Tema 3 Nutriciรณn I: Aparatos digestivo y respiratorio
1.- Introducción 2.- El proceso de la nutrición 3.- El aparato digestivo 3.1.- Anatomía del aparato digestivo 3.2.- Fisiología del aparato digestivo 3.3.- Principales enfermedades del aparato digestivo 4.- El aparato respiratorio 4.1.- Anatomía del aparato respiratorio 4.2.- Fisiología del aparato respiratorio 4.3.- Principales enfermedades del aparato respiratorio
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio 1.- Introducción El proceso de nutrición comienza con la introducción de los alimentos a través del tubo digestivo. A medida que van pasando por los diferentes órganos que lo forman, se van mezclando con diferentes enzimas digestivas que actúan de forma específica sobre cada nutriente hasta obtener sus moléculas básicas. En este estado ya podrán ser transportadas a todas las células del cuerpo. Al igual que los nutrientes, las células también necesitan oxígeno para que sus mitocondrias puedan realizar la respiración celular, en este proceso se genera dióxido de carbono que tendrá que ser expulsado al exterior. El sistema respiratorio es el responsable de introducir oxígeno al cuerpo y expulsar dióxido de carbono y, para ello, se emplea un proceso pasivo denominado difusión aprovechando la diferencia de concentración de los gases presentes en el aire y en la sangre. Cada uno de los órganos que integran ambos aparatos puede sufrir daños debido a hábitos de vida poco saludables o por la presencia de diferentes patógenos, provocando multitud de enfermedades.
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio 2.- El proceso de la nutrición La función vital de nutrición se define como los procesos que lleva a cabo un organismo para obtener sustancias que le permitan extraer de ellas la materia y energía necesarias para su correcto funcionamiento. El ser humano, al ser un organismo heterótrofo, debe incorporar materia orgánica de otros organismos ya que no puede producirla a partir de materia inorgánica. En todo el proceso intervienen cuatro grandes aparatos: Aparato digestivo: Incorpora los alimentos en el cuerpo y los transforma en nutrientes, moléculas que pueden ser utilizadas por las células. Aparato respiratorio: Incorpora el oxígeno que necesitan las células para realizar la respiración celular y excreta el dióxido de carbono que producen. Aparato circulatorio: Se encarga de distribuir los nutrientes y el oxígeno a todas las células del cuerpo. También recoge el dióxido de carbono y sustancias de desecho para que sean excretadas. Aparato excretor: Recoge las sustancias de desecho de la sangre y las expulsa al exterior a través de la orina.
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Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio 3.- El aparato digestivo Se encarga de realizar la digestión, es decir, convertir los alimentos en nutrientes asimilables para nuestras células. Para entender el proceso se necesita conocer la anatomía y fisiología de las partes implicadas: 3.1.- Anatomía del aparato digestivo: Está formado por: Tubo digestivo: Conducto de 9 metros de longitud por donde van pasando los alimentos para ser transformados en nutrientes. Empieza en la boca y termina en el ano. Glándulas anejas: Existen diferentes glándulas que vierten sustancias al tubo digestivo para facilitar y permitir la digestión como las enzimas digestivas. Son las glándulas salivales, el hígado y el páncreas.
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Partes del tubo digestivo Boca Faringe
Glándulas anejas
Esófago
Glándulas salivales
Estómago
Hígado
Intestino delgado
Páncreas
Intestino grueso Ano
P a r t e s d e l t u b o d i g e s t i v o
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio Boca: Es el inicio del tubo digestivo, por donde entran los alimentos. Contiene la lengua y los dientes. Aquí vierten su contenido, la saliva, las glándulas salivales para que se mezcle con los alimentos. Faringe: Comunica el aparato digestivo y el aparato respiratorio. Esófago: Es el conducto que comunica la faringe con el estómago, por lo que garantiza que los alimentos vayan avanzando por el tubo digestivo. Estómago: Es un ensanchamiento del tubo digestivo que posee tres capas de tejido muscular para mover el alimento y glándulas que producen diferentes sustancias que intervienen en la digestión. Tiene dos válvulas: una de entrada llamada cardias y otra de salida llamada píloro. Intestino delgado: Tiene una longitud de unos seis metros. En el primer tramo, el duodeno, se vierten el jugo pancreático y la bilis para completar la digestión. En el tramo posterior están el yeyuno y el íleon. Intestino grueso: Mide alrededor de un metro y medio y está formado por el ciego (contiene el apéndice), el colon y el recto. Ano: Es el final del tubo digestivo. Contiene dos esfínteres, uno involuntario y otro voluntario, que regulan la expulsión de las heces.
