Intestino grueso

El intestino grueso, también conocido como intestino grueso, es la última parte del tracto gastrointestinal y del sistema digestivo en los tetrápodos. El agua se absorbe aquí y el material de desecho restante se almacena en el recto como heces antes de eliminarse mediante la defecación. El colon es la porción más larga del intestino grueso, y los términos a menudo se usan indistintamente, pero la mayoría de las fuentes definen el intestino grueso como la combinación del ciego, el colon, el recto y el canal anal. Algunas otras fuentes excluyen el canal anal.

En los seres humanos, el intestino grueso comienza en la región ilíaca derecha de la pelvis, justo a la altura de la cintura o por debajo de ella, donde se une al final del intestino delgado en el ciego, a través de la válvula ileocecal. Luego continúa como el colon ascendiendo por el abdomen, a lo ancho de la cavidad abdominal como el colon transverso, y luego desciende hasta el recto y su punto final en el canal anal. En general, en los seres humanos, el intestino grueso mide aproximadamente 1,5 metros (5 pies) de largo, que es aproximadamente una quinta parte de la longitud total del tracto gastrointestinal humano.

Estructura

Ilustración del intestino grueso.

El colon del intestino grueso es la última parte del sistema digestivo. Tiene un aspecto segmentado debido a una serie de sáculos llamados haustras. Extrae agua y sal de los desechos sólidos antes de que sean eliminados del cuerpo y es el sitio en el que se produce la fermentación del material no absorbido por la microbiota intestinal. A diferencia del intestino delgado, el colon no juega un papel importante en la absorción de alimentos y nutrientes. Alrededor de 1,5 litros o 45 onzas de agua llegan al colon cada día.

El colon es la parte más larga del intestino grueso y su longitud promedio en el ser humano adulto es de 65 pulgadas o 166 cm (rango de 80 a 313 cm) para los hombres, y de 61 pulgadas o 155 cm (rango de 80 a 214 cm) para las hembras.

Secciones

Diámetro interior de secciones de colon

En los mamíferos, el intestino grueso consta del ciego (incluido el apéndice), el colon (la parte más larga), el recto y el canal anal.

Las cuatro secciones del colon son: el colon ascendente, el colon transverso, el colon descendente y el colon sigmoide. Estas secciones giran en las flexuras cólicas.

Las partes del colon son intraperitoneales o detrás de él en el retroperitoneo. Los órganos retroperitoneales, en general, no tienen una cubierta completa de peritoneo, por lo que se encuentran fijos en su ubicación. Los órganos intraperitoneales están completamente rodeados por peritoneo y, por lo tanto, son móviles. Del colon, el colon ascendente, el colon descendente y el recto son retroperitoneales, mientras que el ciego, el apéndice, el colon transverso y el colon sigmoide son intraperitoneales. Esto es importante ya que afecta a qué órganos se puede acceder fácilmente durante la cirugía, como una laparotomía.

En términos de diámetro, el ciego es el más ancho, con un promedio de poco menos de 9 cm en individuos sanos, y el colon transverso tiene un promedio de menos de 6 cm de diámetro. El colon descendente y el sigmoide son un poco más pequeños, y el colon sigmoide tiene un promedio de 4 a 5 cm (1,6 a 2,0 pulgadas) de diámetro. Los diámetros mayores que ciertos umbrales para cada sección del colon pueden ser diagnósticos de megacolon.

3D Archivo generado a partir de tomografía computarizada de intestino grueso

Ciego y apéndice

El ciego es la primera sección del intestino grueso y participa en la digestión, mientras que el apéndice, que se desarrolla embriológicamente a partir de él, no participa en la digestión y se considera parte del tejido linfoide asociado al intestino. La función del apéndice es incierta, pero algunas fuentes creen que tiene un papel en el alojamiento de una muestra de la microbiota intestinal y puede ayudar a repoblar el colon con microbiota si se agota durante el curso de una reacción inmune. También se ha demostrado que el apéndice tiene una alta concentración de células linfáticas.

Colon ascendente

El colon ascendente es la primera de las cuatro secciones principales del intestino grueso. Está conectado al intestino delgado por una sección del intestino llamada ciego. El colon ascendente corre hacia arriba a través de la cavidad abdominal hacia el colon transverso por aproximadamente ocho pulgadas (20 cm).

