aunque en algunas especies animales tanto la galactosa como la fructosa pueden transformarse
en glucosa en los enterocitos, en los humanos este mecanismo probablemente no sea importante.
La sangre portal transporta los azúcares absorbido por los enterocitos hacia el hígado, donde son transformados en
glucógeno o permanecen en la sangre. Después de una comida, la concentración de glucosa en la sangre aumenta
rápidamente, con un máximo generalmente a los 30 min a 60 min. Las concentraciones de glucosa pueden ser
elevadas (150 mg/dl), incluso en pacientes diabéticos. Aunque los enterocitos pueden utilizar glucosa como
combustible, prefieren la glutamina. En el aparato de Golgi de los enterocitos, tanto la galactosa como la glucosa se
utilizan en la glucosilación de proteínas.
La disfunción salival o pancreática altera la absorción de carbohidratos
La absorción de carbohidratos casi nunca se ve alterada por una ausencia de amilasa salival o pancreática, debido a
que estas enzimas están presentes en cantidades excesivas. Sin embargo, sí que es común la alteración de la absorción
por una deficiencia de disacaridasas en la membrana. Estas deficiencias pueden ser genéticas o adquiridas. La
deficiencia de lactasa es la más común entre las congénitas. Las personas afectadas sufren de intolerancia a la
lactosa, por la imposibilidad de metabolizar lactosa como consecuencia de deficiencias de lactasa. Debido a que los
disacáridos no pueden ser absorbidos por el intestino delgado, la ausencia de lactasa permite que los lácteos ingeridos
pasen hacia el colon sin dividirse. En el colon, las bacterias activan rápidamente el metabolismo de la lactosa, lo que
provoca una fermentación in vivo que produce grandes cantidades de gas. Esto, a su vez, provoca numerosos
síntomas abdominales, incluidos calambres de estómago, in amación y atulencias. Los productos de la
fermentación también aumentan la presión osmótica de los contenidos del colon, provocando la acumulación
excesiva de líquidos y diarrea (fig. 26-19).
Figura 26-19. La deficiencia de lactasa provoca diarrea. La lactosa no digerida se acumula en la luz, lo que provoca un incremento en la osmolalidad.
Esta osmolalidad elevada lleva a un incremento concomitante en la secreción neta de agua, lo que provoca diarrea.
La deficiencia congénita de sacarasa provoca síntomas similares a los de la deficiencia de lactasa. La deficiencia de
sacarasa puede ser hereditaria o adquirirse debido a trastornos que afectan al intestino delgado, como el esprúe
tropical o la enfermedad de Crohn.
DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE LÍPIDOS
Los lípidos son un grupo de moléculas que se encuentran de forma natural en la dieta de los humanos, que incluyen
grasas, esteroles, monoglicéridos, diglicéridos, fosfolípidos y vitaminas liposolubles (vitaminas A, D, E y K).
Fisiológicamente, los lípidos almacenan energía, son componentes estructurales de las membranas celulares y son
moléculas de señalización celular. Aunque el término «lípido» a veces se utiliza como sinónimo de grasa, éstas son
un subgrupo de lípidos denominados triglicéridos. En el tejido adiposo, los triglicéridos constituyen la principal
forma de almacenar energía concentrada en los animales. En la dieta occidental, los triglicéridos aportan del 30% al
40% de la ingesta calórica diaria. El organismo humano es capaz de sintetizar la mayor parte de los lípidos que
necesita, excepto los ácidos grasos esenciales. Estos son ácidos grasos que deben ser ingeridos por los humanos y
otros animales para la función celular normal, debido a que no pueden formarse a partir de otros alimentos. Sólo son
tres los ácidos esenciales que no pueden elaborarse y necesitan ser ingeridos en la dieta de un ser humano adulto. Se
trata del ácido linolénico, del ácido linoleico y del ácido araquidónico. El ácido linolénico pertenece al grupo de los
ácidos grasos ω-3, mientras que los ácidos linoleico y araquidónico integran el grupo de los ácidos grasos ω-6. Los
ácidos grasos esenciales son abundantes en mariscos, semillas de lino, aceite de soja, aceite de colza, semillas de
girasol, vegetales de hoja y nueces. En recientes investigaciones se ha comprobado de manera fehaciente que el ácido
eicosapentaenoico (C 20:5) y el ácido docosahexaenoico (C 22:6) también son esenciales para el desarrollo normal
de la visión en los recién nacidos.
Los lípidos incluyen varias clases de compuestos insolubles en agua pero solubles en disolventes orgánicos. Los
lípidos más abundantes en la dieta son los triglicéridos, también conocidos como triacilgliceroles. Más del 90% de la
ingesta diaria de lípidos en la dieta se da en forma de triglicéridos.
Otros lípidos en la dieta humana son el colesterol y los fosfolípidos. El colesterol es un esterol que deriva
exclusivamente de la grasa animal. Los humanos también ingieren una pequeña cantidad de esteroles de los
vegetales, particularmente β-sitosterol y campesterol. La molécula de fosfolípido es similar a un triglicérido, con
ácidos grasos en la primera y la segunda posiciones de la cadena de glicerol (fig. 26-20). Sin embargo, la tercena
posición está ocupada por un grupo fosfato acoplado a una base nitrogenada (p. ej., colina o etanolamina), que da
nombre a cada tipo de molécula de fosfolípido. Por ejemplo, la fosfatidilcolina (lecitina) es un fosfolípido importante
en las membranas celulares y un surfactante pulmonar.
Figura 26-20. Las lipasas pancreáticas digieren los lípidos de la dieta. Diferentes lipasas pancreáticas llevan adelante la hidrólisis de lípidos en el
intestino. Los círculos llenos representan átomos de oxígeno.
La bilis es una fuente endógena de colesterol y fosfolípidos. Contribuye con alrededor de 12 g/día de fosfolípidos a
la luz intestinal, principalmente en forma de fosfatidilcolina, mientras que la dieta aporta 2 g/día o 3 g/día. Otra
fuente endógena importante de lípidos es la descamación de las células epiteliales de los villus intestinales.
Las lipasas son enzimas hidrosolubles que degradan las grasas en monoglicéridos y ácidos grasos
libres
La digestión de los lípidos tiene lugar principalmente en la luz intestinal, pero se inicia en el estómago. Éste secreta
una lipasa denominada lipasa ácida, debido a que actúa mejor en un medio ácido. La lipasa ácida tiene preferencia
por los triglicéridos de los ácidos grasos de cadena intermedia (de 8-10 carbonos de longitud), abundantes en la leche.
En los lactantes, la lipasa ácida desempeña un importante papel en la digestión de las grasas debido a que estos no
tienen la suficiente lipasa pancreática como para digerir la grasa de la leche, su principal fuente de ingesta de grasas.
En los adultos, la lipasa ácida continúa desempeñando un papel importante en la digestión de las grasas, y la digestión
parcial de los productos de éstas ayudan a emulsionarlas. Las grasas emulsionadas facilitan en gran medida su
hidrólisis por la lipasa pancreática. Los humanos secretan una sobreabundancia de lipasa pancreática. Según el
sustrato que está siendo digerido, la lipasa pancreática presenta un pH óptimo de 7 a 8, lo que le permite actuar
correctamente en la luz intestinal después de que los contenidos ácidos del estómago hayan sido neutralizados por la
secreción pancreática de HCO 3–. La lipasa pancreática hidroliza la molécula de triglicérido a un 2-monoglicérido y
dos ácidos grasos (v. fig. 26-20). Actúa sobre la molécula de triglicérido en la interfase aceite-agua; así, la velocidad
de lipólisis depende de la superficie de la mencionada interfase. Los productos de la digestión parcial de los
triglicéridos de la dieta por la lipasa gástrica y el procesamiento de los alimentos en el estómago producen una
suspensión de gotas de aceite (una emulsión) que ayuda a aumentar la superficie de la interfase aceite-agua. El jugo
pancreático también contiene el péptido colipasa, necesario para la digestión normal de grasas por la lipasa
pancreática. La colipasa se une a la lipasa a una razón molar de 1:1, lo que permite a la lipasa unirse a la interfase
aceite-agua donde tiene lugar la lipólisis. La colipasa también contrarresta la inhibición de la lipólisis por las sales
biliares, las cuales, a pesar de su importancia en la absorción intestinal de grasas, impide el acoplamiento de la lipasa
pancreática a la interfase aceite-agua.
La fosfolipasa A2 es la principal enzima pancreática que participa en la digestión de los fosfolípidos y en la
formación de lisofosfolípidos y ácidos grasos. Por ejemplo, la fosfatidilcolina (lecitina) es hidrolizada para formar
lisofosfatidilcolina (lisolecitina) y ácido graso (v. fig. 26-20).
El colesterol de la dieta se presenta como un esterol libre o como un éster de esterol (éster de colesterol). La
enzima pancreática carboxiléster hidrolasa, también llamada estearasa de colesterol, cataliza la hidrólisis de éster de
colesterol (v. fig. 26-20). La digestión del éster de colesterol es importante debido a que el colesterol puede ser
absorbido sólo como esterol libre.
El primer paso en la digestión de grasas es la emulsión por parte de los ácidos biliares
Una capa de líquido escasamente agitado, denominada capa de agua no agitada, cubre la superficie de las
vellosidades intestinales (fig. 26-21 A). Esta capa reduce la absorción de los pro-Micela Micela ductos de la digestión
de lípidos, ya que estos son insolubles en agua. En el intestino delgado, la emulsión micelar por las sales biliares los
vuelve hidrosolubles. Este mecanismo aumenta la concentración de estos productos en la capa de agua no agitada
(fig. 26-21 B). Así, los enterocitos absorben los productos de la digestión de lípidos, principalmente por difusión
pasiva. Los ácidos grasos y las moléculas de monoglicéridos son captados de forma individual. Al parecer,
mecanismos similares actúan para el colesterol y la lisolecitina. Sin embargo, datos recientes apoyan la idea de que la
captación de colesterol está mediada por un transportador. La ezetimiba, un fármaco hipolipidemiante que reduce el
colesterol en sangre, es muy eficaz a la hora de disminuir la absorción intestinal de colesterol. El mecanismo parece
incluir la unión de este fármaco al transportador de colesterol, impidiendo que este último sea captado.
Las sales biliares derivan del colesterol, pero difieren de éste en que son hidrosolubles. Esencialmente son
moléculas detergentes con propiedades tanto hidrófilas como hidrófobas. Debido a que son moléculas polares, las
sales biliares penetran muy poco las membranas celulares. Ésta es una importante propiedad, ya que aseguran su
mínima absorción en el yeyuno, donde tiene lugar la mayor parte de la absorción de las grasas. A ciertas
concentraciones de sales biliares, o por debajo de éstas, la concentración micelar crítica, se agregan para formar
micelas; la concentración de sales biliares en la luz generalmente está muy por debajo de la concentración micelar
crítica. Cuando en las micelas están presentes sales biliares solas, se denominan micelas simples. Éstas incorporan
los productos de la digestión de lípidos (monoglicéridos y ácidos grasos) para formar micelas mixtas. Esto vuelve
hidrosolubles a los productos de la digestión de lípidos, incorporándolos a las micelas mixtas. Estas micelas difunden
a través de la capa de agua no agitada y envían los productos de la digestión de lípidos hacia los enterocitos para su
absorción.
Figura 26-21. Las sales biliares emulsionan lípidos para su absorción. La bilis actúa como un detergente que emulsiona las grasas. Las micelas se
forman a partir de lípidos emulsionados, y la solubilización de éstas aumenta el envío y la absorción de lípidos hacia la membrana d el borde en
cepillo. A) Ausencia de micelas cuando la sal biliar está ausente. B) Presencia de micelas cuando la sal biliar está presente.
Los enterocitos secretan quilomicrones y lipoproteínas de muy baja densidad
Tras entrar en los enterocitos, los ácidos grasos y los monoglicéridos migran hacia el retículo endoplásmico liso
(REL). Una proteína de unión a ácidos grasos podría participar en el transporte intracelular de estos ácidos, pero no
está claro si alguna proteína transportadora está involucrada en el transporte intracelular de monoglicéridos. En el
REL, los monoglicéridos y los ácidos grasos son rápidamente reconstituidos a triglicéridos (fig. 26-22). Los ácidos
grasos son primero activados por la acil-coenzima A (acil-CoA), que es entonces utilizada para esterificar
monoglicéridos para formar diglicéridos, que son transformados en triglicéridos. La lisolecitina absorbida por los
enterocitos puede ser reesterificada en el REL para formar lecitina.
El colesterol puede ser transportado hacia fuera de los enterocitos como colesterol libre o como colesterol
esterificado. La enzima responsable de esterificación del colesterol para formar éster de colesterol es la acil-CoA
colesterol aciltransferasa.
Los triglicéridos, la lecitina, el colesterol y los ésteres de colesterol se reúnen en lipoproteínas y son exportados
desde los enterocitos. El intestino produce dos clases principales de lipoproteínas: los quilomicrones y
las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL, very-low density lipoproteins). Ambas son ricas en triglicéridos,
con densidades de menos de 1,006 g/ml. El intestino delgado produce exclusivamente quilomicrones, y su función
principal es transportar la gran cantidad de grasas de la dieta absorbidas por el intestino delgado desde los enterocitos
hacia la linfa. Los quilomicrones son lipoproteínas grandes, esféricas, de 80 nm a 500 nm de diámetro. Contienen
menos proteínas y fosfolípidos que las VLDL, por lo que son menos densos que éstas. El intestino delgado produce
continuamente VLDL durante los períodos de ayuno y de ingestión, si bien el hígado aporta significativamente más
cantidad de VLDL a la circulación. En la sangre, las VLDL se transforman en lipoproteínas de baja
densidad (LDL, low-density lipoproteins). Cuando el colesterol es transportado por las LDL, su contenido puede ser
medido en partículas de LDL. Niveles elevados de partículas de LDL pueden provocar problemas médicos y a
menudo se las menciona como partículas de colesterol malo (en oposición a las HDL, denominadas colesterol
bueno). Una de las funciones de las partículas de LDL es transportar el colesterol hacia la pared de las arterias, donde
es retenido por proteoglucanos arteriales. Los macrófagos son atraídos a estos lugares y actúan engullendo las
partículas de LDL. El proceso inicia la formación de placas en la pared arterial. Un exceso de formación de estas
placas está relacionado con la ateroesclerosis. Con el tiempo, las placas se debilitan y rompen, lo que, a su vez, activa
la coagulación de la sangre y produce estenosis arterial.
Figura 26-22. Los enterocitos forman quilomicrones para el transporte de lípidos. Los quilomicrones son lipoproteínas grandes y transportan lípidos
exógenos hacia el hígado y hacia los tejidos adiposo, cardíaco y esquelético. Acil-CoA, acil-coenzima A.
Entre las principales proteínas asociadas con la producción de quilomicrones y VLDL se encuentran
las apoproteínas (apo A-I, apo A-IV y apo B). Aparentemente, la apo B sería la única proteína necesaria para la
formación de quilomicrones y VLDL intestinales. Esta proteína se sintetiza en el intestino delgado, tiene un peso
molecular de 250 000 y es extremadamente hidrófoba. La apo A-I participa en una reacción catalizada por la enzima
plasmática lecitina-colesterol aciltransferasa (LCAT). La LCAT plasmática es la responsable de la esterificación
del colesterol en el plasma para formar éster de colesterol con el ácido graso derivado de la posición 2 de la lecitina.
Cuando los quilomicrones y las VLDL entran en el plasma, la apo A-I se transfiere rápidamente de estos a las HDL.
Tanto el intestino delgado como el hígado producen apo A-IV. Recientemente se ha observado que la apo A-IV
secretada por el intestino delgado podría ser un importante factor que contribuye a la anorexia después del consumo
de grasas.
Las nuevas lipoproteínas sintetizadas en el REL son transferidas al aparato de Golgi, donde se agrupan en
vesículas. Los quilomicrones y las VLDL son liberados hacia el espacio intercelular por exocitosis. Desde allí son
transferidos a los quilíferos centrales (el comienzo de los vasos linfáticos) mediante un proceso no muy bien
conocido. La información experimental parece indicar que esta transferencia se produce principalmente por difusión.
