Exercicis: L'aparell digestiu

Ordena els següents òrgans segons el recorregut que segueix el bol alimentari des que entra al cos fins que s'expulsen els excrements: intestí gros, esòfag, anus, boca, intestí prim, estómac.

Explica breument què li passa a l'aliment a l'estómac i a l'intestí prim.

Explica la diferència entre digestió mecànica i digestió química, i posa un exemple de cadascuna indicant l'òrgan on té lloc.

Relaciona cada òrgan del tub digestiu amb la funció que realitza: boca, esòfag, estómac, intestí prim i intestí gros, triant entre triturar i barrejar l'aliment amb la saliva, transportar el bol sense digerir-lo, batre l'aliment amb sucs àcids, completar la digestió i absorbir els nutrients, i absorbir aigua formant els excrements.

Explica què és la saliva, on es produeix i quines dues funcions compleix sobre l'aliment mentre masteguem.

Explica què són els excrements, què contenen, en quin òrgan es formen i per què és necessari expulsar-los.

Indica si aquestes afirmacions són verdaderes o falses i justifica la teva resposta: a) les dents realitzen una digestió química sobre els aliments; b) l'esòfag condueix el bol alimentari fins a l'estómac; c) la major part dels nutrients s'absorbeix a l'intestí gros.

Explica què són els enzims digestius i per què es diu que cadascun actua sobre un tipus concret de nutrient.

La Marta ha menjat un entrepà de pa amb pernil. Descriu el recorregut que seguirà l'aliment pel seu aparell digestiu, anomenant per ordre els òrgans que travessarà fins que les restes no aprofitables surtin del cos.

A la imatge de l'aparell digestiu, localitza el fetge i el pàncrees. Aquests dos òrgans no formen part del tub digestiu, sinó que són glàndules annexes. Explica què significa això i quina és la funció de cadascun en la digestió.

Una persona pateix una úlcera d'estómac i el metge li recomana evitar menjars molt grassos. Sabent que l'estómac realitza sobretot la digestió de les proteïnes, explica on es digeriran principalment els greixos i per què alleujar la feina de l'estómac pot ajudar a la seva recuperació.

Descriu què li passa a un tros de pa, ric en midó (un glúcid), des que entra a la boca fins que els seus nutrients arriben a la sang, anomenant els òrgans i els sucs digestius que hi intervenen.

L'estómac conté àcids i enzims capaços de descompondre proteïnes i, tanmateix, no es digereix a si mateix. Explica què el protegeix i raona què pot passar si aquesta protecció falla.

Un got de llet aporta proteïnes, greixos i un glúcid anomenat lactosa. Indica en quin òrgan comença la digestió de cadascun d'aquests nutrients i en quin s'absorbeixen els productes finals.

Es sol dir que «cal mastegar bé els aliments». Explica, relacionant la digestió mecànica amb la química, quins avantatges té mastegar a poc a poc per al treball de la resta de l'aparell digestiu.

El fetge i el pàncrees aboquen els seus sucs al tub digestiu encara que l'aliment no passi per ells. Explica com arriben aquests sucs fins a l'intestí i quin nutrient ajuda a digerir principalment la bilis.

En un pacient amb celiaquia no diagnosticada, la reacció immunològica al gluten ha destruït i aplanat les vellositats del seu intestí prim, reduint la seva superfície interna d'absorció d'uns $250\ \text{m}^2$ a menys de $15\ \text{m}^2$. Malgrat que aquesta persona ingereix diàriament una quantitat suficient d'aliment ($2400\ \text{kcal}$), perd pes ràpidament i presenta anèmia i cansament constant.

1. a) Justifica per què es produeix la pèrdua de pes i els símptomes de desnutrició malgrat que el pacient menja adequadament, relacionant-ho amb la funció de les vellositats intestinals.
2. b) Un familiar li suggereix: «Si el problema és que absorbeixes poc, només has de menjar el triple de menjar al dia per compensar-ho». Raona científicament si aquesta solució funcionaria o quins problemes causaria al seu aparell digestiu.

A en Carlos li han extirpat la vesícula biliar mitjançant cirurgia. El seu amic Marcos li diu: «A partir d'ara el teu cos ja no podrà digerir els greixos perquè has perdut l'òrgan que fabrica la bilis».

1. a) Identifica els dos errors científics de l'afirmació d'en Marcos i corregeix-los, explicant amb precisió quin òrgan produeix realment la bilis i quina era la funció exacta de la vesícula biliar.
2. b) El metge ha advertit a en Carlos que eviti els menjars molt grassos. Explica a escala física i química què els passa als greixos al duodè en no disposar d'una descàrrega concentrada de bilis, i per què els enzims lipases pancreàtics tenen dificultats per actuar si la bilis arriba només en un degoteig lent i continu.

Per a missions espacials prolongades es proposa alimentar els astronautes amb preparats líquids on les proteïnes ja estan descompostes en aminoàcids lliures, els glúcids complexos en glucosa i els lípids en àcids grassos i glicerol. Un astronauta afirma: «Amb aquest batut, l'estómac i el pàncrees hauran de treballar el doble per digerir-ho tot molt ràpidament».

1. a) Rebat l'afirmació de l'astronauta explicant quines etapes mecàniques i químiques de la digestió s'estalvien completament i quines secrecions digestives veuran reduïda dràsticament la seva activitat.
2. b) Dedueix en quin tram del tub digestiu s'absorbiran majoritàriament els nutrients d'aquest preparat i prediu quines conseqüències tindrà per a la motilitat i salut de l'intestí gros l'absència prolongada de fibra i residus sòlids en la dieta.

