Detrás de Cámaras - Ingestión y calificación de materiales con Adobe Prelude

Canal: CineDigitalTV   |   2013/07/26
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Detrás de Cámaras - Ingestión y calificación de materiales con Adobe Prelude
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Víbora de jardín (Thamnophis sirtalis) ingiriendo un sapo (Bufo americanus).
Ingestión de sangre por un mosquito, Phlebotomus pappatasi (obsérvese el abdomen, que se va tiñendo de rojo con la entrada de sangre ingerida)

La ingestión es la introducción de la comida en el aparato digestivo al servicio de la alimentación o de la hidratación, y se realiza a través de la boca. El "bocado" o pieza alimentaria que se incorpora debe tener dimensiones mayores a las moléculas para denominarse ingestión. En caso contrario, constituiría una de las formas de absorción, que en último término se puede reducir al paso de barreras celulares; o bien de vacuolización, que es la manera de ingerir partículas o volúmenes líquidos muy chicos pero mayores que las moléculas. Todas esas formas se relacionan con el balance energético del organismo, y a través de ello trascienden la biomedicina de la nutrición y pasan también a ser estudiadas por la ecología.

La ingestión microfágica es practicada por los animales que no seleccionan los alimentos, como son aquellos que se nutren de líquidos (por ejemplo, muchos parásitos, entre ellos los mesozoos que viven en la orina), y los animales filtradores de microorganismos. Para este tipo de alimentación también se necesitan estructuras adecuadas. Si es un microorganismo unicelular tendrá formas anatómicas adaptadas en su topografía, ubicación, disposición y relación de sus partes entre sí; y si es pluricelular habrá de poseer piezas bucales especiales para la succión, o quizá barbas filtradoras. Los animales herbívoros de gran talla poseen poderosos dientes que ablandan la abundante masa vegetal. Además pueden tener modificaciones en su aparato digestivo, allende la boca, para aprovechar mejor estos tipos de alimento.

La ingestión macrofágica se produce en los animales que realizan de forma activa la selección y la captura del alimento. Es típica de depredadores y de carroñeros. Para este tipo de alimentación se necesita alguna clase de estructura especial, como dientes o pico, acompañada de otras adaptaciones que permiten la caza, carrera, etc.

Existen otras maneras fisiológicas de introducir en el cuerpo materiales externos que no constituyen piezas alimentarias. Se realiza por ejemplo en la inhalación, a través de las mucosas respiratorias (mucosa nasal, traqueal y bronquial); o a través de la piel (introducción dermal) o de las mucosas que revisten el interior de los órganos urológicos (uretra, vejiga, uréteres) y genitales femeninos (parte de la vulva y vagina). Las diversas absorciones que se producen a través de las mucosas de los órganos digestivos (la misma boca, faringe, esófago, estómago, intestino delgado, colon y recto) tampoco permiten el paso de alimentos en forma de piezas alimentarias, y por ende esas introducciones no constituyen ingestión. También existen maneras no fisiológicas de introducir materiales externos que no son piezas alimentarias, por ejemplo por inyección, que puede ser endovenosa, intramuscular o intraperitoneal. Fisiológicas o no, todas esas maneras de introducir materiales en el cuerpo se distinguen de la ingestión, y en su forma más general se denominan incorporación.


Formas típicas de la ingestión en Biología[editar]

En estos ciliados sésiles, se observan conos cuyas aberturas están rodeadas de cilias. Para la ingestión de alimento, estas cilias baten el agua produciendo corrientes, que dirigen hacia el embudo los micelos, bacterias y otros elementos con capacidad nutritiva para el ciliado, que puedan hallarse en el líquido. De Ernst Haeckel, Kunstformen der Natur (1904), lámina 3: Ciliata

Los microrganismos no tienen boca, que es un órgano especializado para ingerir. En su lugar pueden presentar el estoma o "boca" de los protozoos (no confundir con el estoma de las hojas de las plantas), que es una parte del cuerpo unicelular especializada en la función de dar entrada a partículas alimenticias; o, directamente, también pueden ingerirlas por medio de vacuolas, en cuyo caso habitualmente se las acompaña de una pequeña cantidad del líquido ambiente, en el cual luego se segregan enzimas digestivas.