La absorción de lípidos intestinales está asociada con un pronunciado aumento del flujo linfático, denominado efecto
linfagogo del consumo de grasas. Este incremento en el flujo linfático desempeña un importante papel en la
transferencia de lipoproteínas desde el espacio intercelular hacia el quilífero central.
Los ácidos grasos también pueden viajar en la sangre unidos a la albúmina. Mientras la mayor parte de los ácidos
grasos de cadena larga son transportados desde el intestino delgado como paquetes de triglicéridos en los
quilomicrones y las VLDL, algunos son transportados en la sangre portal unidos a la albúmina sérica. La mayor parte
de los ácidos grasos de cadena media (8-12 carbonos) y todos los de cadena corta son transportados por el sistema
porta hepático.
De la investigación básica a la clínica / 26-1
Absorción y transportadores de colesterol
Como se comentará en este capítulo, se cree que la absorción de colesterol es pasiva. Sin embargo, este concepto se
ha visto cuestionado por tres interesantes observaciones clínicas. En primer lugar, normalmente los seres humanos
absorben de manera eficiente el colesterol derivado de los animales, pero absorben de manera ineficiente los esteroles
provenientes de las plantas. Como consecuencia, la concentración en sangre de esteroles de origen vegetal, como el
β-sitosterol, generalmente es baja. No obstante, se ha documentado que los miembros de varias familias presentan
niveles circulantes elevados de β-sitosterol. Durante años, esta interesante observación fue un misterio para clínicos y
biólogos. La segunda observación proviene del estudio del caso de un granjero que consumía 25 huevos por día y,
aun así, presentaba niveles normales de colesterol en sangre. Cuando sus médicos probaron esta habilidad para
absorber colesterol, encontraron que no podía absorber de manera eficiente el colesterol. Además, tenía una mayor
capacidad para transformar colesterol en ácidos biliares, mecanismo primario por el cual el organismo elimina por sí
mismo el colesterol. En tercer lugar, la ezetimiba, un fármaco que reduce la absorción de colesterol por el intestino,
ha sido aprobada recientemente por la FDA y se prescribe normalmente para disminuir la concentración de colesterol.
Lo interesante de este fármaco es que es eficaz incluso en dosis pequeñas. Estas tres observaciones son difíciles de
conciliar con en el hecho de que el colesterol sea captado de forma pasiva por el intestino delgado.
Se han propuesto varios transportadores de colesterol, como los receptores barredores de clase BI y el receptor
similar al de Niemann-Pick C1 1 (NPC1L1). La presencia de estos transportadores de colesterol ayuda a explicar las
observaciones anteriormente indicadas. Aun así, no se conoce todavía la presencia de un transportador para la
absorción de la abundante cantidad de moléculas de colesterol. Quizás estos transportadores ayuden al enterocito a
discernir entre la cantidad de colesterol que debe mantener para su propio uso y la cantidad que debería ser
transportada. Nos encontramos ante una interesante disyuntiva, y probablemente en los próximos años seremos
testigos de numerosos descubrimientos sorprendentes acerca de los transportadores y las moléculas de señalización
en el intestino y su papel en la absorción de moléculas liposolubles, como los ácidos grasos y el colesterol. El
conocimiento detallado de este proceso necesitará la interacción y la colaboración estrechas de científicos y clínicos.
La alteración de la secreción de lipasa y bilis daña significativamente la digestión y la absorción de
lípidos
En varias enfermedades, la digestión y la absorción de lípidos se ven alteradas debido a la malabsorción de lípidos y
otros nutrientes y a los desechos grasos. Una alteración de la absorción de lípidos puede provocar numerosos
problemas debido a que el organismo necesita ciertos ácidos grasos (p. ej., ácidos linoleico y araquidónico,
precursores de las prostaglandinas) para su normal funcionamiento. Estos se denominan ácidos grasos esenciales
debido a que el organismo humano no puede sintetizarlos, por lo que depende completamente de su aporte en la dieta.
En estudios recientes se ha sugerido que el cuerpo humano, durante su desarrollo, también puede necesitar el aporte
de ácidos grasos -3 en la dieta. Estos incluyen los ácidos linolénico, docosahexaenoico y eicosapentaenoico. El
ácido linolénico es abundante en las plantas, mientras que los ácidos docosahexaenoico y eicosapentaenoico son
abundantes en los peces. El ácido docosahexaenoico es un ácido graso importante presente en la retina y en algunas
partes del cerebro.
La deficiencia pancreática reduce significativamente la capacidad del páncreas exocrino de producir enzimas
digestivas. Debido a que por lo general el páncreas produce un exceso de estas enzimas, esta producción debe
reducirse en alrededor de un 10% de lo normal antes de que se manifiesten síntomas de malabsorción.
La esteatorrea (grasas en las heces) es una de las características de la deficiencia pancreática, como resultado de la
mala digestión de grasas por la lipasa pancreática. Los seres humanos normalmente excretan alrededor de 5 g/día de
grasas en las heces. En presencia de esteatorrea, pueden excretarse 50 g/día.
La absorción de grasas como consecuencia de la acción de la lipasa pancreática requiere la solubilización por las
micelas de sales biliares. La hepatopatía aguda o crónica puede provocar una secreción biliar defectuosa, que causa
que las concentraciones de sales biliares disminuyan más de lo necesario para la formación de micelas. De esta
forma, se inhibe la absorción normal de grasas.
La abetalipoproteinemia, un trastorno recesivo autónomo, se caracteriza por la carencia total de apo B en la
circulación, la cual es necesaria para la formación y secreción de quilomicrones y VLDL. Las lipoproteínas incluidas
en la apo B, incluidos los quilomicrones, las VLDL y las LDL, no están presentes en la circulación. Las LDL
plasmáticas están ausentes debido a que derivan principalmente del metabolismo de las VLDL. Las personas con
abetalipoproetinemia no producen quilomicrones ni VLDL en el intestino delgado, por lo que son incapaces de
transportar las grasas absorbidas, lo que provoca una acumulación de gotas de lípidos en el citoplasma de los
enterocitos. También sufren una deficiencia de vitaminas liposolubles (A, D, E y K). Técnicas de bilogía molecular
han permitido determinar que la deficiencia de apo B está causada por la mutación de una proteína de transferencia
denominada proteína microsomal de transferencia de triglicéridos. Esta proteína facilita la transferencia de
triglicéridos formados en el citoplasma hacia el retículo endoplásmico.
DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE PROTEÍNAS
Las proteínas de la dieta son esencialmente aminoácidos de cadena larga que se unen mediante puentes peptídicos
entre los grupos carboxilo y amino. Las proteínas son componentes estructurales fundamentales de las células y
participan en cada aspecto del funcionamiento de éstas. Además de su papel en la síntesis celular de proteínas, los
aminoácidos son una fuente nutricional importante de nitrógeno. La mayor parte de las proteínas se encuentra en los
músculos, y el resto en otras células, sangre, líquidos y secreciones corporales. Las enzimas y muchas hormonas son
proteínas. Las proteínas están compuestas por aminoácidos y tienen pesos moleculares que oscilan entre unos pocos
miles a unos pocos cientos de miles. Más de 20 aminoácidos comunes forman las piezas fundamentales de las
proteínas (tabla 26-4). De estos, ninguno es considerado esencial y deben ser aportados por la dieta. Aunque
los aminoácidos no esenciales también se necesitan para la síntesis normal de proteínas, el organismo puede
sintetizarlos a partir de otros aminoácidos.
Las proteínas completas son aquellas que pueden aportar la cantidad suficiente de todos los aminoácidos
esenciales como para sostener el crecimiento normal del organismo y su mantenimiento. Ejemplos de este tipo de
proteínas se encuentran en los huevos, las aves de corral y los pescados. Las proteínas presentes en la mayoría de
vegetales y granos se denominan proteínas incompletas debido a que no aportan la cantidad suficiente de
aminoácidos para sostener el crecimiento corporal normal y su mantenimiento. Las personas vegetarianas necesitan
consumir una variedad de vegetales y proteínas de soja para evitar la deficiencia de aminoácidos.
A menudo, algunas proteínas de la dieta provocan alergias, reacciones alérgicas o ambas. Estas reacciones suceden
debido a que la estructura de cada forma de proteína difiere ligeramente. Algunas pueden desencadenar una respuesta
inmunitaria, mientras que otras estructuras son perfectamente seguras. Por ejemplo, muchas personas son alérgicas al
gluten (la proteína del trigo y otros granos), a la caseína (la proteína de la leche) y a unas proteínas particulares que se
encuentran en el maní. Algunos individuos también son alérgicos a los mariscos y a proteínas específicas presentes en
otros tipos de marisco.
No todas las proteínas provienen de la dieta
De promedio, un estadounidense adulto ingiere de 70 g/día a 110 g/día de proteínas. El requerimiento diario mínimo
para los adultos es de alrededor de 0,8 g/kg de su peso corporal (p. ej., 56 g para una persona de 70 kg). Las
embarazadas y las mujeres en período de lactancia necesitan de 20 g a 30 g más de proteínas diarias que lo
recomendado para complementar su demanda adicional. Una mujer en período de lactancia puede perder de 12 g a 15
g de proteínas por día en forma de proteínas de la leche. Los niños necesitan más proteínas para su crecimiento; la
demanda diaria recomendada para los lactantes es de alrededor de 2 g/kg de peso corporal.
Aunque la mayor parte de las proteínas que ingresan al aparato GI proviene de la dieta, también existen proteínas
derivadas de fuentes endógenas, como las secreciones pancreáticas, biliares e intestinales y las mudas de las células
de las vellosidades intestinales. Alrededor de 20 g/día a 30 g/día de proteínas entran en la luz intestinal en el jugo
pancreático y alrededor de 10 g/día en la bilis. Los enterocitos de las vellosidades intestinales están mudando
permanentemente hacia la luz intestinal, y 50 g/día de las proteínas de los enterocitos entran en ella. En el intestino
delgado está presente un promedio de 150 g/día a 180 g/día de las proteínas totales, del cual más del 90% es
absorbido.
La digestión de las proteínas comienza en el estómago y continúa en el intestino delgado
La mayor parte de las proteínas en la luz intestinal son completamente digeridas en aminoácidos, dipéptidos o
tripéptidos antes de ser captadas por los enterocitos (fig. 26-23). Típicamente, la digestión de las proteínas comienza
en el estómago, cuando el pepsinógeno es transformado en pepsina por acción del HCl. La pepsina hidroliza las
proteínas para formar polipéptidos pequeños. Se clasifica como una endopeptidasa debido a que ataca uniones
peptídicas específicas dentro de la molécula de proteína. Normalmente, esta fase de la digestión de las proteínas no es
importante, excepto en las personas con insuficiencia pancreática exocrina.
Figura 26-23. La absorción de proteínas comienza en el estómago. El primer paso incluye la hidrólisis de proteínas por la pepsina gástrica para
formar polipéptidos más pequeños. Éstos son sometidos a la acción de enzimas intestinales y proteasas, tanto en el intestino delgado como en el páncreas.
La mayor parte de la digestión de las proteínas y los polipéptidos tiene lugar en el intestino delgado por
la tripsina y la quimotripsina. La mayoría de las proteasas son secretadas en el jugo pancreático como proenzimas
inactivas. Cuando el jugo pancreático entra en el duodeno, la enteropeptidasa (conocida también
como enterocinasa), una enzima de la superficie luminal de los enterocitos, transforma el tripsinógeno en tripsina.
La tripsina activa transforma las demás proenzimas en enzimas activas.
Las proteasas pancreáticas se clasifican como endopeptidasas o exopeptidasas (v. tabla 26-2).
Las endopeptidasas hidrolizan ciertas uniones peptídicas internas de proteínas o polipéptidos para liberar péptidos
más pequeños. Las tres endopeptidasas presentes en el jugo pancreático son la tripsina, la quimotripsina y la elastasa.
La tripsina escinde los aminoácidos esenciales del carbono terminal de una proteína, la quimotripsina ataca las
uniones peptídicas con un carboxilo terminal aromático, y la elastasa ataca las uniones peptídicas con un carbono
terminal alifático neutro. Las exopeptidasas presentes en el jugo pancreático son las carboxipeptidasas A y B. Al
igual que las endopeptidasas, las exopeptidasas actúan de manera específica. La carboxipeptidasa Aataca los
polipéptidos con un carbono terminal aromático o alifático neutro. La carboxipeptidasa B ataca los polipéptidos con
un carbono terminal basal. Los productos finales de la digestión de las proteínas son los aminoácidos y los péptidos
pequeños.
Los enterocitos intestinales tienen transportadores específicos que captan aminoácidos y péptidos
Los enterocitos captan aminoácidos en el intestino delgado mediante transporte activo secundario. Se han identificado
seis transportadores de aminoácidos principales en el intestino delgado; transportan grupos de aminoácidos afines.
Los transportadores de aminoácidos favorecen la forma L por sobre de la forma D. De forma similar a lo que sucede
con la captación de glucosa, la captación de aminoácidos depende de un gradiente de concentración de Na + a través
de la membrana de borde en cepillo.
En algún momento se pensó que la absorción de péptidos por los enterocitos era menos eficiente que la absorción
de aminoácidos. Sin embargo, estudios llevados a cabo en humanos constataron claramente que la captación de
dipéptidos y tripéptidos es significativamente más eficiente que la de aminoácidos. Los dipéptidos y los tripéptidos
utilizan transportadores diferentes a los empleados por los aminoácidos. El transportador de péptidos prefiere
dipéptidos y tripéptidos con residuos de glicina o lisina. Además, el transportador de péptidos transporta pocos
tetrapéptidos o péptidos más complejos. Las peptidasas (exopeptidasas) ubicadas en el borde en cepillo de los
enterocitos pueden degradar esos péptidos en dipéptidos y tripéptidos (v. fig. 26-23). A las personas que sufren
malabsorción se les administran dipéptidos y tripéptidos debido a que son absorbidos más eficientemente y son más
agradables que los aminoácidos libres. Otra ventaja de los péptidos respecto de los aminoácidos es la menor tensión
osmótica que se crea como resultado de su distribución.
En las personas adultas, una cantidad insignificante de proteínas se absorbe como proteínas no digeribles. Sin
embargo, en algunas personas se absorben proteínas intactas o parcialmente digeridas, lo que provoca una reacción
anafiláctica o hipersensible. Los aparatos pulmonar y cardiovascular son los principales órganos involucrados en las
reacciones anafilácticas. Durante las primeras semanas después del nacimiento, el intestino del recién nacido absorbe
cantidades considerables de proteínas intactas. Esto es posible debido a la baja actividad proteolítica en el estómago,
la escasa cantidad de peptidasas pancreáticas y el escaso desarrollo de la degradación de proteínas intracelulares por
proteasas lisosomales.
En varias especies animales (p. ej., rumiantes y roedores), la absorción de inmunoglobulinas (principalmente IgG)
desempeña un importante papel en la transmisión de inmunidad pasiva de la lecha materna al recién nacido. En los
humanos, la absorción de inmunoglobulinas intactas no parece ser una manera importante de transmisión de
anticuerpos por dos razones. Primero, la inmunidad pasiva en los humanos depende casi completamente del
transporte intrauterino de anticuerpos maternos. Segundo, el calostro humano, el líquido poco espeso, amarillento,
similar a la leche secretado por las glándulas mamarias pocos días antes del parto o después de éste, contiene
principalmente IgA, que es escasamente absorbida por el intestino delgado. La capacidad de absorber proteínas
intactas se pierde rápidamente a medida que el intestino madura (un proceso llamado cierre). El calostro contiene un
factor que estimula el cierre del intestino delgado.
Una vez los enterocitos han captado dipéptidos y tripéptidos, las peptidasas del citoplasma los degradan en
aminoácidos. Estos son transportados por la sangre portal. La pequeña cantidad de proteína que es captada por el
intestino adulto es degradada por las proteasas lisosomales, aunque algunas proteínas escapan a este proceso.
