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La primera secreción con la cual tienen contacto los alimentos ingeridos es la saliva; ésta es producida por tres pares de glándulas salivales (parótida, submandibular y sublingual) que drenan sus secreciones hacia la cavidad bucal. Ella contiene diversos componentes orgánicos, los cuales inician la digestión (sobre todo del almidón, mediado por la amilasa) y protegen la cavidad bucal de bacterias (como la inmunoglobulina A y la lisozima). Las secreciones de las tres glándulas difieren en su proporción relativa de componentes proteínicos y mucinosos, lo cual es consecuencia del número relativo de células serosas y mucosas de los ácinos salivales.
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La saliva sirve para lubricar el bolo alimenticio a (facilitada por las mucinas); además es hipotónica, en comparación con el plasma, así como también alcalina; esta última característica es importante para neutralizar cualquier secreción gástrica que refluye hacia el esófago. Las glándulas salivales constan de porciones terminales ciegas (ácinos); éstas generan la secreción primaria que contiene los componentes orgánicos disueltos en un líquido, el cual básicamente tiene una composición idéntica a la del plasma. Las glándulas salivales son de hecho muy activas cuando reciben una estimulación máxima, al secretar su propio peso en saliva cada minuto. Para lograr esto, se hallan ricamente dotadas de vasos sanguíneos circundantes, los cuales se dilatan cuando se inicia la secreción salival. Después se modifica la composición de la saliva, conforme fluye desde los ácinos hacia fuera a los conductos que finalmente confluyen y la liberan en la cavidad bucal. Se extraen iones sodio (Na+) y aniones de cloro (Cl–), y se añaden iones potasio (K+) y bicarbonato. Dado que los conductos son relativamente impermeables al agua, la pérdida de cloruro de sodio (NaCl) vuelve hipotónica la saliva, sobre todo a bajas intensidades de secreción. A medida que aumenta la tasa de secreción, se dispone de menos tiempo para la extracción de cloruro de sodio y aumenta la tonicidad de la saliva, pero siempre permanece un poco hipotónica con respecto al plasma. En general, los tres pares de glándulas salivales que drenan hacia la cavidad bucal abastecen de 1 000 a 1 500 ml de saliva por día.
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La secreción salival es controlada casi de manera exclusiva por influencias neurales y la rama parasimpática del sistema nervioso autónomo desempeña el papel más destacado (fig. 25-3). Los impulsos simpáticos modifican levemente la composición de la saliva (sobre todo al incrementar el contenido proteínico), pero tienen poca influencia en el volumen. La secreción es desencadenada por reflejos, los cuales son estimulados por el acto físico de la masticación, pero en realidad aquélla es iniciada incluso antes que la comida sea llevada a la boca, como resultado de impulsos centrales activados por imaginar la comida, verla u olerla. De hecho, la secreción salival puede ser fácilmente condicionada, como en los experimentos clásicos de Pavlov, en los cuales se condicionó a los perros para salivar en respuesta a una campana al relacionar este estímulo con un alimento. La secreción salival también es desencadenada por la náusea, pero se inhibe al temer o durante el sueño.
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La saliva realiza diversas funciones muy importantes: facilita la deglución, mantiene húmeda la boca, sirve de solvente para las moléculas que estimulan las papilas gustativas, ayuda a la rapidez al facilitar los movimientos de los labios y la lengua, y conserva la boca y los dientes limpios. La saliva también posee alguna acción antibacteriana y los pacientes con salivación deficiente (xerostomía) manifiestan caries dental con una frecuencia mayor en comparación con la normal. Los amortiguadores presentes en aquélla ayudan a preservar el pH oral en 7.0, aproximadamente.
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El alimento es almacenado en el estómago, mezclado con ácido, moco y pepsina; aquél se libera a una velocidad controlada y constante hacia el duodeno (Recuadro clínico 25-1).