Un paramecio alimentado con alimento teñido muestra sus vacuolas en azul.

Mientras los microorganismos ingieren "bocados" lógicamente muy pequeños, denominados micelos, que consisten en un solo micelo o en conglomeraciones de los mismos, o bien absorben nutrientes del medio acuático en que viven, en cambio en gran número de los animales multicelulares la ingesta se realiza por el órgano bucal, cavidad oral o boca. Para aprovechar el alimento ingerido existen diversas clases o tipos de nutrición. Básicamente se ajustan a dos tipos, que son

Esquema de la alimentación de las esponjas.1: el agua cargada de partículas penetra por los poros; 2: las partículas grandes son fagocitadas por los arqueocitos; 3: las partículas orgánicas son digeridas intracelularmente por los arqueocitos; 4: las partículas inorgánicas (como granos de arena) son expulsadas en el canal exhalante; 5: las partículas pequeñas penetran en la cámara vibrátil y son fagocitadas por los coanocitos, que las transfieren a los arqueocitos; 6: las partículas son digeridas intracelularmente por los arqueocitos. a: poro inhalante; b: partículas orgánicas; c: partícula inorgánica; d: arqueocitos; e: coanocito; f: arqueocito; g: vacuola digestiva).

Dependiendo de la forma en la que los animales consiguen el alimento para estas ingestas, se pueden distinguir dos métodos diferentes de ingestión: pasiva, donde el organismo no realiza acciones conductuales para ingerir su alimento, sino que simplemente lo recibe; y activa, en que el organismo ejecuta acciones conductuales más o menos controladas, conducentes a ingerir.

La ingestión en los animales más complejos (por ejemplo, artrópodos y cordados) se logra con la conducta activamente dirigida a la adquisición de piezas nutritivas por órganos como la boca y el esófago. Esas piezas alimentarias, una vez allí introducidas, pasan a ser transportadas por medio de conductos intracorporales a otros órganos especializados en digerirlos. En estos, el proceso asimilativo de absorción se realiza por medio de membranas permeables y semipermeables dentro del aparato digestivo. Las formas del órgano bucal son sumamente variadas; algunas piezas características son las siguientes:

  • Los apéndices bucales: Son estructuras que presentan morfología diferente, adaptadas al tipo de alimentación del animal. Un ejemplo interesante puede verse en [1] y en [2] .
  • Los dientes de los vertebrados son piezas bucales encargadas de cortar y triturar el alimento. La forma, el número y el desarrollo depende del animal y del tipo de alimentación de éste. Las aves no tienen dientes, pero tienen un pico cónico, cuya forma depende del alimento que ingieran. Similarmente, los moluscos cefalópodos, que comprenden pulpos y calamares, también presentan un fuerte pico córneo.
  • Algunos animales, que se alimentan de presas grandes (en relación a su propio tamaño) o ágiles y fuertes, presentan cerca de la boca tentáculos para sujetar la presa.

La ingesta pasiva es en general ingestión microfágica y es propia de animales de organización corporal más simple, como las esponjas y los celenterados. No obstante, a veces también animales sumamente complejos y voluminosos realizan conductas muy simples para alimentarse: un ejemplo son los cetáceos mistacocetos o barbados como la ballena azul. Esta simplemente nada avante con su boca abierta y así adquiere toneladas de agua cargada con krill y copépodos, que son su alimento. Luego al cerrar la boca filtra el agua por sus barbas y, comprimiendo el restante contenido de la boca con movimientos de la lengua, conduce la masa de esos pequeños animales pelágicos hacia su estrecha garganta.