Los trastornos genéticos alteran la absorción de proteínas
Si bien la insuficiencia pancreática puede potencialmente afectar a la digestión de proteínas, esto sólo tiene lugar en
casos graves. La insuficiencia pancreática perece afectar más a la digestión de lípidos que a la de proteínas. Existen
varios trastornos genéticos extremadamente raros que afectan a los transportadores de aminoácidos. En
la enfermedad de Hartnup, el transportador de membrana para aminoácidos neutros (p. ej., triptófano) es
defectuoso. La cistinuria involucra al transportador para aminoácidos básicos (p. ej., lisina y arginina) y a los
aminoácidos que contienen sulfuro (p. ej., cistina). Se creía que la cistinuria sólo involucraba a los riñones debido a la
excreción de aminoácidos en la orina, como la cistina, pero el intestino delgado también participa en ella.
Debido a que el sistema de transporte de péptidos no se ve afectado, los trastornos de algunos transportadores de
aminoácidos pueden tratarse con el aporte complementario de dipéptidos que contengan esos aminoácidos. Sin
embargo, este tratamiento por sí solo no es eficaz si el transportador del riñón también está involucrado, como ocurre
en el caso de la cistinuria.
ABSORCIÓN DE VITAMINAS
Las vitaminas son compuestos orgánicos que un animal necesita como nutriente en pequeñas cantidades. Así, un
compuesto orgánico se denomina vitamina cuando no puede ser sintetizado por el organismo y debe obtenerse de la
dieta. Por convención, el término «vitamina» excluye a los minerales de la dieta, que son inorgánicos. Actualmente se
reconocen universalmente 13 vitaminas (tabla 26-5).
Las vitaminas se clasifican de diferentes maneras, pero, en términos de absorción, se clasifican como hidrosolubles
o liposolubles. En los humanos, existen 13 vitaminas: 4 vitaminas liposolubles (A, D, E y K) y 9 vitaminas
hidrosolubles (8 vitaminas B y vitamina C). Debido a que las vitaminas hidrosolubles se disuelven con facilidad en
agua, se excretan rápidamente del cuerpo. De esta forma, la eliminación de orina es un fuerte predictor del consumo
de vitamina B y vitamina C.
Las vitaminas tienen diferentes funciones en las células y muchas son esenciales para las
reacciones metabólicas
Las vitaminas actúan como catalíticos y como sustratos en las reacciones químicas del organismo. Al actuar como
catalíticos, se unen a las enzimas y se denominan cofactores (p. ej., la vitamina K forma parte de las proteasas que
participan en la coagulación de la sangre). La vitaminas también pueden actuar como coenzimas que transportan
grupos químicos entre enzimas (p. ej., el ácido fólico transporta un grupo carbono metileno en la célula).
Tanto las frutas como los vegetales son fuentes importantes de vitaminas. Hasta comienzos del siglo
, las
vitaminas se obtenían solamente a partir de la dieta ingerida. Así, los cambios en la dieta provocaban a menudo
insuficiencias vitamínicas y enfermedades mortales (p. ej., la falta de frutas cítricas provocaba escorbuto, una
enfermedad particularmente letal en la que el colágeno no se forma correctamente y causa heridas, sangrado de encías
y dolor grave). Sin embargo, hoy las vitaminas se producen comercialmente y están disponibles como complementos
económicos que pueden ser incluidos en la dieta.
Vitaminas liposolubles: A, D, E y K
El retinol es la principal forma de la vitamina A; tanto el aldehído (retinal) como el ácido (ácido retinoico) son
también formas activas de esta vitamina. El retinol deriva directamente de fuentes animales o por la transformación
del β-caroteno (abundante en las zanahorias) en el intestino delgado. La solubilización de las micelas provoca que la
vitamina A sea hidrosoluble, y el intestino delgado la absorbe de forma pasiva. El retinol no esterificado se
complementa con la proteína de unión al retinol de tipo 2, y el complejo formado constituye el sustrato para la
reesterificación del retinol por la enzima lecitina retinol aciltranferasa. El éster retinil se incorpora a los
quilomicrones y es captado por el hígado. La vitamina A se almacena en el hígado y sólo es liberada a la circulación
unida a la proteína de unión al retinol cuando es necesaria. Esta vitamina es importante en la producción y
regeneración de la rodopsina de la retina y en el crecimiento normal de la piel. Las personas con carencia de vitamina
A presentan ceguera nocturna y lesiones cutáneas.
La vitamina D es un grupo de compuestos liposolubles denominados en conjunto calciferoles. En el organismo
humano, la vitamina D 3 (también llamada colecalciferol o deshidrocolesterol activado) deriva de dos fuentes
principales: la piel, que contiene una fuente rica en 7-deshidrocolesterol, que rápidamente es transformado a
colecalciferol al ser expuesto a la luz ultravioleta, y la vitamina D 3 incorporada con la dieta. Al igual que la vitamina
A, la vitamina D3 se absorbe de forma pasiva en el intestino delgado y es incorporada a los quilomicrones. Durante el
metabolismo de los quilomicrones, esta vitamina es transferida a una proteína de unión plasmática
denominada proteína de unión a la vitamina D.
A diferencia de la vitamina A, la vitamina D no se almacena en el hígado, sino que se distribuye entre varios
órganos según su contenido de lípidos. En el hígado, la vitamina D 3 se transforma en 25-hidroxicolecalciferol, que
luego es transformado en 1,25-dihidroxicolecalciferol en los riñones. Éste aumenta la absorción de Ca2+ y fosfato por
el intestino delgado y moviliza ambos tipos de iones de los huesos.
La vitamina D es esencial para el desarrollo y el crecimiento normales, así como para la formación de huesos y
dientes. La carencia de vitamina D puede provocar raquitismo, un trastorno de la osificación normal que se
manifiesta por movimientos distorsionados de los huesos durante la acción de los músculos.
El -tocoferol es la principal fuente de vitamina E en la dieta. Los vegetales que producen aceite son ricos en
vitamina E. Ésta es absorbida por el intestino delgado por difusión pasiva e incorporada a los quilomicrones. A
diferencia de las vitaminas A y D, la vitamina E es transportada por la circulación asociada con lipoproteínas y
eritrocitos.
La vitamina E es un potente antioxidante, por lo que impide la peroxidación de los lípidos. La carencia de tocoferol
se asocia con un incremento en la susceptibilidad de los glóbulos rojos a la peroxidación de los lípidos, lo que explica
por qué estas células son más frágiles en las personas con deficiencia de vitamina E que en individuos sanos.
La vitamina K puede derivar tanto de los vegetales verdes, en forma de filoquinonas, como de la flora intestinal,
en forma de menaquinonas. El intestino delgado capta las filoquinonas mediante un proceso dependiente de energía
en su parte proximal. En contraste, las menaquinonas son absorbidas por el intestino delgado de forma pasiva,
dependiendo sólo de la solubilización micelar de estos compuestos por las sales biliares. La vitamina K se incorpora a
los quilomicrones; es captada rápidamente por el hígado y secretada junto con las VLDL. No se ha identificado
ninguna proteína transportadora para la vitamina K.
Esta vitamina es esencial para la síntesis de diversos factores de coagulación por parte del hígado. La carencia de
vitamina K se asocia con alteraciones del sangrado.
Vitaminas hidrosolubles: C, B1, B2, B6, B12, niacina, biotina y ácido fólico
La mayor parte de las vitaminas hidrosolubles se absorben en el intestino delgado, tanto por procesos pasivos como
activos. Estas vitaminas se resumen en la tabla 26-5.
La principal fuente de vitamina C (ácido ascórbico) son los vegetales verdes y las frutas. Desempeña un
importante papel en muchos procesos oxidativos, actuando como coenzima o cofactor. Se absorbe principalmente por
transporte activo, por medio de transportadores, en el íleon. El proceso de captación está regulado por el sodio. La
deficiencia de vitamina C se asocia con escorbuto, un trastorno que se caracteriza por debilidad, fatiga, anemia y
sangrado de encías.
La vitamina B1 (tiamina) desempeña un importante papel en el metabolismo de los carbohidratos. El yeyuno
absorbe la tiamina de forma pasiva, así como por un proceso activo mediado por un transportador. La deficiencia de
tiamina provoca beri-beri, que se caracteriza por anorexia y trastornos del sistema nervioso y el corazón.
La vitamina B2 (riboflavina) es un componente de dos grupos de flavoproteínas ( avina adenina dinucleótido y
avina mononucleótido). La ribo avina es importante en el metabolismo. Es absorbida por un sistema activo
específico y saturable, ubicado en la parte proximal del intestino delgado. La carencia de esta vitamina se asocia con
anorexia, alteración del crecimiento, alteraciones del uso de los alimentos y trastornos nerviosos.
La niacina desempeña un importante papel como componente de las coenzimas NAD(H) y NADP(H), que
participan en una gran variedad de reacciones de oxidación-reducción que comprenden la transferencia de H+.
A bajas concentraciones, el intestino delgado absorbe niacina mediante transporte facilitado por un transportador,
dependiente del Na+. A concentraciones elevadas, se absorbe por difusión pasiva. La niacina se utilizó en el
tratamiento de la hipercolesterolemia para prevenir la enfermedad coronaria. Provoca la disminución del colesterol
plasmático total y del colesterol LDL, pero incrementa el colesterol HDL plasmático.
La carencia de niacina se caracteriza por numerosos síntomas clínicos como anorexia, indigestión, debilidad
muscular y erupciones cutáneas. La carencia grave provoca pelagra, una enfermedad que se caracteriza por
dermatitis, demencia y diarrea.
La vitamina B6 (piridoxina) participa en el metabolismo de los aminoácidos y de los carbohidratos. Se absorbe a
través del intestino delgado por difusión simple. Una carencia de esta vitamina suele provocar anemia y trastornos del
sistema nervioso central.
La biotina actúa como una coenzima para las enzimas carboxilasa, transcarboxilasa y descarboxilasa, que
desempeñan un importante papel en el metabolismo de los lípidos, la glucosa y los aminoácidos. A concentraciones
bajas en la luz, la biotina es absorbida por el intestino delgado por transporte activo dependiente del Na +. A
concentraciones elevadas, se absorbe por difusión simple. La biotina es muy común en los alimentos, por lo que su
carencia es muy rara. No obstante, la carencia de biotina tiene lugar frecuentemente cuando se administra nutrición
parenteral (de forma intravenosa) durante un período prolongado.
El ácido fólico se encuentra normalmente en la dieta como conjugados de poliglutamil (pteroilpoliglutamatos). Es
necesario para la formación de los ácidos nucleicos, la maduración de los eritrocitos y el crecimiento. Una enzima del
borde en cepillo degrada los pteroilpoliglutamatos al ceder un monoglutamilfolato, que es captado por los enterocitos
mediante transporte facilitado. En el enterocito, el monoglutamilfolato es liberado directamente a la circulación
sanguínea o transformado en 5-metiltetrahidrofolato antes de abandonar la célula. En el plasma, una proteína de
unión al folato se une a las formas libre y metilada del ácido fólico. La carencia de ácido fólico provoca su
disminución en el plasma y en los eritrocitos y, en su forma más grave, la aparición de anemia megaloblástica,
lesiones dérmicas y bajo crecimiento. Se ha constatado la asociación entre la carencia de ácido fólico y la presencia
de espina bífida (abertura de la columna vertebral). Como consecuencia de esto, el U.S. Public Health Service
(Servicio de Salud Pública de Estados Unidos) recomienda que las mujeres en edad fértil ingieran 0,4 mg de ácido
fólico diariamente durante los 3 primeros meses del embarazo.
El descubrimiento de la vitamina B12 (cobalamina) se produjo a partir de la observación de que los pacientes
con anemia perniciosa que comían grandes cantidades de hígado crudo se recuperaban de esta enfermedad. En
análisis posteriores de los componentes del hígado se aisló esta vitamina, que contiene cobalto, la cual desempeña un
importante papel en la producción de eritrocitos. El factor intrínseco, una glucoproteína secretada por las células
parietales en el estómago, se une fuertemente con la vitamina B 12 para formar un complejo que es absorbido en el
íleon terminal mediante un proceso mediado por un receptor (fig. 26-24). La vitamina B12 es transportada en la sangre
portal unida a la proteína transcobalamina. Las personas que carecen de factor intrínseco no pueden absorber
vitamina B12 y presentan anemia perniciosa.
ABSORCIÓN DE ELECTRÓLITOS Y MINERALES
Casi la totalidad de los nutrientes de la dieta y aproximadamente del 95% al 98% del agua y los electrólitos que
entran en el intestino delgado superior son absorbidos. La absorción de electrólitos y minerales incluye procesos tanto
pasivos como activos, que dan como resultado el movimiento de electrólitos, agua y sustratos metabólicos hacia la
sangre para su distribución y utilización por parte del organismo.
Figura 26-24. La absorción de vitamina B 12 depende de un factor intrínseco gástrico. La vitamina B12 es una de las ocho vitaminas B hidrosolubles
que desempeñan un papel vital en el metabolismo celular. La absorción intestinal de vitamina B 12depende de un factor intrínseco secretado por la célula
parietal del estómago.
Los minerales de la dieta son elementos químicos necesarios para las funciones fisiológicas
Los minerales de la dieta son elementos químicos necesarios para el funcionamiento normal del organismo. Pueden
ser tanto minerales abundantes (macroelementos, necesarios en cantidades relativamente grandes) o sólo trazas
(oligoelementos, necesarios en muy pequeñas cantidades). Estos últimos pueden incorporarse de forma natural a
partir de los alimentos que se consumen o añadirse a la dieta en forma de minerales (p. ej., carbonato de calcio o
cloruro de sodio). Los minerales abundantes incluyen calcio, magnesio, fósforo, potasio, sodio y azufre. Los
minerales en trazas incluyen cromo, cobalto, cobre, flúor, yodo, manganeso, molibdeno, selenio y zinc.
Sodio
El aparato GI está preparado para manejar la gran cantidad de Na + que absorbe diariamente a la luz GI, alrededor de
25 g/día a 35 g/día de Na+. Casi de 5 g a 8 g provienen de la dieta, y el resto de las secreciones salivales, gástricas,
biliares, pancreáticas y del intestino delgado. El aparato GI es extremadamente eficiente a la hora de conservar Na +:
sólo el 0,5% del Na+ intestinal se pierde en las heces. Más de la mitad del Na+ total es absorbido por el yeyuno,
mientas que el colon y el íleon absorben el resto. El intestino delgado absorbe la gran cantidad de Na + que se le
presenta, aunque el colon es más eficiente en conservar este ión.
En diferentes partes del aparato GI, y en distintos grados, una variedad de mecanismos actúa para absorber el
sodio. Cuando se ingiere una comida que es hipotónica respecto al plasma, se absorbe una cantidad de agua
considerable de la luz hacia la sangre, principalmente a través de uniones comunicantes y espacios intercelulares
entre los enterocitos, lo que provoca la absorción de solutos pequeños como los iones Na + y Cl–. Este tipo de
absorción, denominado arrastre de disolventes, es el responsable de la absorción de una significativa cantidad de
Na+ por el duodeno y el yeyuno, aunque probablemente desempeñe un papel menor en la absorción por el colon y el
íleon debido a que las regiones más distales del intestino están recubiertas por un epitelio «apretado» (v. cap. 2).
En el yeyuno, una Na+/K+-ATPasa bombea Na+ activamente hacia fuera de la superficie basolateral de los
enterocitos (fig. 26-25 A). Esto produce una baja concentración de Na+ intracelular, con lo que el Na+ de la luz ingresa
a los enterocitos a favor de un gradiente electroquímico, aportando la energía para la extrusión de H+ hacia la luz (por
medio de un intercambiador Na+/K+). El H+ reacciona con el HCO3– en la bilis y las secreciones pancreáticas en la luz
intestinal para formar H2CO3. El ácido carbónico se disocia para formar CO2 y H2O. El CO2 difunde fácilmente
pasando del intestino delgado a la sangre. Otro modo de captar Na + es mediante un transportador ubicado en la
membrana del borde en cepillo del enterocito, que transporta Na + junto con un monosacárido (p. ej., glucosa) o una
molécula de aminoácido (un tipo de cotransporte unidireccional).