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio Glándulas salivales: Son tres pares de glándulas: maxilares, sublinguales y parótidas. Producen y vierten la saliva en la cavidad bucal. G l á n d u l a s a n e j a s
Hígado: Una de sus múltiples funciones es la producción de la bilis. Su producción se acumula en la vesícula biliar para liberarse en el duodeno cuando sea necesario. Páncreas: Es una glándula mixta: tiene una parte endocrina que produce hormonas como la insulina para liberarse a la sangre, y una parte exocrina que sintetiza el jugo pancreático y lo vierte al duodeno para intervenir en la digestión de los nutrientes.
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio 3.2.- Fisiología del aparato digestivo: La conversión de los alimentos en nutrientes requiere que se realicen cuatro procesos a lo largo del tubo digestivo: 1. Ingestión: Es la introducción del alimento al aparato digestivo mediante la boca. Aquí se producen dos procesos muy importantes: Masticación: Los dientes son los responsables de cortar, desgarrar y triturar los alimentos para facilitar su digestión posterior. Para ello, existen 8 incisivos que cortan, 4 caninos que desgarran y 8 premolares y 12 molares que trituran. La lengua, órgano musculoso con movimiento en todas las direcciones, se encarga de desmenuzar y mover el alimento para facilitar la acción de los dientes. Insalivación: Las glándulas salivales vierten la saliva a la boca para que se mezcle con los alimentos durante la masticación. La acción de la lengua es fundamental en este proceso. La saliva (1) humedece el alimento para detectar el sabor, (2) tiene función defensiva al contener sustancias antibacterianas, (3) lubrica el alimento para facilitar su paso por el tubo digestivo e (4) inicia la digestión química al contener la primera enzima digestiva, la amilasa, que empieza la digestión de los polisacáridos.
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Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio Los alimentos masticados y mezclados con la saliva reciben el nombre de bolo alimenticio y pasarán ahora a la faringe y posteriormente al esófago para llegar finalmente al estómago. El paso del bolo alimenticio hasta el esófago se llama deglución. Empieza con la lengua empujando el bolo hacia la faringe y aquí, gracias a la epiglotis, se bloquean las vías respiratorias para que el alimento llegue al esófago. La musculatura del esófago, gracias a los denominados movimientos peristálticos, conducirá el bolo alimenticio hasta el cardias, que al abrirse permite que entre al estómago.
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio 2. Digestión: Para entender el proceso es necesario saber que existen dos fenómenos digestivos: Digestión mecánica: La musculatura presente en los órganos que forman el tubo digestivo, así como otras partes especiales como los dientes, se encargan de mover, fragmentar y deshacer el alimento, reduciendo su tamaño para facilitar la acción del siguiente proceso. Con la digestión mecánica no se extraen los nutrientes esenciales de los alimentos. Digestión química: La transformación de alimentos en nutrientes solo es posible mediante la acción de las denominadas enzimas digestivas, las cuales se unen específicamente a las diferentes macromoléculas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos complejos) y las descomponen en sus moléculas básicas. El movimiento que realiza la digestión mecánica permite que las enzimas digestivas se mezclen con el alimento para facilitar su acción. A lo largo del tubo digestivo, los órganos y las glándulas anejas vierten sus enzimas digestivas y actuarán, de forma específica, sobre los nutrientes presentes para obtener de ellos sus constituyentes básicos y, en este estado, ya podrán pasar a la sangre para ser distribuidos a todas las células del cuerpo.