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RECUADRO CLÍNICO 25-1 Úlcera péptica
En el ser humano, las úlceras gástrica y duodenal se relacionan principalmente con una destrucción de la barrera que normalmente impide la irritación y la autodigestión de la mucosa por las secreciones gástricas. La infección por la bacteria Helicobacter pylori, destruye esta barrera, lo mismo que el ácido acetilsalicílico y otros fármacos antiinflamatorios no esteroideos (NSAID) que inhiben la producción de prostaglandinas y, como consecuencia, reducen la secreción de moco y HCO3–. Los NSAID se utilizan ampliamente para tratar el dolor y la artritis. Una causa adicional de la ulceración es la excesiva y prolongada secreción de ácido. Un ejemplo de esto son las úlceras que se presentan en el síndrome de Zollinger-Ellison.
Este síndrome se observa en pacientes con gastrinomas. Estos tumores pueden presentarse en el estómago y el duodeno, pero la mayoría de ellos se forman en el páncreas. La gastrina produce hipersecreción prolongada de ácido y se presentan úlceras graves.
AVANCES TERAPÉUTICOS En las úlceras gástricas y duodenales, quizá se facilite la cicatrización mediante la inhibición de la secreción de ácido con fármacos, como el omeprazol y fármacos afines, que inhiben la bomba H+-K+-ATPasa (“inhibidores de la bomba de protones”). Si está presente, H. pylori puede ser erradicado con antibióticos y se tratan las úlceras provocadas por los antiinflamatorios no esteroideos mediante la suspensión del uso de estos medicamentos o, cuando esto no es recomendable, por medio del tratamiento con el agonista de las prostaglandinas, misoprostol. Los gastrinomas a veces pueden resecarse quirúrgicamente.
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CONSIDERACIONES ANATÓMICAS
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En la figura 25-4 se muestra la anatomía macroscópica del estómago. La mucosa gástrica contiene muchas glándulas profundas. En el cardias y la región pilórica, las glándulas secretan moco. En el cuerpo del estómago, incluido el fondo, las glándulas contienen células parietales (oxínticas), las cuales secretan ácido clorhídrico y factor intrínseco, así como células principales (zimógenas, pépticas), que secretan pepsinógenos (fig. 25-5). Estas secreciones se mezclan con el moco secretado por las células presentes en los cuellos de las glándulas. Algunas de estas glándulas desembocan en una cámara co-mún (fosa gástrica), la cual a su vez hace lo mismo en la superficie de la mucosa. Las células mucosas secretan moco junto con HCO3– en la superficie del epitelio entre las glándulas.
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El estómago tiene abundante riego sanguíneo y linfático. La inervación parasimpática se deriva de los nervios vagos y, la simpática, del plexo celiaco.
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ORIGEN Y REGULACIÓN DE LAS SECRECIONES GÁSTRICAS
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El estómago añade un volumen importante de jugos digestivos a la comida. Al igual que la secreción salival, el estómago de hecho se prepara para recibir la comida antes de ingerirla realmente, durante la llamada fase cefálica, la cual puede estar influida por las preferencias alimentarias. En seguida, aparece una fase gástrica de la secreción; ella es cuantitativamente la más importante y, por último, hay una fase intestinal, una vez que el alimento ha salido del estómago. Cada fase es regulada de modo esencial por factores locales y distantes desencadenantes.
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Las secreciones gástricas (cuadro 25-1) se originan en las glándulas presentes en la pared del estómago; éstas drenan hacia su luz y también en las células de la superficie que secretan principalmente moco y bicarbonato para proteger al estómago e impedir que se digiera a sí mismo, lo mismo que sustancias conocidas como péptidos “en trébol”, los cuales estabilizan la capa de moco y bicarbonato. Las secreciones glandulares del son diferentes en diversas regiones del órgano. Las más características se derivan de las glándulas del fondo o del cuerpo del estómago. Éstas contienen células parietales distintivas, que secretan ácido clorhídrico y factor intrínseco, y las células principales, las cuales producen pepsinógenos y lipasa gástrica (fig. 25-5). El ácido secretado por las células parietales sirve para esterilizar la comida y también para comenzar la hidrólisis de macromoléculas alimentarias. El factor intrínseco es importante en la absorción subsiguiente de vitamina B12, o coba-lamina. El pepsinógeno es el precursor de la pepsina, la cual inicia la digestión de proteínas. Asimismo, la lipasa comienza la digestión de los lípidos de los alimentos.