Una de las funciones principales del colon es eliminar el agua y otros nutrientes clave del material de desecho y reciclarlo. A medida que el material de desecho sale del intestino delgado a través de la válvula ileocecal, se trasladará al ciego y luego al colon ascendente donde comienza este proceso de extracción. El material de desecho se bombea hacia el colon transverso por peristalsis. El colon ascendente a veces se une al apéndice a través de la válvula de Gerlach. En los rumiantes, el colon ascendente se conoce como colon espiral. Teniendo en cuenta todas las edades y sexos, el cáncer de colon se presenta aquí con mayor frecuencia (41%).

Colon transverso

El colon transverso es la parte del colon desde el ángulo hepático, también conocido como cólico derecho (el giro del colon por el hígado) hasta el ángulo esplénico, también conocido como cólico izquierdo (el giro del colon por el bazo). El colon transverso cuelga del estómago, unido a él por un gran pliegue de peritoneo llamado epiplón mayor. En el lado posterior, el colon transverso está conectado a la pared abdominal posterior por un mesenterio conocido como mesocolon transverso.

El colon transverso está encerrado en el peritoneo y, por lo tanto, es móvil (a diferencia de las partes del colon inmediatamente anteriores y posteriores).

Los dos tercios proximales del colon transverso están irrigados por la arteria cólica media, una rama de la arteria mesentérica superior (SMA), mientras que el último tercio está irrigado por ramas de la arteria mesentérica inferior (AMI). La "cuenca de agua" El área entre estos dos suministros de sangre, que representa la división embriológica entre el intestino medio y el intestino posterior, es un área sensible a la isquemia.

Colon descendente

El colon descendente es la parte del colon desde el ángulo esplénico hasta el comienzo del colon sigmoide. Una de las funciones del colon descendente en el sistema digestivo es almacenar las heces que se verterán en el recto. Es retroperitoneal en dos tercios de los humanos. En el otro tercio, tiene un mesenterio (generalmente corto). El suministro arterial proviene de la arteria cólica izquierda. El colon descendente también se denomina intestino distal, ya que se encuentra más adelante en el tracto gastrointestinal que el intestino proximal. La flora intestinal es muy densa en esta región.

Colon sigmoide

El colon sigmoide es la parte del intestino grueso que se encuentra después del colon descendente y antes del recto. El nombre sigmoide significa en forma de S (ver sigmoideo; cf. seno sigmoideo). Las paredes del colon sigmoide son musculosas y se contraen para aumentar la presión dentro del colon, lo que hace que las heces se muevan hacia el recto.

El colon sigmoide recibe sangre de varias ramas (generalmente entre 2 y 6) de las arterias sigmoides, una rama de la AMI. La AMI termina como la arteria rectal superior.

La sigmoidoscopia es una técnica de diagnóstico común utilizada para examinar el colon sigmoide.

Recto

El recto es la última sección del intestino grueso. Contiene las heces formadas en espera de eliminación a través de la defecación. Mide unos 12 cm de largo.

Apariencia

El ciego: la primera parte del intestino grueso

• Taeniae coli – tres bandas de músculo liso
• Haustra – bultos causados por la contracción de taeniae coli
• Apéndices epiplásicos – pequeñas acumulaciones de grasa en las visceras

La tenia coli corre a lo largo del intestino grueso. Debido a que las tenias coli son más cortas que el intestino grueso, el colon se vuelve saculado, formando los haustras del colon, que son las proyecciones intraluminales en forma de plataforma.

Suministro de sangre

El suministro arterial al colon proviene de ramas de la arteria mesentérica superior (SMA) y la arteria mesentérica inferior (AMI). El flujo entre estos dos sistemas se comunica a través de la arteria marginal del colon que discurre paralela al colon en toda su longitud. Históricamente, se pensó que una estructura identificada diversamente como el arco de Riolan o la arteria mesentérica serpenteante (de Moskowitz) conectaba la SMA proximal con la AMI proximal. Esta estructura de presencia variable sería importante si cualquiera de los vasos estuviera ocluido. Sin embargo, al menos una revisión de la literatura cuestiona la existencia de este vaso, y algunos expertos piden la abolición de estos términos de la literatura médica futura.