En el íleon, la presencia de una Na +/K+-ATPasa en la membrana basolateral genera una baja concentración
intracelular de Na+, por lo que este ión pasa a los enterocitos desde la luz a favor de un gradiente electroquímico. La
absorción de sodio por cotransportadores unidireccionales acoplados al Na + no es tan importante como en el yeyuno,
debido a que el intestino ya ha absorbido la mayor parte de los monosacáridos y aminoácidos (v. fig. 26-25 B). El
cloruro de sodio es transportado por medio de dos transportadores ubicados en la membrana del borde en cepillo: un
intercambiador Cl–/HCO3– y un intercambiador Na+/H+. La entrada de Na+ a la célula se produce por movimiento
cuesta abajo, lo que aporta la energía necesaria para el movimiento cuesta arriba del H + desde la célula hacia la luz.
De manera similar, el movimiento cuesta abajo del HCO 3– hacia fuera de la célula aporta la energía para la entrada
cuesta arriba de Cl– hacia los enterocitos. El Cl– abandona la célula mediante transporte facilitado. Esta forma de
captación de Na+ se denomina contratransporte Na+/H+-Cl–/HCO3–.
En el colon, los mecanismos para la absorción de Na+ son similares a los descritos para el íleon. No existe
transporte de Na+ acoplado a azúcar o acoplado a aminoácidos, debido a que la mayoría de los azúcares y
aminoácidos ya fueron absorbidos. El sodio también se absorbe aquí mediante canales iónicos selectivos para el
Na+ ubicados en la membrana celular apical (absorción electrógena de Na +).
Figura 26-25. La absorción de Na+ en el intestino depende de una bomba Na+/K+-ATPasa. Se reabsorben aproximadamente el 98% de los
electrólitos en el intestino. Una Na+/K+-ATPasa bombea activamente Na+ hacia la superficie basal lateral. A)Absorción de Na+ por el
yeyuno. B) Absorción de Na+ por el íleon. ATP, trifosfato de adenosina.
Potasio
La ingesta promedio diaria de K+ es de unos 4 g. La absorción tiene lugar completamente en el intestino, por difusión
pasiva, a través de las uniones comunicantes y los espacios intercelulares laterales de los enterocitos. La diferencia
entre las concentraciones de K+ en la luz y en sangre es la fuerza que guía la absorción de K+. La absorción de agua
provoca un incremento en la concentración de K+ en la luz, lo que da como resultado la absorción de este ión por el
intestino. En el colon, el K+ puede ser absorbido o secretado según la concentración de K + en la luz. En caso de
diarrea pueden perderse cantidades considerables de K+. La diarrea prolongada puede amenazar la vida, debido a que
la caída drástica en la concentración extracelular de K+ puede causar algunas complicaciones, como arritmias
cardíacas.
Cloruro
La mayor parte de la absorción de los iones Cl– se produce a partir de la dieta y de diversas secreciones del aparato
GI. La absorción intestinal de cloruro incluye procesos tanto activos como pasivos. En el yeyuno, la absorción activa
de Na+ crea una diferencia de potencial a través de la mucosa del intestino delgado, donde el lado seroso es más
positivo que la luz. Los iones cloruro siguen esta diferencia de potencial y entran en la circulación por uniones
comunicantes y espacios intercelulares laterales. En el íleon y el colon, los enterocitos captan activamente Cl–
mediante un intercambiador Cl–/HCO3–, tal como se ha descrito con anterioridad. La presencia de otros halogenuros
inhibe la absorción de Cl–.
Bicarbonato
Los iones bicarbonato se absorben en el yeyuno junto con el Na+. En los humanos, la absorción de HCO 3– por el
yeyuno estimula la absorción de Na+ y H2O (v. fig. 26-25 A). Mediante un intercambiador Na+/H+, el H+ es secretado
hacia la luz intestinal, donde el H+ y el HCO3– reaccionan para formar H2CO3, que después se disocia en CO2 y H2O.
El CO2 difunde hacia los enterocitos, donde reacciona con H 2O para formar H2CO3 (catalizado por anhidrasa
carbónica). El H2CO3 se disocia en HCO3– e H+, y el primero de ellos difunde hacia la sangre.
En el íleon y el colon, el HCO3– es secretado activamente hacia la luz, intercambiándose por Cl–. Esta secreción de
HCO3– es importante en la amortiguación de la disminución en el pH como consecuencia de la producción de ácidos
grasos de cadena corta por ciertas bacterias en el íleon distal y el colon.
Calcio
El aparato GI absorbe alrededor de 1 g/día de Ca 2+, aproximadamente la mitad del cual deriva de la dieta. La mayor
parte del Ca2+ de la dieta deriva de la carne y los productos lácteos. Alrededor del 40% del Ca 2+ presente en el aparato
GI es absorbido. Existen numerosos factores que influyen en la absorción de Ca 2+. Por ejemplo, puede retrasarse por
la presencia de ácidos grasos, debido a la formación de jabón de Ca 2+. En contraste, las moléculas de sales biliares
forman complejos con iones Ca 2+, que facilitan la absorción de estos últimos.
La absorción de calcio, principalmente activa, tiene lugar predominantemente en el duodeno y el yeyuno, e incluye
tres pasos: 1) los enterocitos captan el calcio por difusión pasiva a través de un canal de calcio, debido a la existencia
de un importante gradiente de concentración de Ca2+; el Ca2+ en la luz es de alrededor de 5 nm a 10 nm, mientras que
el Ca2+ intracelular libre es de alrededor de 100 nm. 2) Una vez dentro de la célula, el Ca2+ forma un complejo con
la proteína de unión al Ca2+, calbindina D (CaBP). 3) A nivel de la membrana basolateral, el Ca2+ es extruido de los
enterocitos mediante la bomba Ca2+-ATPasa. Tanto la captación de calcio por los enterocitos, como el nivel de CaBP
en las células y el transporte por bombas Ca2+-ATPasa se incrementan por la 1,25-dihidroxivitamina D3. Una vez
dentro de la célula, los iones Ca 2+ son secuestrados en las membranas del retículo endoplásmico y de Golgi, uniéndose
a la CaBP presente en esos orgánulos.
La absorción de Ca2+ por el intestino delgado está regulada por la concentración de Ca 2+ plasmático circulante. La
disminución en la concentración de Ca 2+ estimula la liberación de paratirina (hormona paratiroidea), que estimula la
transformación de vitamina D a su metabolito activo, 1,25-dihidroxivitamina D3, en el riñón. Esto, a su vez, estimula
la síntesis de CaBP y de Ca2+-ATPasa por los enterocitos (fig. 26-26). Debido a que la síntesis de proteínas participa
en la estimulación de la captación de Ca2+ por la paratirina, generalmente existe un lapso de unas pocas horas entre la
liberación de ésta y el incremento en la absorción de Ca2+ por los enterocitos.
Figura 26-26. Se necesitan paratirina (hormona paratiroidea) y vitamina D para la absorción de calcio por los enterocitos. La paratirina estimula
la transformación de vitamina D3 en los riñones a su metabolito activo 1,25-dihidroxicolecalciferol (1,25-diOH-vitamina D3), que estimula la captación de
Ca2+ por medio de los canales de calcio. Además, estimula la síntesis de proteína de unión al Ca 2+ (CaBP) y Ca2+-ATPasa.
Magnesio
Los seres humanos ingieren alrededor de 0,4 g/día a 0,5 g/día de Ma 2+. Su absorción parece tener lugar a todo lo largo
del intestino delgado, y el mecanismo involucrado parece ser pasivo.
Zinc
La ingesta diaria promedio de zinc es de 10 mg a 15 mg, alrededor de la mitad del cual es absorbido, principalmente
en el íleon. Un transportador ubicado en la membrana del borde en cepillo transporta de forma activa zinc desde la
luz hacia la célula, donde puede ser almacenado o transferido a la circulación sanguínea. El zinc desempeña un papel
muy importante en diversas actividades metabólicas. Por ejemplo, un grupo de metaloenzimas (p. ej., fosfatasa
alcalina, anhidrasa carbónica y lactato deshidrogenasa) necesita zinc para actuar.
Hierro
El hierro desempeña un importante papel no sólo como componente del grupo hemo, sino también por su
participación en muchas reacciones enzimáticas. El aparato GI absorbe alrededor de 12 mg/día a 15 mg/día de hierro,
principalmente por el duodeno y el yeyuno superior (fig. 26-27). Existen dos formas de hierro que pueden
incorporarse con la dieta: hemo y no hemo. Los enterocitos absorben el hierro hemo intacto. La absorcion del hierro
no hemo depende del pH y de la concentracion. Las sales ferricas (Fe 3+) no son solubles a pH, mientras que las sales
ferrosas (Fe2+) si lo son. Como consecuencia, en el duodeno y en el yeyuno superior el ion Fe3+ forma un precipitado,
a menos que sea quelado. Varios compuestos, como el acido tanico en el te y los fitatos en los vegetales, forman
complejos insolubles con el hierro, impidiendo su absorcion. El hierro se absorbe por un proceso activo mediante uno
o mas transportadores ubicados en la membrana del borde en cepillo. Solo uno de tales transportadores, el
transportador de metal divalente, se expresa abundantemente en el duodeno. Una vez dentro de la celula, el hierro
hemo es liberado por accion de la hemooxigenasa y mezclado con el conjunto de hierro libre intracelular. El hierro es
almacenado en el citoplasma del enterocito unido a la proteina de almacenamiento apoferritina para formar ferritina,
o bien es transportado a traves de la celula unido a proteinas transportadoras, que transportan el hierro a traves del
citoplasma y lo liberan en el espacio intercelular. La transferrina, una -globulina sintetizada por el higado, se une al
hierro transportandolo en la sangre.
Figura 26-27. Los enterocitos absorben hierro en el duodeno. El hierro, para ser absorbido, debe estar en su forma ferrosa (Fe 2+). Sobre el borde en
cepillo del enterocito, una enzima reductasa férrica reduce el hierro férrico Fe3+a Fe2+. Una proteína transportadora de metal transporta el hierro a través de
la membrana de los enterocitos y dentro de la célula.
La absorción de hierro está regulada estrechamente por la cantidad de hierro almacenado en los enterocitos y por
su concentración en el plasma. Los enterocitos están continuamente desprendiéndose hacia la luz, por lo que la
ferritina contenida en su interior también se pierde. Por lo general, el hierro en los enterocitos proviene de la luz y de
la sangre (fig. 26-28). La cantidad de hierro almacenado en los enterocitos regula la cantidad que se absorbe. En la
carencia de hierro, la concentración de hierro plasmático circulante es baja, lo que estimula su absorción desde la luz
y su transporte hacia la sangre. Además, en un estado de carencia, se almacena menos hierro en forma de ferritina en
los enterocitos, por lo que la pérdida de éste se reduce significativamente. En pacientes con una carga importante de
hierro, éste se absorbe en menor medida debido a la gran cantidad que se encuentra almacenada en la mucosa, lo que
incrementa la pérdida de hierro como resultado de la descamación del enterocito. Además, debido a las elevadas
concentraciones de hierro plasmático circulante, disminuye la transferencia de éste desde los enterocitos hacia la
sangre. La homeostasis del hierro se mantiene a través de una combinación de diversos mecanismos.
Figura 26-28. Vías en el endocito que regulan las concentraciones de hierro en el organismo. En personas sanas, las células que revisten el intestino
pueden almacenar hierro como ferritina (en cuyo caso, el hierro abandona el cuerpo cuando la célula muere y es eliminada en las heces), o bien la célula
puede enviarlo hacia la sangre mediante una proteína transportadora y llevarlo como transferrina hacia el resto del cuerpo. Por medio de estas vías, el
organismo regula las concentraciones de hierro. Por ejemplo, en pacientes con deficiencia de hierro (figura central), las células producen más reductasa
ferrosa, DMT-1 y proteína transportadora, lo que provoca un incremento neto en la cantidad de hierro que se transforma en transferrina, qu e puede ser
captada por los eritrocitos. En la figura inferior, la sobrecarga de hierro hace que más hierro se transforme en ferritina y menos lo haga en transferrina.
ABSORCIÓN DE AGUA
En una persona adulta, la ingesta diaria de agua es de alrededor de 2 l. Como se muestra en la tabla 26-6, las
secreciones de las glándulas salivales, el páncreas, el hígado y el aparato GI producen la mayor parte del líquido que
absorbe el aparato GI (alrededor de 7 l). A pesar de este gran volumen de líquido, sólo 100 ml se pierden en las heces.
Por lo tanto, el aparato GI absorbe agua de manera extremadamente eficiente. Esta absorción es pasiva. La velocidad
de absorción depende de la región del intestino y de la osmolalidad de la luz. El duodeno, el yeyuno y el íleon
absorben la mayor parte del agua que absorbe diariamente el aparato GI. El colon normalmente absorbe alrededor de
1,4 l de agua y excreta alrededor de 100 ml. Aunque es capaz de absorber una cantidad considerablemente mayor de
agua (alrededor de 4,5 l), la diarrea acuosa tiene lugar sólo si se excede esta capacidad.
El agua se absorbe en el intestino por ósmosis
Debido a que la absorción de agua está determinada por la diferencia de osmolalidad entre la luz y la sangre, el agua
puede moverse en ambos sentidos en el aparato GI (es decir, secreción y absorción). La osmolalidad de la sangre es
de alrededor de 300 mOsm/kg H2O. La ingesta de una comida hipertónica (por ej., 600 mOsm/kg H 2O) inicialmente
provoca el movimiento neto de agua desde la sangre a la luz; sin embargo, a medida que el intestino delgado absorbe
los nutrientes y electrólitos, la osmolalidad de la luz decae, por lo que se produce el movimiento neto de agua de la
luz hacia la sangre. El agua de una comida hipertónica se absorbe principalmente en el íleon y el colon. En contraste,
se ingiere una comida hipotónica (p. ej., 200 mOsm/kg H 2O), el movimiento neto de agua se lleva a cabo
inmediatamente desde la luz hacia la sangre, provocando que la mayor parte del agua sea absorbida en el duodeno y
el yeyuno.
Resumen del capítulo
• La saliva colabora en la deglución del alimento, en la digestión de carbohidratos y en el transporte de
inmunoglobulinas que combaten patógenos.
• La función principal del aparato gastrointestinal es almacenar, mezclar, digerir y absorber nutrientes.
• El estómago prepara el quimo que ayuda a la digestión del alimento en el intestino delgado.
• Las células parietales secretan ácido clorhídrico y factor intrínseco, mientras que las células principales secretan
pepsinógeno.
• La gastrina desempeña un importante papel en la estimulación de la secreción gástrica de ácido.
• La acidez de la secreción gástrica brinda una barrera contra la invasión de microbios al aparato gastrointestinal.
• La secreción gástrica está controlada tanto neural como hormonalmente y consta de tres fases: cefálica, gástrica e
intestinal.
• El péptido inhibidor gástrico, secretado por las células K, es un potente inhibidor de la secreción ácida gástrica y
aumenta la liberación de insulina ante concentraciones de glucosa plasmática elevadas.
• La secreción pancreática neutraliza los ácidos del quimo y contiene enzimas que participan en la digestión de los
carbohidratos, las grasas y las proteínas.
• La secretina estimula al páncreas para secretar un líquido rico en bicarbonato, con lo que neutraliza el quimo ácido.
• La colecistocinina estimula al páncreas para producir una secreción rica en enzimas.
• La secreción pancreática está controlada neural y hormonalmente, y consta de tres fases: cefálica, gástrica e intestinal.
• Las sales biliares desempeñan un importante papel en la absorción intestinal de lípidos.
• Las proteínas son digeridas para formar aminoácidos, dipéptidos y tripéptidos antes de ser captados por los enterocitos
y transportadas en la sangre.
• El aparato gastrointestinal absorbe vitaminas hidrosolubles e iones por diferentes mecanismos.
• La mayor parte de las sales y el agua que absorbe el aparato gastrointestinal, que provienen tanto de la dieta como de
las secreciones gastrointestinales, se absorben en el intestino delgado.
• Los lípidos absorbidos por los enterocitos son agrupados y secretados hacia la linfa como quilomicrones.
• Al ser digeridos, los carbohidratos forman maltosa, maltotriosa y dextrinas α-limitadas, que son escindidas por las
enzimas del borde en cepillo a monosacáridos, y captadas por los enterocitos.
• La proteína de unión al calcio participa en la absorción de calcio.