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Se conocen tres estímulos principales para la secreción gástrica; cada uno de ellos desempeña una función específica en hacer concordar la tasa de secreción con las necesidades fisiológicas (fig. 25-6). La gastrina es una hormona liberada por las células G del antro gástrico tanto en respuesta a un neurotransmisor específico secretado por las terminaciones nerviosas entéricas, conocido como péptido liberador de gastrina (GRP) o bombesina, en respuesta a la presencia de oligopéptidos en la luz gástrica. Luego, la gastrina es transportada a través de la circulación sanguínea hasta las glándulas del fondo gástrico, donde se une a los receptores no sólo en las células parietales (y posiblemente las principales) para la secreción activa, sino también en las células semejantes a las células enterocromafines (ECL), las cuales se hallan en la glándula y liberan histamina, la cual también activa la secreción de la célula parietal al unirse a los receptores de histamina H2. Por último, las células parietales y las principales también pueden ser estimuladas por la acetilcolina, la cual es liberada por las terminaciones nerviosas entéricas en el fondo gástrico.
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Durante la fase cefálica de la secreción gástrica, la secreción es activada de manera predominante por los impulsos vagales los cuales se originan en la región encefálica conocida como complejo vagal dorsal, el cual coordina los impulsos provenientes de los centros superiores. Los impulsos vagales eferentes hacia el estómago liberan luego péptido liberador de gastrina y acetilcolina, iniciando con ello la función secretora. Sin embargo, antes que la comida entre en el estómago, hay algunos factores adicionales desencadenantes y, por tanto, es limitada la cantidad de secreción. Por otra parte, una vez ingerido el alimento, los componentes de la misma estimulan la liberación sustancial de gastrina y la presencia física de la comida también distiende el estómago y activa los receptores de la distensión, lo cual provoca un reflejo “vagovagal”, así como uno local que intensifica más la secreción. La presencia de comida amortigua la acidez gástrica, lo cual, por lo demás, serviría de señal inhibidora de la retroalimentación para interrumpir la secreción consecutiva a la liberación de somatostatina, hormona inhibidora tanto de las células G como de las células semejantes a las células enterocromafines, y de la secreción por las propias células parietales (fig. 25-6). Esto quizá constituye un mecanismo decisivo por el cual se termina la secreción gástrica después que el alimento se desplaza desde el estómago hasta el intestino delgado.
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Las células parietales gástricas tienen un alto grado de especialización en su tarea singular de secretar ácido concentrado (fig. 25-7). Las células están llenas de mitocondrias que suministran energía para impulsar la H,K-ATPasa apical, o bomba de protones, la cual desplaza los hidrogeniones fuera de la célula parietal, en contra de un gradiente de concentración de más de 1 millón de veces. En reposo, las bombas de protones están secuestradas dentro de la célula parietal en una serie de compartimientos de membrana, los cuales se conocen como tubulovesículas. Por otra parte, cuando la célula parietal comienza a secretar, estas vesículas se fusionan con las invaginaciones de la membrana apical, conocidas como canalículos, con amplificación sustancial del área de la membrana apical y con posicionamiento de las bombas de protones para comenzar la secreción de ácido (fig. 25-8). La membrana apical contiene conductos de potasio, que suministran los iones potasio que se intercambian con hidrogeniones, así como los conductos de cloro que proporcionan la diferencia de iones para la secreción de HCl (fig. 25-9). La generación de protones también se acompaña de la liberación de cantidades equivalentes de iones de bicarbonato hacia la circulación sanguínea que, como se verá, serán utilizados más tarde para neutralizar la acidez gástrica una vez efectuada su función (fig. 25-9).