El drenaje venoso generalmente refleja el suministro arterial colónico, con la vena mesentérica inferior drenando hacia la vena esplénica y la vena mesentérica superior uniéndose a la vena esplénica para formar la vena porta hepática que luego ingresa al hígado.

Drenaje linfático

El drenaje linfático desde el colon ascendente y los dos tercios proximales del colon transverso se dirige a los ganglios linfáticos ileocólicos y los ganglios linfáticos mesentéricos superiores, que drenan en la cisterna del quilo. La linfa del tercio distal del colon transverso, el colon descendente, el colon sigmoide y el recto superior drenan en los ganglios linfáticos mesentéricos inferiores y cólicos. El recto inferior al canal anal por encima de la línea pectínea drena a los ganglios ileocólicos internos. El canal anal por debajo de la línea pectínea drena en los ganglios inguinales superficiales. La línea pectinada solo marca aproximadamente esta transición.

Suministro nervioso

Suministro simpático: superior & ganglios mesentéricos inferiores; suministro parasimpático: vagus & nervios pélvicos

Desarrollo

El endodermo, el mesodermo y el ectodermo son capas germinales que se desarrollan en un proceso llamado gastrulación. La gastrulación ocurre temprano en el desarrollo humano. El tracto gastrointestinal se deriva de estas capas.

Variación

Una variación de la anatomía normal del colon ocurre cuando se forman bucles adicionales, lo que da como resultado un colon que es hasta cinco metros más largo de lo normal. Esta condición, conocida como colon redundante, por lo general no tiene consecuencias importantes directas para la salud, aunque rara vez se presenta un vólvulo, que resulta en una obstrucción y requiere atención médica inmediata. Una consecuencia indirecta significativa para la salud es que el uso de un colonoscopio estándar para adultos es difícil y, en algunos casos, imposible cuando hay un colon redundante, aunque las variantes especializadas del instrumento (incluida la variante pediátrica) son útiles para superar este problema.

Microanatomía

Criptas colónicas

Cifras colónicas (glándulas intestinales) dentro de cuatro secciones de tejido. Las células han sido manchadas para mostrar un color marrón-orange si las células producen la proteína mitocondrial citocromo c oxidasa subunidad I (CCOI), y los núcleos de las células (ubicados en los bordes exteriores de las células que recubren las paredes de las criptas) se manchan azul-gray con haematoxilina. Grupos A, B fueron cortados a través de los ejes largos de las criptas y paneles C, D fueron cortados paralelamente a los ejes largos de las criptas. En el panel A la barra muestra 100 μm y permite una estimación de la frecuencia de criptas en el epitelio colónico. Panel B incluye tres criptas en la sección transversal, cada una con un segmento deficiente para la expresión CCOI y al menos una cripta, en el lado derecho, experimentando fisión en dos criptas. Panel C muestra, en el lado izquierdo, una cripta fissioning en dos criptas. Panel D muestra pequeños grupos típicos de dos y tres criptas deficientes CCOI (la barra muestra 50 μm). Las imágenes fueron hechas de fotomicrografías originales, pero los paneles A, B y D también fueron incluidos en un artículo y las ilustraciones fueron publicadas con Creative Commons Attribution-Noncommercial License permitiendo la reutilización.

La pared del intestino grueso está revestida de epitelio cilíndrico simple con invaginaciones. Las invaginaciones se denominan glándulas intestinales o criptas colónicas.

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  Micrografía de criptas intestinales normales.

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  Anatomía de criptas intestinales normales

Las criptas del colon tienen forma de tubos de ensayo microscópicos de paredes gruesas con un orificio central a lo largo del tubo (la luz de la cripta). Aquí se muestran cuatro secciones de tejido, dos cortadas a través de los ejes largos de las criptas y dos cortadas paralelas a los ejes largos. En estas imágenes, las células han sido teñidas por inmunohistoquímica para mostrar un color marrón anaranjado si las células producen una proteína mitocondrial llamada citocromo c oxidasa subunidad I (CCOI). Los núcleos de las células (ubicados en los bordes exteriores de las células que recubren las paredes de las criptas) se tiñen de gris azulado con hematoxilina. Como se ve en los paneles C y D, las criptas tienen entre 75 y 110 celdas de largo. panadero et al. encontró que la circunferencia promedio de la cripta es de 23 celdas. Por lo tanto, según las imágenes que se muestran aquí, hay un promedio de alrededor de 1725 a 2530 células por cripta colónica. Nooteboom et al. medir el número de células en un pequeño número de criptas informó un rango de 1500 a 4900 células por cripta colónica. Las células se producen en la base de la cripta y migran hacia arriba a lo largo del eje de la cripta antes de arrojarse a la luz del colon días después. Hay de 5 a 6 células madre en las bases de las criptas.