• El hierro hemo y el no hemo se absorbe en el intestino delgado por diferentes mecanismos.
• Los minerales se clasifican en macroelementos y oligoelementos.
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Fisiología hepática
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OBJETIVOS DE APRENDIZAJE ACTIVO
Cuando se familiarice con toda la información de este capítulo, será capaz de:
• Describir la organización funcional del lóbulo del hígado.
• Describir cómo la estructura de los hepatocitos permite el rápido intercambio de moléculas.
• Describir cómo se produce la oxigenación del hígado.
• Explicar la diferencia entre reacciones de fase I y de fase II en el metabolismo de las drogas o medicamentos en el
hígado.
• Explicar el metabolismo por el cual el hígado regula la concentración de glucosa en sangre.
• Explicar cómo el hígado participa en la captación y el metabolismo de los lípidos.
• Explicar de qué manera la vitamina A es almacenada en el hígado y transportada hacia otras partes del cuerpo donde
es necesaria.
• Describir la importancia y los riesgos de la acumulación de hierro en el hígado.
E
l hígado es un órgano vital y el más grande de los órganos internos del cuerpo; en el adulto representa
alrededor del 2,5% del peso corporal. Realiza muchas funciones, como almacenamiento de glucógeno, síntesis de
proteínas, desintoxicación, destrucción de eritrocitos, producción de hormonas y producción de bilis para la
emulsión de lípidos. El hígado también desempeña un importante papel en el mantenimiento de la concentración de
glucosa en sangre y en la regulación de los lípidos sanguíneos debido a la cantidad de lipoproteínas de muy baja
densidad (VLDL, very low-density lipoproteins) que secreta.
Presenta dos características únicas. Tiene un aporte sanguíneo dual y es el único órgano interno humano capaz de
regenerar, de forma natural, tejido perdido. Con sólo un 25%, el hígado puede regenerarse completamente. Esto se
debe a que las células del hígado (hepatocitos) se reincorporan al ciclo celular. Es decir, los hepatocitos pasan de
una fase de reposo G0 a la fase G1, y experimentan mitosis.
Desde el punto de vista sanguíneo, la vena porta hepática y las arterias hepáticas aportan un flujo sanguíneo dual
al hígado. En reposo, recibe el 25% del gasto cardíaco mediante la vena porta hepática y la arteria hepática. Con
aproximadamente el 75% de aporte sanguíneo, la vena porta hepática transporta sangre venosa que drena desde el
bazo y el aparato gastrointestinal (GI) y sus órganos asociados. Alrededor de la mitad de la demanda de oxígeno del
hígado es satisfecha por la vena porta hepática y la otra mitad, por las arterias hepáticas.
En este capítulo se resumen las principales funciones del hígado: 1) desintoxicación de hormonas, drogas o
fármacos y productos de desecho; 2) metabolismo de carbohidratos, proteínas y grasas; 3) almacenamiento de hierro
y vitaminas, y 4) producción de hormonas.
ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DEL HÍGADO
El hígado es un órgano vital y esencial para el mantenimiento de la función óptima de otros órganos del cuerpo.
Además, interactúa con los sistemas cardiovascular, renal e inmunitario para mantener la homeostasis. Dada la gran
cantidad de funciones que lleva a cabo, es sorprendente la poca especialización entre las células del hígado. La
unidad funcional básica del hígado es el lóbulo hepático, de forma hexagonal y rodea una vena central (fig. 27-1).
El lóbulo está compuesto por numerosas láminas celulares que se disponen de forma radial desde una vena central,
de manera similar a los rayos de una rueda de bicicleta. Cada lámina consta de células hepáticas especializadas, los
hepatocitos. Esta especialización proviene de orgánulos diferenciados del interior de cada hepatocito.
La disposición estructural de los hepatocitos en el lóbulo hepático favorece el intercambio rápido
de material
Los hepatocitos son células altamente especializadas. El conductillo biliar generalmente está limitado por dos
hepatocitos y está separado del espacio pericelular por uniones comunicantes, impermeables y, por lo tanto, que
impiden la mezcla de contenidos entre le conductillo biliar y el espacio pericelular (fig. 27-1). La bilis del canalículo
biliar drena hacia una serie de conductos que finalmente se unen al conducto pancreático cerca de su entrada al
duodeno. Un esfínter ubicado en la unión entre el conducto biliar y el duodeno, el esfínter de Oddi, regula
parcialmente el drenaje de bilis hacia el duodeno. El espacio pericelular, espacio que se encuentra entre dos
hepatocitos, continua con el espacio perisinusoidal (fig. 27-1). Una capa de células endoteliales
sinusoidales separan el espacio perisinusoidal del sinusoide. Los hepatocitos poseen numerosas proyecciones
digitiformes que se extienden hacia el espacio perisinusoidal, aumentando en gran medida la superficie de contacto
entre los hepatocitos y el líquido perisinusoidal.
Las células endoteliales del hígado, a diferencia de las de otras partes del aparato cardiovascular, carecen de
membrana basal. Además, presentan láminas cribosas que permiten el intercambio de materiales entre el espacio
perisinusoidal y el sinusoide. Mediante el microscopio electrónico se ha demostrado que incluso partículas grandes,
como quilomicrones (80-500 nm de ancho), pueden penetrar estas láminas cribosas. Si bien la barrera entre los
espacios perisinusoidal y sinusoide es permeable, tiene algunas propiedades de tamizado. Por ejemplo, la
concentración de proteínas linfáticas del hígado, suponiendo que derivan del espacio perisinusoidal, es menor que la
plasmática en cerca del 10%.
Figura 27-1. Anatomía funcional del hígado. La unidad básica del hígado es el lóbulo, que tiene una disposición hexagonal. El lóbulo está delineado
por conductos vasculares y biliares. Los lobulos contienen células especializadas, como los hepatocitos, las células sinusoidales y las células de Kupffer.
La actividad fagocítica es la única función del hígado que no es llevada a cabo por los hepatocitos. La realizan los
macrófagos que habitan en el órgano, denominados células de Kupffer, que recubren los sinusoides hepáticos y son
parte del sistema reticuloendotelial. Estos macrófagos desempeñan un importante papel de eliminación de material
no deseado de la circulación (p. ej., bacterias, partículas víricas, complejos fibrina-fibrinógeno, eritrocitos dañados y
complejos inmunitarios) mediante endocitosis.
Algunas células perisinusoidales contienen gotas de lípidos definidas en su citoplasma. Estas células de
almacenamiento de grasa se denominan células estrelladas o células de Ito. Las gotas de lípidos contienen
vitamina A. Mediante procesos complejos y típicamente inflamatorios, las células estrelladas se transforman en
miofibroblastos, que entonces pueden secretar colágeno y matriz extracelular hacia el espacio perisinusoidal.
La vena porta proporciona la mayor parte de la sangre al hígado
El hígado está altamente vascularizado y se caracteriza por ser un sistema de baja presión y de flujo elevado. La
vena porta hepática provee alrededor del 70% al 80% de la sangre, mientras que la arteria hepática el resto. A
diferencia de la arteria hepática, la sangre de la vena porta hepática se encuentra escasamente oxigenada. Sin
embargo, el oxígeno es suministrado por ambas fuentes; aproximadamente la mitad del oxígeno necesario para el
hígado es aportado por la vena porta hepática y la otra mitad por las arterias hepáticas. ¿Qué es lo que permite la
elevada captación de oxígeno de la vena porta hepática, en la que la presión de oxígeno es tan baja? Recuerde
del capítulo 19, Transferencia y transporte de gases, que la captación de oxígeno depende en gran medida del flujo
sanguíneo. El flujo abundante en la vena porta hepática compensa la baja presión de oxígeno y explica la captación
por parte del hígado de la mitad del oxígeno necesario. La vena porta se ramifica repetidamente formando pequeñas
vénulas que finalmente vacían en los sinusoides. La arteria hepática se ramifica para formar arteriolas y luego
capilares, que también drenan hacia el sinusoide. Los sinusoides hepáticos pueden considerarse capilares
especializados. Como se ha mencionado anteriormente, el sinusoide hepático es poroso y permite el rápido
intercambio de materiales entre el espacio perisinusoidal y el sinusoide. Los sinusoides se vacían hacia las venas
centrales que, posteriormente, se unen para formar la vena hepática, la cual se une a la vena cava inferior.
El hígado como reservorio de sangre
La vasculatura del hígado se caracteriza por ser un sistema de alto flujo, alta distensibilidad y baja resistencia.
Debido a estas dos últimas características, pueden acumularse grandes cantidades de sangre en su árbol vascular. En
condiciones normales, el hígado contiene alrededor del 10% del volumen sanguíneo total del cuerpo.
El volumen y el flujo sanguíneo en el hígado varían de forma inversa con la actividad GI. El flujo sanguíneo
aumenta después de comer, mientras que el volumen sanguíneo disminuye. Por el contrario, mientras dormimos, el
flujo disminuye pero el volumen de sangre aumenta ligeramente. Las arteriolas esplácnicas regulan sobre todo el
flujo sanguíneo de los intestinos y el bazo y, por lo tanto, en la vena porta. De esta forma, comer provoca un
incremento del flujo sanguíneo hacia los intestinos, seguido de un aumento del flujo sanguíneo hacia el hígado. La
presión en la vena porta es normalmente baja. El incremento de la resistencia al flujo de sangre portal
provoca hipertensión portal. Es una de las complicaciones más comunes de la hepatopatía crónica y explica el gran
porcentaje de morbilidad y mortalidad asociadas con esta afección.
La función de almacenamiento de sangre es especialmente importante en situaciones fisiopatológicas. Por
ejemplo, la insuficiencia cardíaca congestiva provoca un aumento de presión en el hígado. La vasculatura de éste
puede expandirse y recibir 1 l adicional de sangre. Por el contrario, durante una hemorragia, el hígado es capaz de
aportar sangre adicional para ayudar a mantener el volumen sanguíneo circulante central.
La permeabilidad hepática permite la formación de una gran cantidad de linfa con velocidades
de flujo elevadas
Los sinusoides hepáticos son muy porosos y permiten que un flujo importante de líquido y proteínas se muevan
hacia el espacio perisinusoidal. Debido a esta elevada permeabilidad, los epitelios sinusoidales forman grandes
cantidades de linfa. Como consecuencia, en condiciones de reposo, cerca de la mitad de la linfa que se forma en el
cuerpo proviene del hígado. Para dar cabida a las grandes cantidades de linfa y al flujo elevado de ésta, el sistema
linfático hepático es extenso y está organizado alrededor de tres áreas principales: adyacente a las venas centrales,
adyacente a las venas porta y a lo largo de la arteria hepática. Como en otros órganos, estos canales drenan líquido y
proteínas, si bien la concentración de estas últimas es mayor en la linfa del hígado.
Enfoque clínico / 27-1
Hepatitis vírica
La hepatitis vírica es la inflamación del hígado causada por la invasión de un número de virus específicos. Se han
identificado numerosos virus, denominados como tipos A, B, C, D, E, F (no confirmado) y G. Sin duda, el número
de virus conocidos que atacan al hígado puede aumentar en la medida en que se amplíe el conocimiento sobre el
tema. Debido a limitaciones de espacio, nos centraremos en los tres tipos más comunes de hepatitis: A, B y C.
La hepatitis vírica A es un tipo común de inflamación hepática aguda causada por la infección por el virus de la
hepatitis A. Nunca se vuelve crónica. Es muy contagiosa y puede diseminarse de persona a persona, del mismo
modo que otras infecciones víricas. La diseminación de la hepatitis vírica A puede ser rápida y producirse de
manera amplia debido a condiciones sanitarias deficientes que permiten la contaminación del agua y los alimentos
por desechos humanos que contienen el virus. La hepatitis A también puede pasar de persona a persona mediante
contacto cercano, como con las secreciones orales a través de los besos u otras prácticas sexuales, o mediante el
contacto con heces como resultado del lavado incorrecto o escaso de las manos. Es interesante que algunas personas
puedan ser portadoras del virus sin presentar síntomas aparentes; otras, sin embargo, manifiestan síntomas que
simulan los de una gripe grave. Los pacientes infectados por hepatitis A se recuperan por sí mismos y no presentan
hepatitis crónica o cirrosis.
A diferencia de la hepatitis A, la hepatitis B es una hepatopatía inflamatoria crónica. Es prevalente en Estados
Unidos, con 200 000 a 300 000 nuevos casos de infección por el virus de la hepatitis B informados cada año. La
hepatitis B se disemina por contacto sexual, en personas adictas a las drogas, por transferencia de sangre o suero al
compartir agujas, por pinchazos accidentales con agujas con sangre infectada, por transfusiones sanguíneas, por
hemodiálisis y por infección de la madre al recién nacido. El virus de la hepatitis B puede permanecer en una
persona durante años sin que ésta manifieste síntomas. Alrededor del 6% al 10% de los pacientes con el virus de la
hepatitis B presentan inflamación hepática crónica, que puede durar entre 6 meses y años o décadas.
La hepatitis B puede evolucionar a estadios más avanzados de hepatopatía asociados con cirrosis. La cirrosis se
caracteriza por una estructura y función del hígado anómalos. Las enfermedades que provocan cirrosis lo hacen
debido a que lesionan y matan a las células hepáticas, y a que la inflamación y la reparación asociadas con las
células hepáticas afectadas producen tejido cicatricial.
Otro virus que comúnmente ataca el hígado es el de la hepatitis C. La diseminación de este virus es similar al de
la hepatitis B. Sin embargo, la transmisión del virus de la hepatitis C por contacto sexual no es tan prevalente como
la del de la hepatitis B. Los pacientes con hepatitis C crónica pueden seguir infectando a otras personas. Aquellos
con hepatitis C crónica presentan riesgo de manifestar cirrosis, insuficiencia hepática y cáncer hepático.
En el hígado, el mayor espacio drenado por el sistema linfático es el perisinusoidal. Las alteraciones en el
equilibrio de filtración y de drenado son las causas principales de ascitis, acumulación de líquido sérico en la
cavidad peritoneal. La ascitis es otra causa común de morbilidad en pacientes con hepatopatía crónica.
La regeneración de tejido en el hígado adulto es una característica única que permite mantener
una óptima función metabólica
Como se ha mencionado anteriormente, de todos los órganos sólidos del cuerpo, el hígado adulto es el único que
puede regenerarse. Parece haber una relación crítica entre la masa funcional del hígado y la masa corporal. Las
desviaciones de esta relación desencadenan una modulación tanto de la proliferación como de la apoptosis de los
hepatocitos con objeto de mantener el tamaño óptimo del hígado para poder llevar a cabo su función metabólica.
Factores de crecimiento de péptidos (factor de crecimiento transformante α, factor de crecimiento del hepatocito y
factor de crecimiento epidérmico) han sido los estímulos para la síntesis de ADN del hepatocito mejor estudiados.
Una vez que estos péptidos se han unido a sus receptores en los hepatocitos residuales, y trabajan mediante un
enorme número de factores de crecimiento, la transcripción de genes se acelera, lo que provoca un incremento del
número de células y de la masa del hígado.
De forma alternativa, el aumento de la velocidad de apoptosis de los hepatocitos provoca una disminución del
volumen hepático. La apoptosis es un proceso cuidadosamente programado mediante el cual las células mueren por
sí mismas mientras mantienen la integridad de sus membranas. En cambio, la muerte celular que se produce por
procesos necroinflamatorios se caracteriza por una pérdida de la integridad de la membrana celular y la activación
de reacciones inflamatorias. El «suicidio» de las células del hígado está mediado por señales preapoptóticas, como
el factor de necrosis tumoral. La habilidad del hígado para regenerarse es un «arma de doble filo». Si bien la
regeneración es más beneficiosa en circunstancias normales, la habilidad de regenerar tejidos puede volverse
rápidamente una desventaja ante ciertas enfermedades. Por ejemplo, los pacientes con diagnóstico de carcinoma
hepático primario a menudo sufren una hepatectomía parcial para eliminar tumores malignos. Esta intervención no
sólo estimula la regeneración de tejido, sino que activa células cancerosas latentes, provocando que la malignidad se
disemine por el hígado.