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Cada uno de los tres agonistas de la célula parietal (gastrina, histamina y acetilcolina) se une a receptores diferentes en la membrana basolateral (fig. 25-8). La gastrina y la acetilcolina favorecen la secreción al elevar las concentraciones citosólicas de calcio libre, en tanto la histamina aumenta el 3´,5´-monofosfato de adenosina cíclico (cAMP) intracelular. El efecto neto de estos segundos mensajeros es el transporte y los cambios morfológicos ya descritos. Sin embargo, es importante tener presente que las dos vías diferentes para la activación son sinérgicas y tienen un efecto más que aditivo sobre las tasas de secreción, cuando están presentes de manera simultánea histamina más gastrina, o acetilcolina, o las tres. La importancia fisiológica de este sinergismo es la posibilidad de estimular altas tasas de secreción con cambios relativamente pequeños en la disponibilidad de cada uno de los estímulos. El sinergismo tiene importancia terapéutica en virtud de que la secreción puede inhibirse de manera notable mediante el bloqueo de la acción de sólo uno de los factores desencadenantes (más a menudo el de la histamina, a través de los antagonistas de H2, los cuales son fármacos ampliamente utilizados para tratar los efectos adversos de la secreción gástrica excesiva, como lo es el reflujo.
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La secreción gástrica añade unos 2.5 L/día al contenido intestinal. Sin embargo, pese a su volumen sustancial y control delicado, las secreciones gástricas son indispensables para la digestión y la absorción completa de una comida, con la excepción de la absorción de cobalamina. Esto ilustra una faceta importante de la fisiología digestiva, es decir, el hecho de que la capacidad de digestión y absorción notablemente superan las necesidades normales. Por otra parte, si se reduce por largo tiempo la secreción gástrica, los individuos pueden manifestar mayor susceptibilidad a las infecciones adquiridas por la vía oral.
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SECRECIÓN PANCREÁTICA
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El jugo pancreático contiene enzimas, las cuales son de primordial importancia en la digestión (cuadro 25-2). Su secreción es controlada en parte por un mecanismo reflejo y, parcialmente, por las hormonas gastrointestinales secretina y colecistocinina (CCK).
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CONSIDERACIONES ANATÓMICAS
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La porción del páncreas que secreta jugo pancreático es una glándula alveolar (acinar) compuesta parecida a las glándulas salivales. Los gránulos que contienen las enzimas digestivas (gránulos de zimógeno) se forman en la célula y son descargados por exocitosis (cap. 2) de los vértices de la célula hacia las luces de los conductos pancreáticos (fig. 25-10). Los canículos de los conductos pequeños confluyen en un solo conducto (conducto pancreático de Wirsung), el cual suele unirse al colédoco para formar la ampolla de Vater (fig. 25-11). La ampolla desemboca en la papila duodenal y su orificio es envuelto por el esfínter de Oddi. Algunos individuos tienen un conducto pancreático accesorio (conducto de Santorini), el cual entra en una porción más proximal del duodeno.
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COMPOSICIÓN DEL JUGO PANCREÁTICO
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Éste es alcalino (cuadro 25-3) y posee un elevado contenido de HCO3– (aproximadamente 113 meq/L en comparación con 24 meq/L en el plasma). Cada día se secretan alrededor de 1 500 ml de jugo pancreático. Los jugos biliares e intestinales también son neutrales o alcalinos y estas tres secreciones neutralizan el ácido gástrico, con lo cual se incrementa el pH del contenido duodenal de 6.0 a 7.0. Para el tiempo en que el quimo llega al yeyuno, su pH es casi neutral, pero en escasas ocasiones el contenido intestinal es alcalino.
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El jugo pancreático contiene también diversas enzimas digestivas, pero muchas de ellas son liberadas en forma inactiva para ser activadas cuando llegan al interior (luz) del intestino (consúltese el capítulo 26). Las enzimas son activadas después del desdoblamiento proteolítico por acción de la tripsina, que constituye en sí una proteasa pancreática liberada en la forma de un precursor inactivo (tripsinógeno).