Como se estima a partir de la imagen del panel A, hay unas 100 criptas colónicas por milímetro cuadrado del epitelio colónico. Dado que la longitud promedio del colon humano es de 160,5 cm y la circunferencia interna promedio del colon es de 6,2 cm, el área epitelial de la superficie interna del colon humano tiene un área promedio de aproximadamente 995 cm², que incluye 9.950.000 (cerca de 10 millones) de criptas.

En las cuatro secciones de tejido que se muestran aquí, muchas de las glándulas intestinales tienen células con una mutación de ADN mitocondrial en el gen CCOI y aparecen en su mayoría blancas, siendo su color principal la tinción azul grisácea de los núcleos Como se ve en el panel B, una parte de las células madre de tres criptas parece tener una mutación en CCOI, de modo que entre el 40 % y el 50 % de las células que surgen de esas células madre forman un segmento blanco en el área de corte transversal.

En general, el porcentaje de criptas deficientes para CCOI es inferior al 1 % antes de los 40 años, pero luego aumenta linealmente con la edad. Las criptas colónicas deficientes para CCOI en mujeres alcanzan, en promedio, 18% en mujeres y 23% en hombres entre los 80 y los 84 años de edad.

Las criptas del colon pueden reproducirse por fisión, como se ve en el panel C, donde una cripta se fisiona para formar dos criptas, y en el panel B, donde al menos una cripta parece estar fisionándose. La mayoría de las criptas deficientes en CCOI están en grupos de criptas (clones de criptas) con dos o más criptas deficientes en CCOI adyacentes entre sí (ver panel D).

Mucosas

Alrededor de 150 de los muchos miles de genes que codifican proteínas expresados en el intestino grueso, algunos son específicos de la membrana mucosa en diferentes regiones e incluyen CEACAM7.

Función

Sección histológica.

El intestino grueso absorbe el agua y los nutrientes absorbibles restantes de los alimentos antes de enviar la materia no digerible al recto. El colon absorbe las vitaminas creadas por las bacterias del colon, como la tiamina, la riboflavina y la vitamina K (especialmente importante ya que la ingestión diaria de vitamina K normalmente no es suficiente para mantener una coagulación sanguínea adecuada). También compacta las heces y almacena la materia fecal en el recto hasta que pueda eliminarse por el ano durante la defecación.

El intestino grueso también secreta K+ y Cl-. La secreción de cloruro aumenta en la fibrosis quística. El reciclaje de varios nutrientes tiene lugar en el colon. Los ejemplos incluyen la fermentación de carbohidratos, ácidos grasos de cadena corta y el ciclo de la urea.

El apéndice contiene una pequeña cantidad de tejido linfoide asociado a la mucosa que le da al apéndice un papel indeterminado en la inmunidad. Sin embargo, se sabe que el apéndice es importante en la vida fetal, ya que contiene células endocrinas que liberan aminas biogénicas y hormonas peptídicas importantes para la homeostasis durante el crecimiento y desarrollo tempranos.

Para cuando el quimo llega a este tubo, el cuerpo ha absorbido la mayoría de los nutrientes y el 90 % del agua. En este punto, quedan algunos electrolitos como el sodio, el magnesio y el cloruro, así como partes no digeribles de los alimentos ingeridos (p. ej., una gran parte de la amilosa ingerida, el almidón que se ha protegido de la digestión hasta ahora y la fibra dietética, que es en gran medida un carbohidrato no digerible). en forma soluble o insoluble). A medida que el quimo se mueve a través del intestino grueso, la mayor parte del agua restante se elimina, mientras que el quimo se mezcla con moco y bacterias (conocidas como flora intestinal) y se convierte en heces. El colon ascendente recibe materia fecal en forma líquida. Los músculos del colon luego mueven el material de desecho acuoso hacia adelante y absorben lentamente todo el exceso de agua, lo que hace que las heces se solidifiquen gradualmente a medida que avanzan hacia el colon descendente.