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio Glúcidos ● Polisacáridos: Almidón, glucógeno ● Oligosacáridos: Sacarosa, lactosa
Glúcidos ● Monosacáridos: Glucosa, fructosa, galactosa
Lípidos ● Grasas
Lípidos ● Ácidos grasos y glicerina
Proteínas
Proteínas ● Péptidos ● Aminoácidos
Enzimas digestivas específicas para cada molécula.
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio La digestión se va realizando de forma progresiva a medida que el bolo alimenticio va pasando por los diferentes órganos del tubo digestivo. Se debe considerar en qué órganos se realiza una digestión mecánica y/o química y, según el tipo de enzima digestiva, saber qué molécula orgánica se está descomponiendo: Boca: Se realiza una importante digestión mecánica gracias a la acción de los dientes y de la lengua. Con la amilasa presente en la saliva comienza la digestión química de los polisacáridos (glúcidos), pero los lípidos y las proteínas no se ven afectados. La correcta masticación de los alimentos permite una buena insalivación y una mejor digestión mecánica y química. A lo largo del esófago, mediante los movimientos peristálticos, también se realiza una digestión mecánica.
Alimentos
Bolo alimenticio
Polisacáridos
Oligosacáridos
Grasas Proteínas
Boca (saliva) Amilasa
Grasas Proteínas
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio Estómago: En sus paredes existen glándulas que producen el jugo gástrico, que posee dos moléculas importantes: Ácido clorhídrico: Al ser un ácido muy fuerte corroe las partes duras del alimento y ayuda a matar a todos los patógenos que contenga. Pepsina: Enzima digestiva que empieza la digestión química de las proteínas. En el estómago no hay digestión de glúcidos o lípidos. Las tres capas de tejido muscular que posee el estómago también realizan una digestión mecánica y ayudan a mezclar el alimento con el jugo gástrico. En este estado el bolo alimenticio pasa a llamarse quimo. Estómago (jugo gástrico) Pepsina Bolo alimenticio
Quimo
Oligosacáridos
Oligosacáridos
Grasas
Grasas
Proteínas
Péptidos
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio Intestino delgado: En los primeros 20 centímetros del intestino delgado, en el duodeno, es donde termina la digestión y, para ello, interviene el jugo intestinal y las secreciones que vierten aquí las glándulas anejas: el páncreas vierte el jugo pancreático y el hígado (la vesícula biliar) la bilis. Bilis: No es una enzima digestiva, pero emulsiona las grasas, es decir, las separa en pequeñas gotas para facilitar la función de las enzimas que actúan sobre ellas. Jugo pancreático e intestinal: Contiene las enzimas digestivas que terminan la digestión química de los alimentos: amilasas para los glúcidos, lipasas para los lípidos y peptidasas para las proteínas. La musculatura del intestino también realiza una digestión mecánica que mezcla todas las secreciones, denominándose quilo. Intestino delgado (jugo pancreático e intestinal) Amilasa, lipasa y peptidasa Quimo
Quilo
Oligosacáridos
Monosacáridos
Grasas
Ácidos grasos
Péptidos
Aminoácidos
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio Digestión Nutrientes de los alimentos
Boca Saliva
Amilasa
Glúcidos Polisacáridos
Lípidos
Estómago
Duodeno
Jugo gástrico
Jugo intestinal y pancreático
Pepsina
Amilasa Peptidasa Lipasa
Nutrientes resultaltes
Monosacáridos
Glicerina y ácidos grasos
Aminoácidos Proteínas
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio 3. Absorción: Es el paso de los nutrientes obtenidos a la sangre. El proceso se realiza a lo largo del resto del intestino delgado (yeyuno e íleon) y en el intestino grueso: Intestino delgado: Las paredes internas del intestino tienen unos repliegues llamados vellosidades intestinales por donde se realiza la absorción, ya que a ellas llegan vasos sanguíneos y linfáticos para depositar los monosacáridos y los aminoácidos en los primeros y las grasas a los segundos. Las células de tejido epitelial que recubren las vellosidades poseen a su vez pequeños repliegues llamados microvellosidades. La razón por la que existen estas estructuras es para aumentar la superficie de absorción, consiguiendo que sea de más de 300 m2.