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Es evidente el peligro potencial de la liberación de una pequeña cantidad de tripsina hacia el páncreas; la reacción en cadena resultante produciría enzimas activas que podrían digerir dicho órgano. Por tanto, no sorprende que el páncreas normalmente contenga un inhibidor de la tripsina.
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Otra enzima activada por la tripsina es la fosfolipasa A2. Esta enzima desdobla un ácido graso de la fosfatidilcolina, formando así lisofosfatidilcolina. Ésta lesiona las membranas celulares. Se ha propuesto una hipótesis, en la cual en la pancreatitis aguda, una enfermedad grave y a veces letal, la fosfolipasa A2 es activada prematuramente en los conductos pancreáticos, con la formación de lisofosfatidilcolina a partir de fosfatidilcolina que es un componente normal de la bilis. Esto produce la destrucción del tejido pancreático y la necrosis del tejido adiposo circundante.
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En las situaciones normales, pequeñas cantidades de enzimas digestivas pancreáticas se filtran hacia la circulación, pero en la pancreatitis aguda, se elevan de modo notable las concentraciones de enzimas digestivas en la circulación sanguínea. Por tanto, la valoración de la concentración plasmática de amilasa o lipasa es útil para el diagnóstico de la enfermedad.
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REGULACIÓN DE LA SECRECIÓN DE JUGO PANCREÁTICO
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La secreción del jugo pancreático está sujeta sobre todo a control hormonal. La secretina actúa sobre los conductos pancreáticos y produce una secreción copiosa de un jugo pancreático muy alcalino, el cual es rico en HCO3– y deficiente en enzimas. El efecto en las células de los conductos se debe a un incremento en el cAMP intracelular. La secretina también estimula la secreción de bilis. La colecistocinina actúa sobre las células acinares y causa la liberación de gránulos de zimógeno y la producción de jugo pancreático rico en enzimas, pero con volumen reducido. Su efecto es mediado por la fosfolipasa C (cap. 2).
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En la figura 25-12 se muestra la respuesta a la secretina intravenosa. Obsérvese que conforme aumenta el volumen de secreción pancreática, desciende su concentración de cloro y se incrementa su concentración de HCO3–. Aunque este último es secretado en los conductos pequeños, se resorbe en los conductos grandes en intercambio por cloro (fig. 25-13). La magnitud del intercambio es inversamente proporcional a la tasa de flujo.
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Al igual que la colecistocinina, la acetilcolina actúa sobre las células acinares a través de la fosfolipasa C y produce la descarga de gránulos de zimógeno, en tanto la estimulación de los vagos genera secreción de una pequeña cantidad de jugo pancreático rico en enzimas. Se dispone de pruebas indicativas de una secreción refleja condicionada, mediada por fibras vagales, para la secreción de jugo pancreático en respuesta a la vista o el olfato del alimento.
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Una secreción adicional importante para la función digestiva, la bilis, se origina en el hígado. Los ácidos biliares que contiene son importantes para digerir y absorber los lípidos. Además, la bilis sirve de líquido excretor decisivo, mediante el cual el organismo elimina los productos terminales liposolubles del metabolismo, así como los xenobióticos liposolubles. La bilis es la única vía por la cual el organismo puede deshacerse del colesterol (sea en su forma natural o tras su conversión en ácidos biliares). En este capítulo y en el siguiente, se describe la función de la bilis como líquido digestivo. En el capítulo 28, se presenta un análisis más general de las funciones transportadoras y metabólicas del hígado.
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Ésta se encuentra constituida por ácidos biliares, pigmentos biliares y otras sustancias disueltas en una solución electrolítica alcalina semejante al jugo pancreático. Cada día se secretan aproximadamente 500 ml. Algunos de los componentes de la bilis se reabsorben en el intestino y luego son excretados de nuevo por el hígado (circulación enterohepática).