La ingestión y la herencia transgeneracional: origen del núcleo y otras organelas[editar]

Teoría de la endosimbiosis, y filogenia de las células y organismos eucarióticos. Los microorganismos ingeridos quedan dentro del hospedador que los ingirió, el cual no los digiere sino que los conserva vivos en su interior, como simbiontes. Los genes de estos endosimbiontes pueden permanecer en ellos mismos (ello ocurre por ejemplo, en las mitocondrias) o bien ser transferidos al genoma del hospedador (esto ocurre en el núcleo celular, que pasa a contener el genoma propio del hospedador unido al genoma antes propio del microorganismo que fue ingerido y pasó a formar el núcleo). Así, captando genomas, vánse formando nuevas variedades de reinos y clases biológicas, a los que también se aplican las variaciones derivadas de su mutación.
Modelos quiméricos (o sea, de organismos -en la figura, de diferentes colores- que se combinan entre sí para formar uno solo) del origen de Eukarya.[4] [5] Arriba: 1-Fusión, 2-Simbiosis, 3-Ingestión y endosimbiosis. Abajo: Teoría de la endosimbiosis serie: 4-Fusión de una arquea y una espiroqueta, 5-Adquisición de mitocondrias. 6-Adquisición de cloroplastos.
Hipótesis al año 2013 del árbol filogenético de la vida, según Cavalier-Smith (2013 [6] , 2010a [7] , 2010b [8] , 2009 [9] ). La figura muestra como se fueron formando secuencialmente nuevas variedades de reinos y clases biológicas, en este caso los cinco reinos de Whittaker[10] -Margulis[11] (1969, 1971).

Aparte de servir para la nutrición, la ingestión habría desempeñado un papel fundamental en la evolución filogenética de los organismos biológicos terrestres. La hipótesis fagotrófica postula que la célula eucariota, hace unos dos mil cien millones de años, no surgió por mera mutación genómica -no habría habido tiempo[12] evolutivo suficiente para ello- sino que se originó (eucariogénesis) debido a la capacidad de sus precursores sin núcleo, de ingerir presas consistentes en microorganismos enteros. La teoría actual de la endosimbiosis seriada (Serial Endosymbiosis Theory) acepta tres de cuatro pasos propuestos por Lynn Margulis, y describe el paso de las células procariotas (bacterias o arqueas, sin núcleo, o sea con el material genético -ADN- directamente en el citoplasma) a las células eucariotas (células nucleadas que constituyen a todos los organismos pluricelulares) mediante incorporaciones simbiogenéticas. Una vez insertado el material genético (simbiogenética) en el huésped, a través de sucesivas generaciones, esta nuevas secuencias igualmente pueden sufrir mutaciones aleatorias del mismo modo que el resto del genoma original del organismo, por lo que la selección natural podrá actuar del mismo modo sobre ellas. Habríase adquirido así, junto con sus genes, la capacidad de conservarlos sin digerirlos y funcionando (endosimbiosis) no sólo en el individuo que llevó a cabo la ingesta sino, asimismo, dentro de los descendientes, formándose de este modo, dentro de cada descendiente, el núcleo celular, las cilias, las mitocondrias y varios otros orgánulos (que son llamados también organelas, organelos, organoides intracelulares o mejor elementos celulares.[13] De ese modo -captando genomas- la ingestión no solamente incorporaba materiales organizados y les permitía reproducir su organización dentro del hospedador, sino que además inauguraba toda una nueva serie de posibilidades, al constituir una nueva fisiología que permitió y fue elaborando interacciones recíprocas entre el hospedador y sus endosimbiontes.