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Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio Intestino grueso: Una vez realizada la absorción de los glúcidos, lípidos y proteínas en el intestino delgado, lo que queda del quilo pasa al intestino grueso donde tienen lugar varios procesos: Absorción de agua y sales minerales: A lo largo del intestino grueso se produce la absorción de casi toda el agua y sales minerales presentes en los alimentos y en las diferentes secreciones que se han vertido en los procesos anteriores. Flora intestinal: Es el conjunto de bacterias que viven en el intestino grueso y realizan funciones muy importantes: Protección frente a patógenos: La presencia de las bacterias de la flora impide el crecimiento de otras que causen enfermedades. Aprovechamiento de nutrientes: El metabolismo de las bacterias permite la digestión de algunos glúcidos de la fibra que nosotros no podemos digerir y la síntesis de algunas vitaminas. Formación de las heces: La materia que no ha podido ser digerida da lugar a las heces fecales. Se van formando a medida que van pasando por el intestino grueso y su avance se debe a movimientos peristálticos.
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Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio 4. Egestión: Las heces formadas se acumulan en el recto y se expulsarán por el ano gracias a la acción de dos esfínteres que permiten su paso.
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio 3.3.- Principales enfermedades del aparato digestivo: La complejidad del aparato digestivo, así como de las partes que lo componen, da lugar a múltiples enfermedades cuando se daña algún tejido u órgano como consecuencia de la entrada de algún patógeno o por malos hábitos alimenticios. Las principales son: Caries: Las bacterias que posee la boca producen un ácido a partir de los restos de comida capaz de destruir los tejidos que forman los dientes, ocasionando la muerte de la pieza dental y una gran inflamación de la zona si no es tratada. Una buena higiene bucal, así como visitas periódicas al dentista evitará su aparición y correcta prevención. Parotiditis o paperas: Enfermedad contagiosa causada por un virus que se localiza en las glándulas parótidas. La enfermedad vírica puede ser prevenida administrando una vacuna.
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio Úlcera gástrica: Es la afectación de la mucosa que recubre las paredes internas del estómago (si ocurre en el duodeno se denomina úlcera duodenal) como consecuencia de una infección bacteriana, por la ingesta continuada de algunos medicamentos como el ibuprofeno o por el abuso de comidas picantes o el alcohol. Debido al ácido clorhídrico del estómago se produce una herida en las paredes que puede dar lugar a una hemorragia e incluso a una perforación, por lo que el contenido del estómago, incluyendo el ácido clorhídrico, sale del tubo digestivo. Gastroenteritis: Es la inflamación de las paredes internas que recubren el estómago y el intestino por una infección bacteriana o vírica. Sus síntomas son vómitos, diarrea, fiebre y dolor abdominal.
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio Apendicitis: Inflamación del apéndice debida a una infección que causa una obstrucción. El tratamiento suele ser la extirpación quirúrgica de dicha prolongación del intestino grueso. Diarrea: Es un síntoma de otra enfermedad, como la gastroenteritis o alguna intoxicación alimentaria, que causa una mala absorción a lo largo del intestino, provocando la formación de heces líquidas. Una afección aguda puede dar lugar a una deshidratación, por lo que se debe tomar agua con electrolitos para reponer las sales minerales perdidas. Estreñimiento: Una alimentación con poca fibra dificulta el tránsito de las heces por el intestino grueso, aumentando la absorción de agua y compactando las heces, dificultando por ello su expulsión. Para evitar su aparición se debe consumir una dieta rica en líquidos y fibra, así como el ejercicio. Cirrosis: Es la muerte de células hepáticas y su regeneración por tejido cicatricial que ya no cumplirá la función inicial. La causa principal suele ser la ingesta crónica de bebidas alcohólicas. Existen otras alteraciones como las intolerancias, las más frecuentes son la intolerancia a la lactosa o la enfermedad celíaca.