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Los glucurónidos de los pigmentos biliares, bilirrubina y biliverdina, confieren el color amarillo dorado a la bilis. En el capítulo 28, se describe con detalle la formación de estos productos de desintegración de la hemoglobina. Al considerar a la bilis como una secreción que interviene en la digestión, destacan los ácidos biliares que constituyen sus elementos más importantes. El organismo los sintetiza a partir del colesterol y los secreta en la bilis conjugados con glicina o taurina, un derivado de la cisteína.
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En la figura 25-14 se enuncian los cuatro ácidos biliares principales que se encuentran en el ser humano. En común con la vitamina B, el colesterol, diversas hormonas esteroideas y los glucósidos digitálicos, los ácidos biliares contienen el núcleo esteroideo (cap. 20). Los dos principales ácidos biliares (primarios), los cuales se forman en el hígado, corresponden al ácido cólico y el ácido quenodesoxicólico. En el colon, las bacterias convierten ácido cólico en ácido desoxicólico, y el ácido quenodesoxicólico, en ácido litocólico. Además, se forman pequeñas cantidades de ácido ursodesoxicólico a partir del ácido quenodesoxicólico. El ácido ursodesoxicólico es un tautómero de ácido quenodesoxicólico en la posición 7. Dada su formación por acción bacteriana, los ácidos desoxicólico, litocólico y ursodesoxicólico se denominan ácidos biliares secundarios.
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Las sales biliares realizan varias acciones importantes: reducen la tensión superficial y, junto con los fosfolípidos y los monoglicéridos, intervienen en la emulsificación de los líquidos como preparación para su digestión y absorción en el intestino delgado (cap. 26). Son anfipáticas, es decir, tienen dominios hidrófilos e hidrófobos; una superficie de la molécula es hidrófila por cuanto el enlace peptídico polar y los grupos carboxilo e hidroxilo se encuentran en otra superficie; en tanto, la otra superficie es hidrófoba. Como consecuencia, las sales biliares tienden a formar discos cilíndricos denominados micelas (fig. 25-15). Las porciones hidrófilas de las sales biliares están dirigidas hacia fuera y, las partes hidrófobas, hacia dentro. Por encima de una determinada concentración, denominada concentración micelar crítica, todas las sales biliares añadidas a una solución forman micelas. Noventa a noventa y cinco por ciento de las sales biliares se absorbe en el intestino delgado.
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Los ácidos biliares, una vez desconjugados, se absorben por medio de difusión no iónica, pero muchos son absorbidos en sus formas conjugadas, en el íleon terminal (fig. 25-16) por un sistema de cotransporte extraordinariamente eficiente de sodio-sales biliares (ABST, bile salt cotransport system), cuya actividad es impulsada de modo secundario por la baja concentración de sodio intracelular establecida por la ATPasa de sodio y potasio basolateral.
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El cinco a 10% restante de las sales biliares entra en el colon y es convertido en sales de ácido desoxicólico y ácido litocólico. El litocolato es relativamente insoluble y se excreta principalmente en las heces; sólo 1% se absorbe. Sin embargo, el desoxicolato sí se absorbe.
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Las sales biliares absorbidas son transportadas de nuevo al hígado en la vena porta y vuelven a excretarse en la bilis (circulación enterohepática) (fig. 25-16). Aquellas que se eliminan en las heces, son restituidas por la síntesis hepática; la tasa normal de síntesis de sales biliares es de 0.2 a 0.4 g/día. El fondo común total de sales biliares de aproximadamente 3.5 g se recicla de manera repetida a través de la circulación enterohepática; se ha calculado que todo el fondo común se recicla dos veces por comida y de seis a ocho veces por día.