Tal vez la consecuencia más importante de la ingestión como captación de genomas provendría de la ingesta de ciertas bacterias muy móviles, las espiroquetas. Estas bacterias Gram-negativas presentan varias formas de movilidad. Entre ellas, son capaces de moverse por rotación alrededor de su eje, por contracciones flexulosas o por modificación de sus curvaturas, y asimismo con movimiento helicoidal; este último consiste en que se desplazan hacia adelante con movimiento giratorio, como si fuesen un sacacorchos. Actualmente las espiroquetas producen en el organismo humano graves enfermedades, como la sífilis. Pero cuando algunas espiroquetas empezaron a ser ingeridas y, sin ser digeridas, comenzaron a vivir como endosimbiontes, hace unos dos mil millones de años, se situaron como cilias en la superficie exterior de su hospedador (véase arriba, en la figura "Modelos quiméricos", el organismo número 4 con aspecto de pequeño resorte, cuya descendencia se enraiza a través de la membrana plasmática del hospedador, o sea en su superficie). Allí, obrando como remos por combinación de sus notables capacidades de movimiento, le proporcionaron al hospedador la capacidad de navegar en el líquido, y con el tiempo, de perseguir y cazar a otros microorganismos. A finales de la década de 1950 (esto es, antes de que la endosimbiosis seriada fuera generalmente reconocida), el neurobiólogo Mario Crocco, de la tradición denominada Escuela Neurobiológica Argentino-Germana, sospechó que el sistema bioeléctrico para el control ciliar (no para la coordinación ciliar: ver Cilio § 5.1, "Coordinación y control") de la natación de los protozoos predadores por medio de las cilias, control que les permite seguir a las presas y posicionarse respecto a ellas para ingerirlas, es el precursor del sistema nervioso de los animales multicelulares. Significaba con ello que, independientemente de que las morfologías o formas iniciales de sistemas nerviosos hubieran aparecido evolutivamente en distintas ocasiones y en varios filos animales, conservaron todos las variaciones de electropotencial que, sólo en algunos taxones, se aprovecharon para ciertas funciones nerviosas superiores. Recién pudo hallar evidencias de esto tras una revisión anátomofisiológica comparada[14] , que le tomó siete años, de las cilias y de su evolución en todas las clases de animales y protozoos. En este concepto de Crocco, los sistemas nerviosos poseen dos tipos de desempeño (Leistungen, en alemán). Uno consiste en las funciones de relación desempeñadas de la misma manera que se efectúa el control ciliar, es decir por medio de la conformación instantánea del estado eléctrico en un volumen conectado con los efectores (que son los órganos encargados de desempeñar efectivamente la función). El otro tipo de desempeño consiste en las funciones de relación desempeñadas por medio de circuitos nerviosos, también conectados con los efectores. Las dos maneras de desempeñarse operan sobre un mismo objeto (el medio circundante, incluído en él el cuerpo del organismo: ambiente e introyente, en términos de Christofredo Jakob) y ambas evolucionaron y coevolucionaron dentro del tejido neural. El primer tipo de desempeño, que en vez de operar por medio de circuitos opera por conformación instantánea del estado eléctrico producido también por los neurocircuitos (como "polución" o ruido electromagnético) dentro de la masa de tejido nervioso, sería según Crocco y sus seguidores[15] el que determina otros mecanismos físicos a producir regularmente, a su vez, las reacciones en los psiquismos que denominamos sensaciones o, con Jakob, entonaciones subjetivas. Lo cual, según esta perspectiva, se logró a través de la ingestión de aquellas espiroquetas.

Microfotografía electrónica de un Treponema pallidum, la espiroqueta que produce la sífilis, ubicada sobre cultivo de células epiteliales de conejo. La ingestión sin digestión de espiroquetas similares, hace dos mil millones de años, habría permitido que sus hospedadores las utilizaran originando las cilias. La disponibilidad del sistema eléctrico para controlarlas, según la hipótesis del neurobiólogo Mario Crocco explicada en el texto, determinó mecanismos para generar reacciones sensorioemocionales en psiquismos.
(Si la animación no se mueve, pulse sobre ella con el botón izquierdo para verla en ventana aparte). La línea evolutiva de los animales, desde las esponjas hasta el ser humano -representado en esta animación por un varón, lo que no debe entenderse como representación exclusiva de la humanidad- se hizo posible por vía de la ingestión de organismos que se tornaron endosimbiontes, y en particular, según la hipótesis comentada en el texto, porque la adquisición de las cilias y de su control permitió, como subproducto, hacer reaccionar regularmente a los psiquismos con diferentes emociones y sensaciones.