Las bacterias descomponen parte de la fibra para su propia alimentación y crean acetato, propionato y butirato como productos de desecho, que a su vez son utilizados por el revestimiento celular del colon para su alimentación. No hay proteína disponible. En los seres humanos, quizás el 10% de los carbohidratos no digeridos queda disponible, aunque esto puede variar con la dieta; en otros animales, incluidos otros simios y primates, que tienen colones proporcionalmente más grandes, hay más disponibles, lo que permite una mayor porción de material vegetal en la dieta. El intestino grueso no produce enzimas digestivas: la digestión química se completa en el intestino delgado antes de que el quimo llegue al intestino grueso. El pH en el colon varía entre 5,5 y 7 (ligeramente ácido a neutro).

Ósmosis de gradiente permanente

La absorción de agua en el colon normalmente procede en contra de un gradiente de presión osmótica transmucosa. La ósmosis de gradiente permanente es la reabsorción de agua contra el gradiente osmótico en los intestinos. Las células que ocupan el revestimiento intestinal bombean iones de sodio al espacio intercelular, elevando la osmolaridad del líquido intercelular. Este líquido hipertónico crea una presión osmótica que impulsa el agua hacia los espacios intercelulares laterales por ósmosis a través de uniones estrechas y células adyacentes, que luego se mueve a través de la membrana basal y hacia los capilares, mientras que se bombean más iones de sodio nuevamente al líquido intercelular. Aunque el agua viaja a favor de un gradiente osmótico en cada paso individual, en general, el agua generalmente viaja en contra del gradiente osmótico debido al bombeo de iones de sodio en el líquido intercelular. Esto permite que el intestino grueso absorba agua a pesar de que la sangre en los capilares sea hipotónica en comparación con el líquido dentro de la luz intestinal.

Flora intestinal

El intestino grueso alberga más de 700 especies de bacterias que realizan una variedad de funciones, así como hongos, protozoos y arqueas. La diversidad de especies varía según la geografía y la dieta. Los microbios en un intestino distal humano a menudo suman alrededor de 100 billones y pueden pesar alrededor de 200 gramos (0,44 libras). Esta masa de microbios en su mayoría simbióticos ha sido recientemente llamada el último órgano humano en ser "descubierto" o dicho de otro modo, el "órgano olvidado".

El intestino grueso absorbe algunos de los productos formados por las bacterias que habitan en esta región. Los polisacáridos no digeridos (fibra) son metabolizados a ácidos grasos de cadena corta por bacterias en el intestino grueso y absorbidos por difusión pasiva. El bicarbonato que segrega el intestino grueso ayuda a neutralizar el aumento de acidez resultante de la formación de estos ácidos grasos.

Estas bacterias también producen grandes cantidades de vitaminas, especialmente vitamina K y biotina (una vitamina B), para su absorción en la sangre. Aunque esta fuente de vitaminas, en general, proporciona solo una pequeña parte del requerimiento diario, hace una contribución significativa cuando la ingesta de vitaminas en la dieta es baja. Una persona que depende de la absorción de vitaminas formadas por bacterias en el intestino grueso puede volverse deficiente en vitaminas si se trata con antibióticos que inhiben las especies de bacterias productoras de vitaminas, así como las bacterias causantes de enfermedades.

Otros productos bacterianos incluyen gas (flatus), que es una mezcla de nitrógeno y dióxido de carbono, con pequeñas cantidades de hidrógeno, metano y sulfuro de hidrógeno. La fermentación bacteriana de polisacáridos no digeridos los produce. Parte del olor fecal se debe a los indoles, metabolizados a partir del aminoácido triptófano. La flora normal también es esencial en el desarrollo de ciertos tejidos, incluidos el ciego y los linfáticos.

También participan en la producción de anticuerpos de reacción cruzada. Estos son anticuerpos producidos por el sistema inmunológico contra la flora normal, que también son efectivos contra patógenos relacionados, previniendo así la infección o invasión.

Los dos filos más prevalentes del colon son Bacillota y Bacteroidota. La proporción entre los dos parece variar ampliamente según lo informado por el Proyecto Microbioma Humano. Bacteroides están implicados en el inicio de la colitis y el cáncer de colon. Las bifidobacterias también abundan y, a menudo, se describen como "bacterias amigables".