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio 4.- El aparato respiratorio Su función es doble: se encarga de introducir el oxígeno del aire a la sangre y expulsar (tiene función excretora) el dióxido de carbono que produce la célula durante su metabolismo. 4.1.- Anatomía del aparato respiratorio: Se divide en dos partes: Vías respiratorias: Garantizan la correcta entrada y salida del aire del cuerpo. Pulmones: Es el lugar donde se realiza el intercambio de gases con la sangre a través de un proceso denominado difusión. En dicho proceso se introduce el oxígeno del aire inspirado y se expulsa el dióxido de carbono que posee la sangre al aire que será expirado.
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Partes del aparato respiratorio Fosas nasales Faringe Laringe Trรกquea Bronquios y bronquiolos Pulmones
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio A p a r a t o r e s p i r a t o r i o
Fosas nasales: Se comunican con el exterior a través de los orificios nasales, sus funciones son humedecer el aire, calentarlo para evitar que la diferencia de temperatura dañe las vías respiratorias y filtrarlo para evitar que entren agentes patógenos o nocivos. Faringe: Órgano común con el aparato digestivo, se encarga de distribuir el alimento hacia el esófago y el aire hacia la laringe. Laringe: Está formada por varias piezas cartilaginosas para evitar su oclusión, incluyendo la epiglotis, que impide la entrada del alimento a las vías respiratorias. Aquí se encuentran las cuerdas vocales responsables de la fonación.
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Tráquea: Tubo de unos 11 cm de longitud que posee 20 anillos cartilaginosos incompletos (no se cierran en su parte posterior) para evitar el cierre del conducto y permitir el paso del aire. Se sitúa por delante del esófago. El tejido que está en contacto con el aire secreta mucus para continuar humedeciéndolo y, además, captura todas las partículas que pueda tener, por lo que limpia el aire inspirado. Dicho tejido también posee cilios que empujan el mucus junto con las partículas capturadas hacia el exterior. Bronquios y bronquiolos: La tráquea se bifurca en dos conductos de menor calibre, los bronquios, entrando ambos a los pulmones. Las progresivas ramificaciones dentro de cada pulmón se denominan bronquiolos y van reduciendo su diámetro hasta terminar en unas estructuras en forma de sacos denominadas alvéolos pulmonares, lugar donde se realiza el intercambio gaseoso. Pulmones: Son dos órganos esponjosos que contienen los bronquiolos, los alvéolos pulmonares y las arterias y venas que entran y salen de ellos. Están protegidos por la caja torácica que forman las costillas y el esternón. Envolviendo los pulmones están las pleuras que, junto con el diafragma que se sitúa en su parte inferior, permitirán el movimiento pulmonar para realizar el intercambio de gases.
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Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio 4.2.- Fisiología del aparato respiratorio: Para entender cómo ocurre la respiración, es necesario estudiar dos procesos: 1. Ventilación pulmonar: Es la entrada y salida del aire de los pulmones, pero ellos no participan, se realiza gracias a los músculos intercostales que unen las costillas y al diafragma, músculo situado en la parte inferior de los pulmones que separa la cavidad torácica de la cavidad abdominal. Como los pulmones son distensibles, el movimiento de dicha musculatura permite la expansión y contracción de los pulmones y, con ello, la entrada y salida del aire por diferencia de presión. Son los movimientos de inspiración y espiración.