METABOLISMO DE LOS FÁRMACOS EN EL HÍGADO
El hígado es ideal por su capacidad para metabolizar y desintoxicar muchos fármacos, incluidos la penicilina, la
ampicilina, la eritromicina y las sulfonamidas. Asimismo, muchas hormonas secretadas por las glándulas endocrinas
son metabolizadas o excretadas por el hígado. Entre éstas se incluyen la tiroxina y las hormonas esteroideas
(aldosterona, estrógeno y cortisol). El hígado también regula el calcio y su principal vía de secreción se realiza
mediante los ácidos biliares, pasa hacia el intestino y es excretado en las heces.
Los hepatocitos también desempeñan un importante papel en el metabolismo de los xenobióticos (compuestos
extraños al organismo, algunos de los cuales son tóxicos). La mayor parte de los xenobióticos entran en el
organismo con el alimento o la respiración, o bien se absorben por la piel. Los riñones eliminan estas sustancias,
pero para que esto sea eficaz, los fármacos o sus metabolitos deben volverse primero hidrófilos (polares,
hidrosolubles). Esto se debe a que la reabsorción de una sustancia por los conductos renales depende de su
hidrofobicidad. Cuanto más hidrófoba (no polar, liposoluble) es una sustancia, mayor es la probabilidad de que sea
reabsorbida. Muchos fármacos y metabolitos son hidrófobos, y el hígado los transforma en compuestos hidrófilos.
Enfoque clínico / 27-2
Varices esofágicas, una manifestación común de la hipertensión portal
La lesión hepática crónica puede provocar una secuencia de cambios que finalizan con una hemorragia mortal de los
vasos sanguíneos esofágicos. En la mayor parte de las formas de lesión hepática crónica, las células estrelladas se
transforman en miofibroblastos secretores de colágeno. Estas células son responsables del depósito de colágeno en
los sinusoides, por lo que interfieren en el intercambio de compuestos entre la sangre y el hepatocito, incrementando
la resistencia al flujo venoso portal. La resistencia parece incrementarse más cuando las células estrelladas se
contraen. La combinación de aumento de la resistencia y disminución del aclaramiento de los vasoconstrictores que
afectan a los lechos de arteriolas provoca un incremento de la presión portal y una reducción del flujo sanguíneo
hepático. Este trastorno se identifica en aproximadamente el 80% de los pacientes con cirrosis. En un esfuerzo
compensador, se forman nuevos canales o aumentan los receptores venosos latentes, lo que da como resultado la
formación de venas varicosas en el abdomen. Si bien las venas varicosas aparecen en muchas zonas, los
incrementos de la presión portal tienen menos oposición en el esófago debido al limitado apoyo del tejido conectivo
en la base de este órgano. Esta afección estructural, junto con la presión intratorácica negativa, favorece la
formación y la rotura de varices esofágicas. Aproximadamente el 30% de quienes presentan una hemorragia
varicosa esofágica muere durante el episodio de sangrado, lo que la convierte en una de las enfermedades clínicas
más mortales.
Actualmente, si bien no hay tratamientos reconocidos para revertir la cirrosis, se utilizan numerosas estrategias
para reducir la hipertensión portal y la hemorragia. Entre éstas, la principal es el uso de β-bloqueantes no selectivos,
que presentan un efecto vasodilatador. Además, las varices hemorrágicas frecuentemente son tratadas con ligadura
endoscópica, y con la colocación radiológica o quirúrgica de una derivación venosa portal para reducir la presión
portal.
El metabolismo hepático de fármacos y xenobióticos tiene lugar en dos fases
La transformación de xenobióticos y fármacos en compuestos hidrófilos se produce en dos reacciones (fases I y II),
catalizadas por diferentes sistemas de enzimas. En las reacciones de fase I, la introducción de uno o más grupos
polares biotransforman el compuesto progenitor en compuestos más polares. Los grupos polares comunes son el
hidroxilo (OH) y el carboxilo (COOH). La mayor parte de las reacciones de fase I involucran la oxidación del
compuesto progenitor. Las enzimas que participan están ubicadas principalmente en el retículo endoplásmico liso
(REL); algunas se encuentran en el citoplasma. Por ejemplo, la alcohol deshidrogenasa está en el citoplasma de los
hepatocitos y cataliza la conversión rápida de alcohol en acetaldehído. También puede desempeñar un papel en la
deshidrogenación de esteroides. A menudo, los metabolitos de las reacciones de fase I se encuentran inactivos,
aunque en algunos casos la actividad sólo se modifica.
Las enzimas involucradas en las reacciones de fase I de la biotransformación de fármacos están presentes como
un complejo de enzimas compuesto por el citocromo P450-NADPH reductasay una serie de hemoproteínas
denominadas citocromo P450 (fig. 27-2). El fármaco se combina con el citocromo P450 3+ oxidado para formar el
complejo citocromo P4503+-fármaco. Este complejo es reducido al complejo citocromo P450 2+-fármaco, catalizado
por la enzima citocromo P450-NADPH reductasa. El complejo reducido se combina con oxígeno molecular para
formar un intermediario oxigenado. Un átomo de oxígeno molecular se combina con dos átomos de H+ y un electrón
para formar agua. El átomo de oxígeno restante se une al complejo citocromo P450 3+-fármaco y es transferido desde
el citocromo P4503+ a la molécula de fármaco. El producto de ésta con un átomo de oxígeno incorporado es liberado
del complejo. El citocromo P4503+liberado puede entonces ser reciclado para la oxidación de otras moléculas de
fármacos.
Figura 27-2. Dos sistemas diferentes de enzimas catalizan el metabolismo de sustancias por el hígado. Se ilustra la reacción de fase I.
En las reacciones de fase II, los productos de la reacción de fase I se conjugan con varios compuestos que los
hacen más hidrófilos. La sustancia más frecuentemente utilizada para la conjugación es el ácido glucurónico, y las
enzimas que participan son las glucuronosiltransferasas. Otras moléculas que se utilizan en la conjugación son la
glicina, la taurina y los sulfatos. Siempre se había creído que las conjugaciones de fármacos representaban los
momentos finales de inactivación, con lo que éstos se volvían no tóxicos. No obstante, no ocurre siempre así, debido
a que ahora se conoce que ciertas reacciones de conjugación, por ejemplo, la N-acetilación de la isoniazida puede
provocar la formación de especies reactivas responsables de la hepatotoxicidad del fármaco. La isoniazida se utiliza
sola o en combinación con otros fármacos para tratar la tuberculosis.
La genética, la nutrición y la edad influyen significativamente en la habilidad del hígado para
metabolizar drogas o fármacos y desintoxicar el material extraño
Los sistemas de enzimas en las reacciones de fase I y II dependen de la edad. En los recién nacidos, estos sistemas
están poco desarrollados, debido a que la habilidad de éstos para metabolizar un fármaco determinado es menor que
en los adultos. Las personas mayores también tienen menor capacidad que los jóvenes para metabolizar este tipo de
sustancias.
Los factores nutricionales también pueden influir en las enzimas que participan en las reacciones de fase I y II.
Una cantidad insuficiente de proteínas en la dieta para mantener el crecimiento normal provoca una menor
producción de enzimas involucradas en el metabolismo de las sustancias.
Es bien sabido que ciertos factores, como los hidrocarburos aromáticos policíclicos, pueden inducir a las enzimas
metabolizadoras de ciertas sustancias. Los fumadores de cigarrillos inhalan este tipo de hidrocarburos, con lo que
incrementan el metabolismo de ciertas sustancias, como la cafeína.
El papel de la genética en la regulación del metabolismo de fármacos o drogas por parte del hígado es menos
conocido. Brevemente, un único gen o varios genes (control poligénico) pueden controlar el metabolismo hepático
de estas sustancias. Estudios meticulosos sobre el metabolismo de una determinada sustancia en una población
controlada pueden aportar importantes claves acerca de si su metabolismo se encuentra bajo en control de uno o de
varios genes. La variabilidad genética en combinación con la inducción o la inhibición de las enzimas del sistema
citocromo P450 por otras sustancias o compuestos puede ejercer un efecto profundo sobre lo que es una dosis
segura y eficaz.
METABOLISMO ENERGÉTICO EN EL HÍGADO
El hígado es un órgano fundamental para la regulación del metabolismo de carbohidratos, lípidos y proteínas. Es
particularmente importante en el mantenimiento de la homeostasis de la glucosa en sangre mediante el
almacenamiento de glucógeno, que elimina el exceso de glucosa, o por el incremento de la concentración de glucosa
en sangre mediante de la transformación de otras sustancias, como aminoácidos, en glucosa (gluconeogenia).
La vena porta hepática transporta nutrientes, vitaminas hidrosolubles y minerales hacia el
hígado
La mayor parte de los nutrientes, las vitaminas y los minerales hidrosolubles absorbidos por el intestino delgado son
transportados hacia el hígado por la sangre portal. Los nutrientes transportados por esta vía incluyen aminoácidos,
monosacáridos y ácidos grasos (principalmente formas de cadena corta y de cadena media). Los ácidos grasos de
cadena corta derivan en gran medida de la fermentación de fibras provenientes de la dieta por bacterias presentes en
el colon. Algunas fibras de la dieta, como la pectina, se digieren casi completamente para formar ácidos grasos de
cadena corta (o ácidos grasos volátiles), mientras que la celulosa no es bien digerida por las bacterias. La sangre
portal transporta sólo una pequeña cantidad de ácidos grasos de cadena larga, unidos a albúmina; la mayor parte es
transportada en la linfa intestinal como lipoproteínas ricas en triglicéridos (quilomicrones).
El hígado desempeña un importante papel en la amortiguación de la glucosa en sangre
El hígado es particularmente importante en el mantenimiento de las concentraciones normales de glucosa en sangre.
Su habilidad para almacenar glucógeno le permite eliminar el exceso de glucosa en la sangre y retornarla cuando las
concentraciones de ésta comienzan a reducirse. Este proceso se denomina amortiguación de la glucosa (fig. 27-3),
y es llevada a cabo por el hígado de la siguiente manera: después de la ingesta de comida (generalmente en 1-2 h),
la concentración de glucosa en sangre aumenta de 120 mg/dl a 150 mg/dl (6,6-8,3 mmol/l). Los hepatocitos captan
glucosa por un proceso facilitado mediado por un transportador; ésta se transforma en glucosa 6-fosfato y a
continuación en glucosa difosfato de uridina (glucosa UDP). La glucosa UDP puede utilizarse para la síntesis de
glucógeno, o glucogenia. En general se cree que la glucosa sanguínea es el principal precursor de glucógeno. Sin
embargo, datos recientes parecen indicar que el lactato en sangre (proveniente del metabolismo periférico de la
glucosa) es también un precursor del glucógeno. Los aminoácidos (p. ej., alanina) pueden aportar piruvato para la
síntesis de glucógeno.
Figura 27-3. El hígado es un órgano clave en la regulación del metabolismo de los carbohidratos. El glucógeno es el principal carbohidrato
almacenado por el hígado. La glucosa UDP (glucosa difosfato de uridina) es un precursor del glucógeno.
El glucógeno es el principal carbohidrato almacenado en el hígado, lo que equivale del 7% al 10% del peso de un
hígado sano normal. Durante el ayuno, la glucogenólisis degrada el glucógeno. La enzima glucógeno
fosforilasa cataliza la escisión del glucógeno en glucosa 1-fosfato. Esta enzima actúa sólo sobre las uniones α-1,4glucosídicas, y la enzima α-1,6-glucosidasa se utiliza para romper las uniones α-1,6-glucosídicas.
Por medio de la enzima fosfoglucomutasa, la glucosa 1-fosfato se transforma en glucosa 6-fosfato. La
enzima glucosa 6-fosfatasa, presente en el hígado pero no en el músculo o en el cerebro, transforma la glucosa 6fosfato en glucosa. Esta última reacción permite al hígado liberar glucosa hacia la circulación. La glucosa 6-fosfato
es un importante intermediario en el metabolismo de los carbohidratos, ya que puede ser dirigida para aportar
glucosa o bien en forma de glucógeno.
Tanto la glucogenólisis como la glucogenia están reguladas hormonalmente. El páncreas secreta insulina hacia la
sangre portal. De esta forma, el hígado es el primer órgano en responder a los cambios que se producen en las
concentraciones plasmáticas de insulina, para la cual es sensible. Por ejemplo, una duplicación de la concentración
de insulina portal detiene completamente la producción hepática de glucosa. Alrededor de la mitad de la insulina en
la sangre portal es eliminada a medida que transcurre por el hígado. La insulina tiende a disminuir la glucosa en
sangre estimulando la glucogenia y suprimiendo la glucogenólisis y la gluconeogenia. En cambio, el glucagón
estimula la glucogenólisis y la gluconeogenia, elevando las concentraciones de azúcar en sangre. La adrenalina
estimula la glucogenólisis.
El hígado regula las concentraciones sanguíneas de glucosa dentro de un pequeño margen de entre 70 mg/dl y
100 mg/dl. Si bien los pacientes con hepatopatía podrían esperar tener dificultades para regular la glucosa en sangre,
esto generalmente no sucede debido a la gran reserva en la función hepática. Sin embargo, en ocasiones la síntesis
de glucógeno y la gluconeogenia se ven reducidas en quienes presentan hepatopatía crónica. Algunos pacientes con
hepatopatía avanzada presentan hipertensión portal, lo que induce a la formación de vías alternativas
portosistémicas y, a su vez, provoca concentraciones elevadas de insulina y glucagón en la sangre arterial, como
resultado de la supresión de la eliminación por parte del hígado.
La glucocinasa es una enzima específica para el metabolismo de los monosacáridos
Una reacción catalizada por la enzima hexocinasa fosforila en primer lugar los monosacáridos. En el hígado (pero
no en el músculo) existe una enzima específica (glucocinasa) para la fosforilación de la glucosa con el fin de formar
glucosa 6-fosfato. Dependiendo de los requerimientos energéticos, la glucosa 6-fosfato es dirigida hacia la síntesis
de glucógeno o bien utilizada para la producción de energía por la vía glucolítica.
El hígado capta fructosa, que es fosforilada por la fructocinasa para formar fructosa 1-fosfato. Esta molécula es
isomerizada para formar glucosa 6-fosfato o bien metabolizada por la vía glucolítica. Esta vía utiliza la fructosa 1fosfato de manera más eficiente que la glucosa 6-fosfato.
La galactosa es un azúcar importante utilizado no sólo para aportar energía, sino también en la biosíntesis de
glucoproteínas y glucolípidos. Una vez que el hígado capta galactosa, ésta es forforilada para formar galactosa 1-
fosfato, que reacciona con la glucosa UDP para formar galactosa UDP y glucosa 1-fosfato. La galactosa UDP
puede utilizarse para la síntesis de glucoproteínas y glucolípidos o transformarse en glucosa UDP, que puede ser
reciclada.
En el hígado, la gluconeogenia es un importante mecanismo por el cual la glucosa en sangre se
mantiene durante el ayuno
La gluconeogenia es la producción de glucosa a partir de fuentes diferentes a los carbohidratos, como grasas,
aminoácidos y lactato. El proceso es dependiente de la energía y se inicia con el piruvato como sustrato. La energía
necesaria deriva principalmente de la β-oxidación de ácidos grasos. El piruvato puede provenir del lactato y del
metabolismo de los aminoácidos glucogénicos (aquellos que pueden contribuir a la formación de glucosa). Los dos
órganos principales involucrados en la producción de glucosa a partir de fuentes diferentes a los carbohidratos son
el hígado y los riñones. Sin embargo, debido a su tamaño, el papel que desempeña el hígado es mucho más
importante que el del riñón.
La gluconeogenia es importante para el mantenimiento de las concentraciones de glucosa, sobre todo durante el
ayuno. Los eritrocitos y la médula renal dependen completamente de la glucosa en sangre para obtener energía, y la
glucosa es el sustrato preferido por el cerebro. La mayor parte de los aminoácidos pueden contribuir a los átomos de
carbono de la molécula de glucosa; la alanina del músculo es la más importante en este sentido. El factor limitante
de la velocidad de la gluconeogenia no son las enzimas hepáticas, sino la disponibilidad de sustrato. La adrenalina y
el glucagón la estimulan, pero la insulina la suprime. Por lo tanto, en pacientes con diabetes de tipo 1, la
gluconeogenia está muy estimulada, contribuyendo a la hiperglucemia característica de estos pacientes (v. cap. 15,
Microcirculación y sistema linfático).