En un estudi nutricional es va comparar el trànsit digestiu de dos grups de voluntaris que ingerien la mateixa quantitat de calories i aigua, però amb dietes diferents:

• Grup A (dieta rica en aliments ultraprocessats i carns, pobra en fibra): Temps mitjà de trànsit digestiu = $68\ \text{h}$; massa fecal mitjana = $75\ \text{g}$ al dia (fems durs i secs).

• Grup B (dieta rica en verdures, llegums i cereals integrals): Temps mitjà de trànsit digestiu = $28\ \text{h}$; massa fecal mitjana = $180\ \text{g}$ al dia (fems tous i voluminosos).

1. a) A partir de les dades, explica el mecanisme físic pel qual la fibra vegetal modifica la consistència dels fems i la velocitat del trànsit per l'intestí gros.
2. b) Un estudiant afirma: «Com que la fibra vegetal no es pot digerir ni aporta energia ni nutrients a les nostres cèl·lules, és una substància inútil que hauríem d'eliminar de la dieta». Rebat la seva afirmació deduint a quins problemes de salut s'exposa el Grup A i explicant el paper que compleix la fibra per a la microbiota intestinal.

Es realitza una prova mèdica a dos pacients (A i B) després de beure en dejú un got de llet amb $25\ \text{g}$ de lactosa. Es mesura la seva glucosa en sang durant les dues hores següents i la concentració de gas hidrogen ($\text{H}_2$) en el seu alè:

• Pacient A: La seva glucosa en sang va augmentar $35\ \text{mg/dL}$ al cap de $45\ \text{minuts}$; el $\text{H}_2$ en el seu alè es va mantenir en nivells pràcticament nuls. No va presentar molèsties.

• Pacient B: La seva glucosa en sang gairebé no va variar; tanmateix, al cap de $90\ \text{minuts}$ el $\text{H}_2$ en el seu alè va augmentar de manera brusca i va començar a patir dolor abdominal, inflor i diarrea.

1. a) Interpreta els resultats: identifica quin dels dos pacients presenta intolerància a la lactosa, justifica per què en ell no puja la glucosa en sang i explica quins microorganismes i mitjançant quin procés generen el gas $\text{H}_2$ a l'intestí gros.
2. b) Prediu què passaria amb la glucèmia i amb els símptomes del pacient B si repetís la prova bevent llet «sense lactosa» (tractada industrialment amb lactasa), i justifica per què aquesta llet té un gust notablement més dolç que la llet normal.

Durant una gastroenteritis bacteriana, les toxines irriten les parets del tub digestiu provocant un peristaltisme (moviments de contracció que fan avançar el contingut pel tub) molt accelerat. Un infant afectat presenta diarrees líquides freqüents.

1. a) Tenint en compte la funció habitual del còlon, justifica per què un trànsit digestiu excessivament ràpid impedeix l'absorció normal d'aigua i sals minerals, provocant fems aquosos.
2. b) Un familiar de l'infant proposa: «Perquè no es deshidrati i recuperi forces, el millor és donar-li de cop un got gran d'aigua amb tres cullerades de sucre i un refresc de cola». Justifica científicament per què aquest remei empitjorarà la diarrea i la pèrdua d'aigua (aplica el concepte d'osmosi a la paret intestinal: l'aigua travessa les membranes des de la zona amb menys soluts dissolts cap a la zona amb més) i explica per què el sèrum de rehidratació oral s'ha de subministrar en quantitats molt petites i freqüents.

Existeix la creença popular que ficar-se a l'aigua freda o fer exercici intens després de menjar provoca un «tall de digestió» perquè l'estómac es paralitza en refredar-se bruscament. En realitat, es tracta d'un conflicte circulatori per redistribució del flux sanguini:

1. a) Després d'un àpat copiós, l'aparell digestiu experimenta un gran augment del reg sanguini (hiperèmia postprandial). Justifica quines dues necessitats metabòliques tenen els òrgans digestius (estómac i intestí) per demanar aquest cabal extra de sang.
2. b) Si una persona es posa a nedar intensament de manera sobtada just després de menjar, els seus músculs esquelètics també reclamen urgentment una aportació massiva de sang oxigenada. Prediu quin conflicte circulatori es desencadena en no poder el cor abastir al màxim tots dos sistemes al mateix temps, i raona quins símptomes (marejos, rampes musculars, síncope) poden aparèixer.

En un laboratori de fisiologia es munta un model de l'intestí prim amb una bossa feta d'una membrana semipermeable els porus de la qual només deixen passar molècules de mida inferior a $1\ \text{nm}$ (mida similar a la dels porus que permeten el pas cap als capil·lars sanguinis). Dins de la bossa s'introdueix una mescla amb aigua, sals minerals, glucosa, midó, aminoàcids i proteïnes. A continuació, la bossa se submergeix en un recipient amb aigua pura.

1. a) Al cap de tres hores, s'analitza l'aigua del recipient exterior. Prediu raonadament quines d'aquestes substàncies es detectaran a l'aigua exterior i quines s'hauran quedat retingudes a l'interior de la bossa.
2. b) A partir del resultat, justifica biològicament per què els aliments complexos com la carn o el pa s'han de sotmetre a una digestió química amb enzims (com proteases i amilases) abans d'absorbir-se, mentre que l'aigua, les sals i les vitamines es poden absorbir directament sense digestió prèvia.