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TRANSPORTE INTESTINAL DE LÍQUIDOS Y ELECTRÓLITOS
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El intestino en sí proporciona un ambiente líquido en el cual pueden ocurrir los procesos de digestión y absorción. Luego, cuando se ha acumulado la comida, el líquido utilizado durante la digestión y la absorción es requerido de nuevo por el transporte a través del epitelio con el propósito de evitar la deshidratación. El agua se desplaza de manera pasiva hacia dentro y hacia fuera de la luz gastrointestinal, impulsada por gradientes electroquímicos establecidos por el transporte activo de iones y otros solutos. En el periodo subsiguiente a una comida, gran parte de la recaptación de líquido es impulsada por el transporte acoplado de nutrientes, como la glucosa, con iones sodio. En el lapso entre los alimentos, los mecanismos de absorción se centran de modo exclusivo en torno a los electrólitos. En los dos casos, los flujos de líquido secretado en gran parte son impulsados por el transporte activo de iones de cloruro hacia la luz, aunque en general todavía predomina la absorción.
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En el cuadro 25-4 se resume el equilibrio global de agua en el tubo digestivo. Cada día se presenta a los intestinos alrededor de 2 000 ml de líquido ingerido más 7 000 ml de secreciones de la mucosa del tubo digestivo y de las glándulas que desembocan en el mismo. Noventa y nueve por ciento de este líquido se reabsorbe y hay una pérdida diaria de éste de sólo 200 ml en las heces.
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En el intestino delgado, el transporte activo secundario de sodio es importante para lograr la absorción de glucosa, algunos aminoácidos y otras sustancias, como los ácidos biliares (véase antes). Por lo contrario, la presencia de glucosa en la luz intestinal facilita la reabsorción de sodio. En el periodo interdigestivo, cuando no existen nutrientes en la luz intestinal, se absorben sodio y cloruro de manera conjunta desde la luz, mediante la actividad acoplada de un intercambiador de sodio-hidrógeno (NHE) y de un intercambiador de cloruro-bicarbonato en la membrana apical, en un llamado mecanismo electroneutral (fig. 25-17). Luego le sigue el agua para mantener un equilibrio osmótico. Es más, en el colon, se expresa un mecanismo electrógeno adicional para la absorción de sodio, sobre todo en el colon distal. En este mecanismo, el sodio entra por la membrana apical a través de un conducto epitelial de sodio (ENaC) que es idéntico al expresado en el túbulo distal del riñón (fig. 25-18). Esto apuntala la propiedad del colon para deshidratar las heces y asegura que el organismo pierda sólo una pequeña porción de la carga de líquido que se utiliza diariamente para la digestión y la absorción de las comidas. Luego de una dieta baja en sal, el incremento de la expresión del conducto epitelial de sodio en respuesta a la aldosterona, aumenta la habilidad para recuperar el sodio de las heces.
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Pese al predominio de los mecanismos de absorción, la secreción ocurre de manera constante en todo el intestino delgado y el colon para ajustar la fluidez local de contenido intestinal según sea necesario para la mezcla, la difusión y el desplazamiento del alimento y sus residuos, a todo lo largo del tubo digestivo. El cloruro normalmente entra en los enterocitos desde el líquido intersticial a través de cotransportadores de Na+-K+-2Cl– presentes en sus membranas basolaterales (fig. 25-19) y el cloruro es secretado luego hacia la luz intestinal a través de los conductos regulados por diversas proteínas cinasas. El conducto del regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística (CFTR), el cual está alterado en la fibrosis quística, es más importante desde el punto de vista cuantitativo y es activado por la proteína cinasa A y, por tanto, por el cAMP (Recuadro clínico 25-2).
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RECUADRO CLÍNICO 25-2 Cólera
El cólera es una enfermedad diarreica secretora grave que a menudo se presenta en epidemias vinculadas con desastres naturales en los cuales se violan los procedimientos de higiene normales. Al igual que otras enfermedades diarreicas secretoras originadas por bacterias y virus, el cólera produce una morbimortalidad importante, sobre todo en los jóvenes y en los países en vías de desarrollo. La concentración de cAMP en las células del epitelio intestinal aumenta en el cólera. El bacilo del cólera se mantiene en la luz intestinal, pero genera una toxina que se une a los receptores de gangliósido GM-1 en la membrana apical de las células del epitelio intestinal; esto permite que parte de la subunidad A (péptido A1) de la toxina ingrese a la célula. El péptido A1 fija difosfato de adenosina de ribosa a la subunidad α de GS, con lo cual inhibe su actividad de GTPasa (cap. 2). Por tanto, la proteína G activada de manera inespecífica produce la estimulación prolongada de la adenilil ciclasa y un notable aumento en la concentración intracelular de cAMP. Además del incremento de la secreción de cloruros, la función del transportador intercambiador de sodio-hidrógeno de la mucosa para iones sodio está reducida, disminuyendo con ello la absorción de cloruro de sodio. El incremento resultante en los electrólitos y el agua del contenido intestinal produce la diarrea. Sin embargo, no son afectadas la bomba de Na, K+-ATPasa ni el cotransportador de Na+/glucosa, de manera que la reabsorción acoplada de glucosa de iones sodio no se altera a causa del defecto.