El hígado desempeña un papel vital en el metabolismo de los lípidos
La mayor parte de las células del cuerpo pueden metabolizar ácidos grasos. Sin embargo, para que puedan hacerlo,
deben tener lugar, primero en el hígado, ciertos aspectos del metabolismo de los lípidos (fig. 27-4). El hígado capta
los ácidos grasos libres y las lipoproteínas (complejos de lípidos y proteínas) del plasma. Los lípidos circulan en el
plasma como lipoproteínas debido a que lípidos y agua no pueden mezclarse; las gotas de lípidos se unen en un
medio acuoso. Las proteínas y los fosfolípidos de la superficie de las partículas de lipoproteínas estabilizan el
triglicérido hidrófobo de la parte central de la partícula.
Durante el ayuno, los ácidos grasos se movilizan desde el tejido adiposo y son captados por el hígado. Los
hepatocitos los utilizan como fuente de energía mediante β-oxidación para generar cuerpos cetónicos y para
sintetizar los triglicéridos necesarios para la formación de VLDL. Después de una comida, los quilomicrones del
intestino delgado son metabolizados periféricamente, y el hígado capta con rapidez los restos de quilomicrones que
se forman. Los ácidos grasos derivados de los triglicéridos de los quilomicrones residuales se utilizan para formar
VLDL o para producir energía mediante β-oxidación.
Figura 27-4. El hígado desempeña un importante papel en el metabolismo de los lípidos. El hígado está involucrado en la oxidación de los ácidos
grasos, la síntesis de lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) y la regulación de los triglicéridos en sangre, lipoproteínas de baja densidad (LDL) y
lipoproteínas de alta densidad circulantes (HDL). Acetil-CoA, acetil-coenzima A; ciclo ATC, ciclo del ácido tricarboxílico; TG, triglicérido.
Metabolismo de los ácidos grasos
Los ácidos grasos que derivan del plasma pueden ser metabolizados en las mitocondrias de los hepatocitos por βoxidación para aportar energía. Los ácidos grasos se degradan para formar acetil-coenzima A (acetil-CoA). Ésta
puede ser utilizada en el ciclo del ácido tricarboxílico para producir trifosfato de adenosina (ATP), para sintetizar
ácidos grasos y para formar cuerpos cetónicos. Debido a que los ácidos grasos son sintetizados a partir de acetilCoA, cualquier sustancia que la aporte, como los carbohidratos y las proteínas, aumentan la síntesis de ácidos
grasos.
El hígado es uno de los principales órganos involucrados en la síntesis de ácidos grasos. El ácido palmítico se
sintetiza en el citosol hepatocelular; los demás ácidos grasos sintetizados en el organismo derivan de este ácido por
acortamiento, alargamiento o desaturación de su molécula.
Metabolismo de las lipoproteínas
Una de las principales funciones del hígado en el metabolismo de los lípidos es la síntesis de lipoproteínas. Las
cuatro clases principales de lipoproteínas plasmáticas circulantes son los quilomicrones, las VLDL, las lipoproteínas
de baja densidad (LDL, low-density lipoproteins) y lipoproteínas de alta densidad (HDL, high-density lipoproteins)
(tabla 27-1). Estas lipoproteínas, que difieren en su composición química, generalmente se aíslan del plasma de
acuerdo con sus propiedades de flotación.
Los quilomicrones son los más ligeros, con una densidad menor de 0,95 g/ml. Se forman sólo en el intestino
delgado y se producen en grandes cantidades durante la ingestión de grasas. Su principal función es transportar la
gran cantidad de grasa absorbida hacia el torrente sanguíneo a través del sistema linfático.
Las VLDL son más densas y pequeñas que los quilomicrones. El hígado sintetiza alrededor de 10 veces más
VLDL circulante que el intestino delgado. Al igual que los quilomicrones, las VLDL son ricas en triglicéridos y
llevan la mayor parte de los mismos desde el hígado hacia el resto de órganos. La lipoproteína lipasa degrada los
triglicéridos de las VLDL para ceder ácidos grasos, que pueden metabolizarse para aportar energía. Normalmente, el
hígado humano tiene una gran capacidad para producir VLDL, pero en los trastornos hepáticos agudos o crónicos
esta habilidad se ve seriamente comprometida. Las VLDL hepáticas se asocian con una clase muy importante de
proteínas, las proteínas apo B. La B-48 y la B-100 son las dos formas circulantes de apo B. El hígado humano
produce sólo apo B-100, con un peso molecular de alrededor de 500 000 kDa. La apo B-100 es importante para la
secreción hepática de VLDL. En la abetalipoproteinemia, se anula la secreción de apo B y de VLDL. En el
citoplasma de los hepatocitos de pacientes con abetalipoproteinemia puede observarse grandes gotas de lípidos.
Si bien en el plasma se producen cantidades considerables de LDL y HDL circulantes, el hígado también produce
una pequeña cantidad de estas dos lipoproteínas ricas en colesterol. Las LDL son más densas que las VLDL, y las
HDL son más densas que las LDL. La función de las LDL es transportar éster de colesterol desde el hígado hacia el
resto de los órganos. Se cree que las HDL eliminan el colesterol de los tejidos periféricos y lo transportan hacia el
hígado.
Los precursores y las hormonas, como el estrógeno y las hormonas tiroideas, regulan la formación y la secreción
de lipoproteínas. Por ejemplo, durante el ayuno, los ácidos grasos presentes en las VLDL derivan principalmente de
los ácidos grasos que provienen del tejido adiposo. Por el contrario, durante la ingesta de grasa, los ácidos grasos de
las VLDL producidos por el hígado derivan de los quilomicrones.
Como se ha mencionado anteriormente, los ácidos grasos captados por el hígado pueden utilizarse para la βoxidación y para la formación de cuerpos cetónicos. Las cantidades relativas de ácidos grasos dirigidos hacia estos
diferentes propósitos dependen en gran medida del estado nutricional y hormonal de la persona. Cuando el aporte de
carbohidratos es escaso (durante el ayuno), o ante concentraciones circulantes de glucagón elevadas o de insulina
bajas (diabetes), mayor cantidad de ácidos grasos son dirigidos para cetogenésis o β-oxidación. Por el contrario,
cuando el aporte de carbohidratos es abundante (durante la ingesta), o ante concentraciones de glucagón circulantes
bajas o de insulina altas, se utilizan más ácidos grasos para la síntesis de triglicéridos y para la exportación de
lipoproteínas.
La hipercolesterolemia familiar, un trastorno en el cual el hígado no produce receptores de LDL, es un ejemplo
de la importancia de este órgano en el metabolismo de las lipoproteínas. Cuando las LDL se unen a su receptor,
pasan al interior del hepatocito y allí son catabolizadas. Por lo tanto, el receptor de LDL es crucial para la
eliminación de LDL del plasma. Las personas con hipercolesterolemia familiar suelen presentar concentraciones
elevadas de LDL plasmáticas, lo que las predispone a sufrir enfermedad coronaria de forma precoz. A menudo, el
único tratamiento eficaz es un trasplante hepático.
El hígado también desempeña un importante papel en la captación de quilomicrones tras ser metabolizados.
Después de que los quilomicrones producidos por el intestino delgado entran en la circulación, la lipoproteína lipasa
de las células endoteliales de los vasos sanguíneos actúa sobre ellos para liberar ácidos grasos y glicerol de los
triglicéridos. A medida que el metabolismo progresa, los quilomicrones se contraen, provocando el desprendimiento
de colesterol libre, fosfolípidos y proteínas y la formación de HDL. Durante el metabolismo, los quilomicrones se
transforman en quilomicrones residuales, que son captados rápidamente por el hígado mediante receptores
específicos.
Producción de cuerpos cetónicos
La mayor parte de los órganos, incluido el hígado, pueden utilizar cuerpos cetónicos como combustible. Por
ejemplo, durante un ayuno prolongado, el cerebro pasa a utilizar cuerpos cetónicos (acetoacetato y βhidroxibutirato) como fuente de energía, si bien en este órgano es preferible la glucosa como combustible. La
formación de cuerpos cetónicos en el hígado no sólo es normal, sino que es fisiológicamente importante. Por
ejemplo, durante el ayuno tiene lugar una rápida reducción del glucógeno almacenado en el hígado, lo que provoca
una escasez de sustrato (p. ej., oxalacetato) para el ciclo del ácido cítrico. También se produce una rápida
movilización de ácidos grasos desde los tejidos adiposos hacia el hígado. En estas circunstancias, la acetil-CoA
formada por β-oxidación es dirigida hacia cuerpos cetónicos.
El hígado produce cuerpos cetónicos de forma eficaz. En los humanos, puede producir cada día la mitad de su
equivalente en peso de cuerpos cetónicos. Sin embargo, carece de la habilidad para metabolizarlos debido a la
ausencia de la enzima necesaria, cetoácido-CoA transferasa.
Generalmente, la concentración de cuerpos cetónicos circulantes en la sangre es baja, aunque durante una
inanición prolongada y en la diabetes es muy elevada, afección conocida como cetosis. En pacientes con diabetes,
grandes cantidades de ácido β-hidroxibutírico pueden provocar la acidificación del pH sanguíneo, un estado
denominado cetoacidosis.
Homeostasis del colesterol sanguíneo
El colesterol es esencial para la vida, y el hígado desempeña un importante papel en su homeostasis. El colesterol
hepático deriva tanto de la síntesis de novo como de la captación de lipoproteínas por el hígado. El colesterol
hepático puede utilizarse en la formación de ácidos biliares, la secreción de colesterol biliar, la síntesis de VLDL y
la síntesis de membranas hepáticas. Debido a que la absorción de colesterol biliar y de ácidos biliares por el aparato
GI es incompleta, este método de eliminación del colesterol del organismo es esencial y eficiente. Sin embargo,
pueden administrarse fármacos como las estatinas a pacientes con concentraciones elevadas de colesterol plasmático
con el fin de disminuirlas. Las estatinas actúan inhibiendo las enzimas que desempeñan un papel esencial en la
síntesis de colesterol. Las VLDL secretadas por el hígado aportan colesterol a los órganos que lo necesitan para la
síntesis de hormonas esteroides (p. ej., glándulas adrenales, ovarios y testículos).
METABOLISMO DE LAS PROTEÍNAS Y DE LOS AMINOÁCIDOS EN EL HÍGADO
El hígado es uno de los principales órganos involucrados en la síntesis de aminoácidos no esenciales a partir de
amino ácidos esenciales. El organismo puede sintetizar nueve aminoácidos necesarios para la síntesis de proteínas.
Las proteínas plasmáticas circulantes se originan en el hígado
El hígado sintetiza muchas de las proteínas plasmáticas circulantes, de las cuales la albúmina es la más importante
(fig. 27-5). Sintetiza alrededor de 3 g/día de ésta. La albúmina desempeña un importante papel en la preservación
del volumen plasmático y en el equilibrio de líquidos tisulares mediante el mantenimiento de la presión osmótica
coloidal en el plasma. Esta importante función de las proteínas plasmáticas se verifica por el hecho de que tanto la
hepatopatía como el ayuno prolongado producen edema generalizado y ascitis. La albúmina plasmática desempeña
un papel fundamental en el transporte de muchas sustancias en la sangre, como ácidos grasos libres y ciertos
medicamentos, incluidas la penicilina y el salicilato.
Las demás proteínas plasmáticas principales sintetizadas por el hígado son componentes del sistema del
complemento, que integran la cascada de la coagulación (fibrinógeno y protrombina), y proteínas involucradas en
el transporte de hierro (transferrina, haptoglobina y hemopexina).
Producción de urea
El amoníaco, derivado del catabolismo de las proteínas de los ácidos nucleicos, desempeña un papel fundamental en
el metabolismo del nitrógeno y es necesario para la biosíntesis de aminoácidos no esenciales y ácidos nucleicos. El
metabolismo del amoníaco es una de las funciones principales del hígado. Éste tiene una concentración de amoníaco
10 veces mayor que la del plasma. Las concentraciones de amoníaco circulante elevadas son altamente
neurotóxicas; la hiperamonemia provoca irritabilidad, vómitos, edema cerebral y finalmente coma, que conduce a la
muerte.
El hígado sintetiza la mayor parte de la urea en el organismo. La ingesta de proteínas regula las enzimas que
participan en el ciclo de la urea. En los humanos, el ayuno estimula estas enzimas, provocando un aumento en la
producción de urea y, por lo tanto, un incremento en las concentraciones de urea circulante.
Figura 27-5. El hígado sintetiza aminoácidos no esenciales. El hígado produce la mayoría de las proteínas plasmáticas circulantes y es la única
fuente en el organismo de aminoácidos no esenciales.
Aminoácidos no esenciales
Los aminoácidos esenciales (v. cap. 26, Secreción, digestión y absorción gastrointestinales) pueden ser aportados
con la dieta. El hígado puede formar aminoácidos no esenciales a partir de aminoácidos esenciales. Por ejemplo, la
tirosina puede sintetizarse a partir de la fenilalanina, y la cisteína, a partir de la metionina.
El ácido glutámico y la glutamina desempeñan un importante papel en la biosíntesis de ciertos aminoácidos en el
hígado. El ácido glutámico deriva de la aminación del α-cetoglutarato por parte del amoníaco. Esta reacción es
importante debido a que al amoníaco es utilizado directamente en la formación del grupo α-amino y constituye un
mecanismo para derivar nitrógeno de los productos que se forman a partir de los desechos de urea. El ácido
glutámico puede usarse en la aminación de otros α-cetoácidos para formar los aminoácidos correspondientes.
También puede transformarse en glutamina mediante el acoplamiento con amoníaco, una reacción catalizada por la
glutamina sintetasa. La glutamina es el segundo metabolito del amoníaco más importante del hígado, después de la
urea. Tiene un importante papel en el almacenamiento y transporte de amoníaco en la sangre. Mediante la acción de
diversas transaminasas, la glutamina puede ser utilizada para aminar diferentes cetoácidos a sus correspondientes
aminoácidos. También actúa como un importante sustrato oxidativo y, en el intestino delgado, es el principal
sustrato para el aporte de energía.
EL HÍGADO COMO ÓRGANO DE ALMACENAMIENTO
Otra importante función del hígado es el almacenamiento y metabolismo de vitaminas liposolubles y hierro.
También algunas vitaminas hidrosolubles, particularmente vitamina B12, pueden ser almacenadas en el hígado. Estas
vitaminas pueden liberarse hacia la circulación en caso de necesitarse.
El hígado es el lugar para la captación, el almacenamiento y la liberación de vitaminas
liposolubles
La vitamina A comprende una familia de compuestos relacionados con el retinol. Es importante para la vista, el
crecimiento, el mantenimiento de los epitelios y la reproducción. El hígado tiene un papel fundamental en la
captación, el almacenamiento y el mantenimiento de las concentraciones plasmáticas de vitamina A circulantes
mediante la movilización de sus depósitos de dicha vitamina (fig. 27-6). El retinol (un alcohol) es transportado en
los quilomicrones principalmente como un éster de ácidos grasos de cadena larga. Cuando los quilomicrones entran
en la circulación, la lipoproteína lipasa actúa rápidamente sobre el triglicérido; el contenido de triglicérido de las
partículas se reduce significativamente, mientras que el retinil éster permanece sin cambios. En el hígado existen
receptores que median la rápida captación de los restos de quilomicrones, los cuales son degradados, con lo que se
almacena retinil éster.
Cuando la concentración de vitamina A en sangre disminuye, el hígado moviliza la vitamina A almacenada
mediante la hidrólisis del retinil éster (fig. 27-6). El retinol formado se une con la proteína de unión al retinol
(PUR), que se sintetiza en el hígado antes de ser secretada en la sangre. La cantidad de PUR secretada depende del
estado de la vitamina A. La carencia de esta vitamina inhibe significativamente la liberación de PUR, mientras que
la carga de vitamina A estimula su liberación. La PUR se une al retinol en una relación estequiométrica 1:1. Esto
provoca la solubilización de este último, lo que lo protege de la oxidación.