Ingestión de agentes patógenos por seres humanos[editar]

La ingestión es una ruta habitual usada por los agentes patógenos y por los venenos para entrar en el cuerpo. Algunos agentes patógenos son transmitidos por vía de la ingesta, incluyendo virus, bacterias y parásitos, generalmente por la ruta fecal-oral. Existe frecuentemente un paso intermedio, como la ingestión de agua potable contaminada por heces o de alimentos preparados por cocineros que no se lavan las manos adecuadamente, y es más común donde el tratamiento de las aguas residuales no es común. Las enfermedades transmitidas por la ruta fecal-oral incluyen la hepatitis A, la poliomielitis y el cólera.

Algunos agentes patógenos son típicamente ingeridos por otras vías; por ejemplo:

  • El nematodo parásito Dracunculus es ingerido con el agua potable, que es contaminada con larvas liberadas cuando el verme parásito emerge de la piel del huésped.[17]
  • Las bacterias del género Salmonella normalmente infectaa a los seres humanos a través de la ingestión de huevos mal cocinados.[18]

Ingestión de cuerpos extraños[editar]

Las pilas de reloj son ingeridas por equivocación con bastante frecuencia, particularmente por niños y ancianos, ya que pueden ser confundidas con un comprimido debido a su tamaño y formato, o tragadas inadvertidamente cuando se las retiene en la boca para cambiarlas. La ingestión de pilas puede causar problemas graves como el bloqueo de las vias respiratorias, vómitos, irritabilidad, hipersalivación persistente y erupción cutánea debidos a la alergia al níquel.[19]

Pila eléctrica en forma de botón

Fagias[editar]

Las fagias consisten, según el Manual diagnóstico y estadístico de los trastornos mentales (DSM), en trastornos de la ingestión y de la conducta alimentaria, en las que existe un deseo irresistible de comer o lamer sustancias no nutritivas y poco usuales como tierra, tiza, yeso, virutas de la pintura, bicarbonato de soda, almidón, pegamento, moho, cenizas de cigarrillo, papel o cualquier otra cosa que no tiene, en apariencia, ningún valor alimenticio.

Severa erosión de los dientes inferiores producida por la acidez de la ingesta, posiblemente complicando el ácido fosfórico de bebidas carbonatadas con la acidez (perimólisis) de los repetidos vómitos en una paciente bulímica

Cierta fagia, la pica, es un apetito anormal por objetos no nutritivos, o por alimentos en una forma en la que no son normalmente comidos, como harinas o porotos sin cocinar. Es relativamente común en algunas enfermedades mentales como esquizofrenia, demencias, o sindrome de Kluwer y Bucy.

La coprofagia consiste en el consumo de heces, comportamiento común en algunos animales, como cerdos y algunos perros. Puede verse también, aunque con más rareza que la pica, en la esquizofrenia, demencias, sindrome de Kluwer y Bucy y otras enfermedades mentales.

En la bulimia se suele provocar la emesis para continuar comiendo sin saciarse
En la anorexia se disminuye la ingesta al mínimo, sea por razones neuroendocrinas o de modas

Trastorno por atracón, hiperfagia, bulimia, diabulimia, anorexia, megarexia, vigorexia y ortorexia[editar]