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio Rodeando los pulmones se sitúan las membranas llamadas pleuras y entre ellas está el líquido pleural. La lámina interna está unida a los pulmones y la externa a la musculatura, de manera que la contracción o distensión del diafragma y de la musculatura intercostal supondrá, respectivamente, el aumento o reducción de la caja torácica y, con ello, la entrada y salida de aire de los pulmones:
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio Inspiración: Por un lado, el diafragma se contrae y aplana, arrastrando a los pulmones hacia abajo. Por otro lado, la musculatura intercostal se contrae, permitiendo una elevación de las costillas para aumentar la cavidad torácica. Ambos movimientos expanden los pulmones y generan una presión negativa que permite la entrada de aire. Espiración: Se produce una relajación del diafragma y de la musculatura intercostal que reduce la cavidad torácica y genera una presión positiva que da lugar a la salida del aire de los pulmones hacia el exterior.
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio 2. Intercambio gaseoso: Cuando el aire entra en los pulmones, llega a la parte final de los bronquiolos, los alvéolos pulmonares, lugar donde se realiza el intercambio de gases con la sangre. Los alvéolos están formados por una fina capa de tejido y rodeados por capilares sanguíneos, formados también por paredes muy delgadas. Al ser tan finas ambas paredes, se permite la circulación de gases en ambos sentidos a través de un proceso pasivo (sin gasto energético) denominado difusión en el que los gases circulan desde donde hay más concentración hasta donde hay menos hasta igualar la concentración de ambos lugares.
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio Cuando la sangre llega a un alvéolo pulmonar, tiene una concentración de dióxido de carbono muy superior al del aire, por lo que pasará a través de la membrana del capilar y de la membrana alveolar hasta llegar al aire contenido en el alvéolo. De la misma manera, la concentración de oxígeno en el aire inspirado es superior al de la sangre, por lo que el gas atraviesa las membranas hasta llegar a la sangre para unirse a la hemoglobina que poseen los glóbulos rojos.
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio 4.3.- Principales enfermedades del aparato respiratorio: Los patógenos que entran con el aire inspirado, así como tener hábitos no saludables como el tabaquismo, dan lugar a múltiples enfermedades. Las más corrientes son: Resfriado y gripe: Afecciones causadas por virus que provocan una inflamación de las membranas nasales e irritación de garganta. La infección da lugar a una producción abundante de mucosidad, estornudos, congestión y cansancio y, en el caso de la gripe, también provoca fiebre y dolores musculares. Al ser enfermedades víricas, los antibióticos no sirven para curarlas, por lo que los medicamentos alivian los síntomas. Sinusitis, faringitis, laringitis y bronquitis: Inflamaciones de los senos nasales, faringe, laringe y bronquios respectivamente causadas por infecciones bacterianas o víricas.
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio Neumonía: Inflamación de los alvéolos pulmones por la infección de bacterias, hongos o virus, dando lugar a la producción de pus que se acumula en los sacos alveolares, por lo que empeora el intercambio gaseoso. Tuberculosis: Infección de la bacteria Mycobacterium tuberculosis que destruye el tejido pulmonar, provocando tos, fiebre, fatiga y esputos sanguinolentos. Es una enfermedad que se transmite por el aire, causando en el pasado una alta mortalidad en la población, pero actualmente existe una vacuna para su prevención y antibióticos para tratarla. Asma: Reducción temporal del diámetro de los bronquios que dificulta el paso del aire por las vías respiratorias. Puede deberse a una infección o a reacciones alérgicas y se trata con broncodilatadores.
Tema 3.- Nutrición I: Aparatos digestivo y respiratorio Tabaquismo: El tabaco posee muchas sustancias tóxicas como el alquitrán y adictivas como la nicotina. Además, la combustión que se genera en la boca, así como el aire caliente que entra en las vías respiratorias, da lugar a multitud de alteraciones del aparato respiratorio, la más frecuente es el cáncer de cualquiera de los órganos por los que pasa el humo como cáncer de lengua, faringe, laringe o pulmón. Otras enfermedades causadas por el tabaquismo es la degeneración de los alvéolos pulmonares que limitan la obtención de oxígeno y, con ello, el correcto intercambio gaseoso.