Una capa de moco protege el intestino grueso de los ataques de las bacterias comensales del colon.

Importancia clínica

Enfermedad

Las siguientes son las enfermedades o trastornos más comunes del colon:

Colonoscopia

Imagen de colonoscopia, flexión esplénica,
mucosa normal. Se puede ver el bazo a través de ella: la parte negra

La colonoscopia es el examen endoscópico del intestino grueso y la parte distal del intestino delgado con una cámara CCD o una cámara de fibra óptica en un tubo flexible que se pasa por el ano. Puede proporcionar un diagnóstico visual (p. ej., ulceración, pólipos) y otorga la oportunidad de realizar una biopsia o extirpar las lesiones sospechosas de cáncer colorrectal. La colonoscopia puede extirpar pólipos tan pequeños como un milímetro o menos. Una vez que se eliminan los pólipos, se pueden estudiar con la ayuda de un microscopio para determinar si son precancerosos o no. Se necesitan 15 años o menos para que un pólipo se vuelva canceroso.

La colonoscopia es similar a la sigmoidoscopia: la diferencia está relacionada con las partes del colon que cada una puede examinar. Una colonoscopia permite un examen de todo el colon (1200-1500 mm de longitud). Una sigmoidoscopia permite un examen de la porción distal (alrededor de 600 mm) del colon, lo que puede ser suficiente porque los beneficios de la colonoscopia para la supervivencia del cáncer se han limitado a la detección de lesiones en la porción distal del colon.

La sigmoidoscopia se usa a menudo como un procedimiento de detección para una colonoscopia completa, a menudo se realiza junto con una prueba basada en heces, como una prueba de sangre oculta en heces (FOBT), una prueba inmunoquímica fecal (FIT) o heces de objetivos múltiples. Prueba de ADN (Cologuard) o prueba en sangre, prueba de metilación del ADN SEPT9 (Epi proColon). Alrededor del 5% de estos pacientes evaluados son derivados a una colonoscopia.

La colonoscopia virtual, que utiliza imágenes 2D y 3D reconstruidas a partir de tomografías computarizadas (TC) o de resonancias magnéticas nucleares (RM), también es posible, como prueba médica totalmente no invasiva, aunque no es estándar y aún bajo investigación en cuanto a sus capacidades diagnósticas. Además, la colonoscopia virtual no permite maniobras terapéuticas como la extirpación de pólipos/tumores o biopsia ni la visualización de lesiones menores de 5 milímetros. Si se detecta un crecimiento o un pólipo mediante una colonografía por TC, aún sería necesario realizar una colonoscopia estándar. Además, los cirujanos han estado utilizando últimamente el término bolsa para referirse a una colonoscopia de la bolsa ileoanal.

Otros animales

El intestino grueso es verdaderamente distinto solo en los tetrápodos, en los que casi siempre está separado del intestino delgado por una válvula ileocecal. En la mayoría de los vertebrados, sin embargo, es una estructura relativamente corta que va directamente al ano, aunque notablemente más ancha que el intestino delgado. Aunque el ciego está presente en la mayoría de los amniotas, solo en los mamíferos el resto del intestino grueso se convierte en un verdadero colon.

En algunos pequeños mamíferos, el colon es recto, como lo es en otros tetrápodos, pero, en la mayoría de las especies de mamíferos, está dividido en porciones ascendentes y descendentes; un colon transverso distinto típicamente está presente solo en primates. Sin embargo, la taeniae coli y los haustras que la acompañan no se encuentran ni en los carnívoros ni en los rumiantes. El recto de los mamíferos (excepto los monotremas) se deriva de la cloaca de otros vertebrados y, por lo tanto, no es verdaderamente homólogo con el "recto" encontrado en estas especies.

En los peces, no existe un verdadero intestino grueso, sino simplemente un recto corto que conecta el extremo de la parte digestiva del intestino con la cloaca. En los tiburones, esto incluye una glándula rectal que secreta sal para ayudar al animal a mantener el equilibrio osmótico con el agua de mar. La glándula se parece un poco a un ciego en estructura pero no es una estructura homóloga.

Imágenes adicionales

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  Intestines

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  Colon. Disección profunda. Vista anterior.