Son alteraciones de la ingestión que forman cuadros complejos, por cuanto siempre incluyen la combinación con otras alteraciones de índole muy diversa. Constituyen trastornos de la conducta alimentaria humana y, en general, de los animales con regulación alimentaria compleja. En los seres humanos, esta complejidad de la regulación alimentaria se incrementa debido a combinarse con, o provenir de, problemas psicológicos, trastornos de personalidad, y cuestiones sociales como la riqueza económica o la crisis social. En cambio, en los animales no humanos que también presentan regulación alimentaria compleja, cuando ocurren estos cuadros los elementos combinados suelen reducirse a defectos vinculados, por lo general, a los sistemas nervioso y endocrino, en la regulación y control de la homeostasis. No obstante, en las ratas y otros animales sociales, así como en animales de companía que mantienen vínculos individuales con seres humanos, se han observado alteraciones de la ingestión concomitantes al estrés social o al duelo.

Algunas tendencias curiosas de la ingestión gastronómica: la entomofagia[editar]

En los EE. UU., país en que la entomofagia —la ingestión de insectos— suele considerarse repulsiva, Camren Brantley-Rios, estudiante de 21 años de edad, decidió embarcarse en un desafío personal: durante un mes entero de 2015, su dieta sólo estaría compuesta por insectos de todo tipo, creando además preparaciones con creativas recetas, que publica por Internet difundiendo junto a ellas higiénicas razones para adoptarlas.[20] , [21] y [22] . En Occidente, donde la entomofagia no es parte significativa de la cultura gastronómica moderna, así como en otros países, cada vez más se está aceptando la ingesta de insectos y otros artrópodos fuera de los sí tradicionales mariscos, y por regla general algunos de ellos se sirven bien como aperitivo o tapa, o como aditivos a un plato (por ejemplo pueden formar la cobertura de una pizza), o como aliño (guarnición) de un cóctel exótico, inmersos en un caramelo transparente o con colores ambarinos (lo que ayudaría más a su ingesta, ya que estamos acostumbrados a verlos mostrados por los medios en algunas piedras de ámbar). Ensaladas exóticas incluyen las verduras dentro de salsas o pastas de insectos. Existen ya empresas que se dedican a envasado de insectos para uso culinario, algunas de ellas en Japón, que los logran comercializar a precios relativamente altos; en Tailandia, la industrialización de insectos para gastronomía aporta algunas soluciones para familias campesinas con escasa extensión de tierra[23] , y en China, la industria farmacéutica tradicionalista[24] ,[25] emplea tres mil toneladas de insectos por año, para producir medicinas ("Kangfuxin") que en su mayor parte son ingeridas. Existen también libros específicos con recetarios de cocina entomofágicos, granjas de cultivo de insectos dedicadas al consumo humano, etc., y hay estudios para su inclusión en los futuros viajes espaciales[26] . No obstante, algunas recetas[27] siguen siendo perturbadoras[28] (un ejemplo es el batido de cucarachas o licuado de cucarachas con leche o sin ella -cockroach milkshake- cuyas imágenes pueden buscarse por Internet), y faltan estudios acerca de la contaminación de los insectos domésticos y silvestres destinados a la ingestión humana, con insecticidas y plaguicidas.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. http://scienceblogs.com/pharyngula/2015/03/12/aegirocassis-benmoulae/ P. Z. Myers, Aegirocassis benmoulae (Marzo 12, 2015, consultado el 15 de marzo de 2015)
  2. https://www.youtube.com/watch?v=6KoqAA-RRnc Yale Peabody Museum of Natural History, Aegirocassis benmoulae (Marzo 12, 2015, consultado el 15 de marzo de 2015)
  3. http://deepseanews.com/2008/03/on-how-mollusks-are-cooler-than-echinoderms-or-anything-else-pt-3-the-radula/ Craig McClain, On How Mollusks are Cooler Than Echinoderms (or anything else) Pt. 3: The Radula (Marzo 21, 2008, consultado el 15 de marzo de 2015)
  4. T.M. Embley and W. Martin (2006), Eukaryotic evolution, changes and challenges, Nature Reviews, Vol 440:30, March 2006, doi:10.1038/nature04546
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