AVANCES TERAPÉUTICOS Las medidas contra el cólera son más bien de sostén, porque al final la infección desaparecerá, aunque en ocasiones se usan antibióticos. La estrategia terapéutica más importante es la reposición de grandes volúmenes de líquidos, junto con electrólitos, perdidos por las heces, para evitar la deshidratación. El volumen de heces diario puede ser incluso de 20 litros. Cuando se dispone de abastos estériles, es posible reponer por vía endovenosa y cómoda líquidos y electrólitos. Sin embargo, a menudo es imposible en casos de una epidemia. En vez de ello, con la actividad persistente de un cotransportador de sodio/glucosa se cuenta con una base fisiológica para la reposición de sodio y agua perdidos, y para ello habrá que administrar por vía oral soluciones que contengan cloruro de sodio y glucosa. También son útiles en el tratamiento de la diarrea, cereales que contienen carbohidratos a los que se agrega sal de mesa. La solución de rehidratación oral, una mezcla preempacada de azúcar y sal de mesa que se disolverá en agua, es un remedio sencillo que ha aminorado en forma impresionante la mortalidad en las epidemias de cólera y otros cuadros diarreicos en países en desarrollo.
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El agua se desplaza hacia dentro o hacia fuera del intestino hasta que la presión osmótica del contenido intestinal iguala la del plasma. La osmolalidad del contenido duodenal puede ser hipertónica o hipotónica, lo cual depende de la comida ingerida, pero para el tiempo en que el alimento ingresa al yeyuno, su osmolalidad es parecida a la del plasma. Esta osmolalidad se conserva en el resto del intestino delgado; las partículas osmóticamente activas producidas por la digestión son retiradas mediante absorción y el agua es desplazada pasivamente fuera del intestino a través del gradiente osmótico generado de esta manera. En el colon, el ion sodio es bombeado fuera y el agua se desplaza de manera pasiva con el mismo, de nuevo mediante el gradiente osmótico. Los catárticos salinos, como el sulfato de magnesio, son sales que se absorben de modo deficiente y retienen su equivalente osmótico de agua en el intestino, lo cual eleva el volumen intestinal y, como consecuencia, con un efecto laxante.
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Parte del ion potasio es secretado hacia la luz intestinal, sobre todo como un componente del moco. Los conductos del ion potasio se hallan en la membrana del lumen y también en la basolateral de los enterocitos y el colon; de esta manera, se secreta potasio hacia el colon. Además, este ion se desplaza pasivamente a través de su gradiente electroquímico. La acumulación de ion potasio en el colon es neutralizada parcialmente por la bomba H+, K+-ATPasa que opera en la membrana luminal de las células del colon distal, con el consiguiente transporte activo de iones potasio hacia las células. No obstante, la pérdida de líquidos ileales y colónicos en la diarrea crónica puede causar hipopotasemia grave. Cuando el aporte alimentario de potasio es elevado por un periodo prolongado, aumenta la secreción de aldosterona y una mayor cantidad de este elemento entra a la luz colónica. Esto se debe en parte a la aparición de más bombas de Na, K+-ATPasa en las membranas basolaterales de las células, con el aumento del potasio intracelular y la difusión de éste a través de las membranas luminales de las células.