Figura 27-6. El hígado almacena vitaminas liposolubles. En esta figura se ilustra el metabolismo de la vitamina A (retinol) por el hepatocito.
Cuando las concentraciones de vitamina A circulante disminuyen, el hígado hidroliza el retinil éster almacenado. PUR, proteína de unión al retinol; RE,
retículo endoplásmico.
La hipervitaminosis A se produce cuando se consumen grandes cantidades de vitamina A. Debido a que el
hígado es el órgano de depósito de vitamina A, a menudo la hepatotoxicidad se asocia con hipervitaminosis A. Si la
ingestión de cantidades excesivas de vitamina A es continua, puede producirse hipertensión portal y cirrosis. La
mayor parte de los casos de toxicidad y sobredosis de vitamina A fueron informados por exploradores del ártico,
quienes habían consumido hígados de osos polares y focas, con altos contenidos de esta vitamina. El β-caroteno
(nombre que deriva del término latín que significa zanahoria) pertenece a una familia de compuestos naturales
denominados carotenos o carotenoides. Es abundante en las plantas y otorga colores anaranjados y amarillentos a
frutas y vegetales. En el organismo, el β-caroteno se transforma en vitamina A (retinol). Si bien cantidades
excesivas de vitamina A pueden ser tóxicas, el organismo transforma sólo la cantidad necesaria, lo que hace al βcaroteno una fuente segura de esta vitamina.
Se cree que la vitamina D puede ser almacenada en el músculo esquelético y en el tejido adiposo. Sin embargo,
el hígado es el responsable de la activación inicial de la vitamina D transformando la vitamina D 3 en 25hidroxivitamina D3. Además, la vitamina D sintetiza la proteína de unión a la vitamina D.
La vitamina K es liposoluble e importante en la síntesis hepática de protrombina. La protrombina se sintetiza
como un precursor que se transforma en protrombina madura, a través de una reacción que requiere la presencia de
vitamina K (fig. 27-7). La carencia de vitamina K causa alteraciones en la coagulación sanguínea.
El músculo esquelético es el mayor depósito de vitamina K, si bien se desconoce su significado fisiológico, así
como otros depósitos en el cuerpo. Las necesidades de vitamina K en la dieta son escasas y son aportadas de forma
adecuada por la dieta occidental promedio. Las bacterias del aparato GI también aportan vitamina K. Ésta parece ser
una fuente importante de dicha vitamina, dado que la administración prolongada de antibióticos de amplio espectro
a veces provoca hipoprotrombinemia. Debido a que la absorción de vitamina K depende de la absorción normal de
grasas, cualquier malabsorción prolongada de lípidos puede provocar su carencia. La cantidad de vitamina K
almacenada en el hígado es relativamente limitada, por lo que puede manifestarse hipoprotrombinemia en pocas
semanas. Generalmente, esto puede resolverse con la administración de vitamina K de forma parenteral.
Figura 27-7. El hígado sintetiza proteínas para la coagulación de la sangre. La figura ilustra la síntesis y la liberación de protrombina por el
hepatocito, una proteína clave en la coagulación sanguínea. RE, retículo endoplásmico.
El hígado desempeña un papel clave en el transporte, el almacenamiento y el metabolismo del
hierro
El hierro es esencial para la vida, por lo que la regulación de su metabolismo es importante en muchos aspectos de
la salud y la enfermedad humanas. En el organismo, la mayor parte del hierro se encuentra en los eritrocitos y, por
lo tanto, tanto la anemia por carencia de hemoglobina como la anemia por carencia de hierro son los dos tipos de
enfermedades más comunes asociadas con la carencia de este elemento.
El hierro actúa como un transportador de proteínas que de sempeña un importante papel en numerosos procesos
metabólicos. El grupo más importante de proteínas de unión al hierro contiene moléculas hemo, las cuales tienen
hierro en su centro. Estas proteínas transportadoras de grupo hemo llevan a cabo las reacciones redox y el transporte
de electrones necesarios para la fosforilación oxidativa, principal fuente de energía para las células. Otro importante
grupo de proteínas que contienen hierro son las proteínas de sulfuro de hierro, algunas de las cuales son un
componente esencial en la fosforilación oxidativa.
Las proteínas de unión al grupo hemo se encuentran también en la hemoglobina, y transportan oxígeno y dióxido
de carbono. El hierro también es un componente esencial de la mioglobina para el transporte y la descarga de
oxígeno en las células de músculo esquelético y de músculo cardíaco.
El hígado es el principal lugar para la síntesis de varias proteínas involucradas en el transporte y el metabolismo
del hierro. La proteína transferrina desempeña un papel vital en el transporte y la homeostasis del hierro en la
sangre. La concentración de transferrina plasmática circulante es inversamente proporcional a la carga hierro del
cuerpo (cuanto mayor es la concentración de transferrina en el hepatocito, menor es su velocidad de síntesis). Ante
una carencia de hierro, la síntesis de transferrina en el hígado se ve estimulada de manera significativa, lo que
aumenta la absorción de este elemento en el intestino. La haptoglobina, una glucoproteína grande con un peso
molecular de 100 000 kDa, se une a la hemoglobina libre en la sangre. El hígado elimina rápidamente el complejo
hemoglobina-haptoglobina, conservando el hierro en el cuerpo. La hemopexina es otra proteína sintetizada en el
hígado involucrada en el transporte del grupo hemo libre en la sangre. Forma un complejo con este grupo, que es
rápidamente eliminado por el hígado.
Los eritrocitos que se encuentran ligeramente alterados son eliminados por el bazo. Las células de Kupffer del
hígado también tienen la capacidad de eliminar los eritrocitos dañados, especialmente aquellos con una lesión
moderada (fig. 27-8). Los lisosomas secundarios digieren rápidamente los eritrocitos captados por las células de
Kupffer y liberan el grupo hemo. La hemooxigenasa microsomal libera hierro del grupo hemo, que entonces entra
en el conjunto de hierro libre y es almacenado como ferritina o liberado hacia el torrente sanguíneo (unido a
apotransferrina). Una parte del hierro en forma de ferritina se transforma en gránulos de hemosiderina. No está
claro si el hierro de los gránulos de hemosiderina puede intercambiarse con el hierro libre.
Figura 27-8. Las células de Kupffer eliminan de la circulación los eritrocitos lesionados. Las células de Kupffer fagocitan rápidamente a los
eritrocitos lesionados. El hierro liberado de la molécula hemo durante la fagocitosis se vuelve parte del conjunto de hierro libre.
Durante largo tiempo se creyó que las células de Kupffer eran las únicas que participaban en el almacenamiento
de hierro; sin embargo, recientes estudios sugieren que los hepatocitos son los principales lugares de depósito a
largo plazo. La transferrina se une a los receptores de la superficie de los hepatocitos, y el complejo transferrinareceptor completo pasa al interior de éstos y es procesado (fig. 27-9). La apotransferrina (que no contiene hierro) es
reciclada de regreso al plasma, mientras que el hierro liberado entra en una reserva de hierro lábil. El hierro de la
transferrina es probablemente la principal fuente de hierro para los hepatocitos, aunque también obtienen hierro de
los complejos haptoglobina-hemoglobina y hemopexina-hemo. Cuando la hemoglobina es liberada dentro del
hepatocito, es degradada en los lisosomas secundarios y libera el grupo hemo. Este grupo es procesado en el REL y
se libera hierro libre que entra en la reserva de hierro lábil. Es probable que una parte significativa del hierro libre en
el citosol se combine rápidamente con apoferritina para formar ferritina. Como las células de Kupffer, los
hepatocitos pueden transferir parte del hierro de la ferritina a hemosiderina.
El organismo humano regula estrictamente la absorción y el reciclado de hierro. Sin embargo, fisiológicamente
existe la denominada «paradoja del hierro»; el hierro es un elemento esencial para la vida, pero el cuerpo humano
no posee un mecanismo fisiológico regulador para la excreción de éste. La sobrecarga de hierro se previene
únicamente mediante la regulación de la absorción de hierro; por ello, quienes no pueden regular la absorción
presentan trastornos por sobrecarga de hierro. En estos casos, el hierro se vuelve tóxico para las células. Esta
toxicidad tiene lugar cuando la cantidad de hierro circulante excede la cantidad de transferrina disponible para
unirse al mismo. Se manifiesta al haber hierro que no se une, permaneciendo como hierro libre dentro de las células,
donde puede catalizar la transformación de peróxido de hidrógeno en radicales libres. Estos radicales lesionan
gravemente las células del corazón, el hígado y el riñón, así como otros órganos que participan en el metabolismo.
Generalmente, la toxicidad por hierro se debe a una sobredosis de complementos que lo contienen (raro), a repetidas
transfusiones y a enfermedades genéticas. Un ejemplo clásico de sobrecarga genética de hierro es
la hemocromatosis hereditaria (HH). La HH provoca una absorción excesiva de hierro de los alimentos, que hace
que el hepatocito se vuelva defectuoso y no pueda llevar a cabo sus funciones normales. La disfunción celular se
debe al daño provocado por los radicales libres.
Una parte del hierro es almacenado en el organismo. El mayor depósito de hierro es el que está unido a la
ferritina, y la mayor cantidad de hierro unido a ferritina se encuentra en los hepatocitos, la médula ósea y el bazo.
Sin embargo, el principal lugar de almacenamiento de hierro son los depósitos de ferritina del hígado.
Las proteínas que participan en la coagulación son metabolizadas por el hígado
Las células del hígado son importantes para la producción y el aclaramiento de proteínas de la coagulación. Los
hepatocitos secretan la mayoría de los factores e inhibidores de la coagulación conocidos, algunos de ellos de forma
exclusiva. Además, varias proteínas de la coagulación y la anticoagulación necesitan una modificación dependiente
de la vitamina K después de su síntesis, específicamente los factores II (protrombina), VII, IX y X y las proteínas C
y S, para hacerse efectivas.
Figura 27-9. El hepatocito es el principal lugar de almacenamiento de hierro. La transferrina se une a receptores en los hepatocitos y, como se ve
en esta figura, el complejo transferrina-receptor completo pasa al interior y es procesado.
El sistema monocito-macrófago del hígado, principalmente las células de Kupffer, es importante para depurar los
factores de la coagulación y los complejos factor-inhibidor. Las alteraciones en la perfusión hepática o un
compromiso en la función del hígado pueden provocar un aclaramiento ineficaz de las proteínas de la coagulación
activadas, por lo que los pacientes con insuficiencia hepática avanzada pueden presentar coagulación intravascular
diseminada (CID). La CID es la activación patológica de los mecanismos de coagulación sanguínea, que llevan a la
formación de pequeños coágulos dentro de los vasos sanguíneos de todo el cuerpo. Esto provoca una
desorganización de la coagulación normal y, por lo tanto, sangrado anómalo y posible mal funcionamiento de los
órganos.
FUNCIONES ENDOCRINAS DEL HÍGADO
El hígado es importante en la regulación de las funciones endocrinas de las hormonas. Puede amplificar la acción de
algunas hormonas. También es el principal órgano para la eliminación de hormonas peptídicas.
El hígado activa y degrada varias hormonas
Como ya se ha mencionado, el hígado transforma la vitamina D 3 en 25-hidroxivitamina D3, un paso esencial antes
de la transformación a la hormona activa 1,25-dihidroxivitamina D3 en los riñones. El hígado también es el principal
lugar de transformación de la hormona tiroidea tiroxina (T4) a la hormona más potente triyodotironina (T 3). La
regulación de la transformación hepática de T 4 a T3 tiene lugar tanto a nivel de captación como a nivel de
transformación. Debido a la capacidad del hígado para transformar T 4 en T3, el hipotiroidismo no es común en
pacientes con hepatopatía. Sin embargo, en caso de hepatopatía crónica avanzada, los signos de hipotiroidismo
pueden ser más evidentes.
El hígado modifica la función de la somatotropina (hormona de crecimiento) secretada por la hipófisis.
Los factores de crecimiento similares a la insulina producidos por el hígado median algunas de las acciones de la
somatotropina (v. cap. 31, Hipotálamo e hipófisis).
El hígado también ayuda a eliminar y degradar muchas hormonas circulantes. La insulina puede ser degradada en
varios órganos, aunque el hígado y los riñones son los más importantes. La presencia de receptores de insulina en la
superficie de los hepatocitos sugiere que la unión de esta hormona a dichos receptores provoca la degradación de
algunas moléculas de insulina. También se verifica degradación de insulina por proteasas de los hepatocitos que no
involucran a su receptor.
El glucagón y la somatotropina son degradados principalmente por el hígado y los riñones. Como consecuencia, a
menudo los pacientes con hígado cirrótico presentan concentraciones elevadas de hormonas como el glucagón. El
hígado también participa en la degradación de numerosas hormonas GI (p. ej., gastrina), aunque probablemente los
riñones y otros órganos contribuyan de manera más significativa a la inactivación de estas hormonas.
De la investigación básica a la clínica / 27-1
Obesidad y esteatohepatitis no alcohólica
La esteatohepatitis no alcohólica, también llamada EHNA, es una enfermedad hepática silente pero potencialmente
grave. Tal como el término indica, los pacientes con EHNA generalmente consumen muy poco alcohol o no lo
hacen. La EHNA se manifiesta como grasa en el hígado, junto con inflamación y fibrosis. Los pacientes con EHNA
a menudo se sienten sanos y no son conscientes de que tienen un problema hepático. Sin embargo, la EHNA puede
ser grave y provocar cirrosis y, como consecuencia, insuficiencia hepática. Se estima que entre el 10% y el 20% de
los estadounidenses presentan hígados grasos, y sólo una fracción de esa población tiene hepatitis.
Más alarmante aún es el incremento en el número de niños y adolescentes con sobrepeso u obesos en Estados
Unidos. La epidemia de la obesidad ha producido un pronunciado incremento en la incidencia de hígado graso y
EHNA en los niños. La figura 27-1 A muestra la infiltración de células inflamatorias y esteatosis en una muestra
para biopsia de hígado de un paciente con EHNA. Si bien la presencia de grasa en el hígado puede determinarse
fácilmente mediante tomografía computarizada o resonancia magnética, los médicos no tienen la certeza de la
presencia de inflamación. Actualmente, el único método para determinar la inflamación es el análisis histológico de
una biopsia de hígado. Aunque esta técnica es relativamente segura, también es, no obstante, invasiva y presenta
riesgos asociados, como lesión hepática. La biopsia en sí misma no es en particular incómoda; tener que permanecer
en reposo durante varias horas para prevenir una hemorragia en la zona es quizás lo más molesto.
Actualmente, un indicador principal de hepatopatía es el hallazgo de enzimas hepáticas en la circulación. Sin
embargo, los avances en biología molecular y el descubrimiento de numerosos biomarcadores en la circulación
pueden llevar a grandes adelantos en el tratamiento de la EHNA si la enfermedad puede ser identificada por
concentraciones elevadas de marcador(es) en la circulación. El aumento de dicho(s) marcador(es) podría indicar
inflamación hepática, lo que posiblemente eliminaría la necesidad de llevar a cabo una biopsia del hígado. Por
ejemplo, la concentración de ácidos biliares circulantes en el hígado puede servir como un marcador más sensible
que indique los estadios tempranos de hepatopatía.
Figura 27-1 A. Una muestra de biopsia de un paciente con esteatohepatitis no alcohólica muestra la infiltración y la esteatosis de células inflamatorias.
Resumen del capítulo
• La unidad funcional del hígado es el lóbulo hepático, que contiene células especializadas denominadas hepatocitos.
• El hígado desempeña un importante papel en el mantenimiento de las concentraciones de glucosa y en el
metabolismo de drogas o fármacos y sustancias tóxicas.
• El hígado es el único órgano que, en el adulto, puede regenerarse.
• La gluconeogenia regula la glucosa en sangre durante el ayuno.
• El hígado es el primer órgano que se ve afectado y que responde frente a cambios en las concentraciones plasmáticas
de insulina.
• El hígado es uno de los principales órganos involucrados en la síntesis de ácidos grasos.
• El hígado colabora en la eliminación de colesterol del organismo.
• El hígado desempeña un importante papel en el metabolismo del hierro.
• El hígado modifica la acción de hormonas liberadas por otros órganos.