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O sistema digestório inicia com a cavidade oral (boca e faringe). O alimento ingerido entra no trato gastrintestinal (TGI), que consiste em esôfago, estômago, intestino delgado e intestino grosso. Quimo: mistura pastosa de alimento e secreções. TGI é um longo tubo com paredes musculares alinhadas por um epitélio secretor e transportador. Esfincteres: anéis musculares que separam o tubo em segmentos com funções distintas. Os produtos da digestão são absorvidos através do epitélio intestinal e passam para o liquido intersticial. De lá eles vão para o sangue ou para a linfa e são distribuidos para todo o corpo. A digestão começa pela boca, através de enzimas. O intestino delgado é a parte principal da digestão. Plexo mioentérico: parte nervosa do estômago. Placa de Peyer: são estruturas de defesa, respondem pelo sistema imunológico. Plexo submucoso e mioentérico: parte nervosa do intestino delgado. Órgãos Acessórios Figado: Faz a desintoxicação de substâncias (metabolismo de primeira passagem). Faz biotransformação (utiliza enzimas). Produz os fatores de coagulação. Indispensável para o corpo. Pâncreas: Faz a quebra de substâncias. Secreta bicarbonato. Vesicula Biliar: Armazena a bile que vem do figado. Degrada gorduras. Cálculos: são formados pelo aumento do colesterol e o aumento da bilirrubina. O estômago tem pH = 2. A insulina “abre” os caminhos para a glicose entrar e estimula o mecanismo de segundos mensageiros. O glucagon leva a glicose para a corrente sanguinea. Funções A função primária do sistema digestório é levar os nutrientes, a água e os eletrólitos do ambiente externo para o ambiente interno corporal. Digestão: quebra ou degradação, quimica e mecânica (mastigação) dos alimentos em unidades menores que podem ser levadas através do epitélio intestinal para dentro do corpo. Absorção: movimento de substâncias do lúmen do TGI para o liquido extracelular. Secreção: movimento de água e ions do LEC para o lúmen do trato digestório (o oposto da absorção) e liberação de substâncias sintetizadas pelas células epiteliais do TGI tanto no lúmen quanto no LEC. Motilidade: movimento de material no TGI como resultado da contração muscular (músculo liso). As funções são controladas pelo sistema nervoso e hormônios. Circulação de sangue através do trato digestivo. Em um dia normal, 9 litros de liquido passam através do lúmen do TGI de um adulto. Mas apenas 2 litros vêm da ingestão. Os 7 litros restantes de liquido vêm da água corporal secretada juntamente com ions, enzimas e muco. As células epiteliais são polarizadas e sua superficie celular contém proteinas para o movimento de solutos e H2O. Enzimas digestórias: são secretadas por glândulas exócrinas (glândulas salivares e o pâncreas) e por células epiteliais no estômago e no intestino delgado. São proteinas, as quais são sintetizados pelo reticulo endoplasmático rugoso, empacotadas pelo aparelho de Golgi em vesiculas secretoras e, então, estocadas nas células até serem necessárias. Zimogênios: enzimas que necessitam de ativação e podem ficar estocadas na célula sem causar dano à mesma (pepsinogênio). Fabricadas e estocadas no TGI. Glândulas Endócrinas: secretam hormônios diretamente na corrente sanguinea. Glândulas Exócrinas: secretam para fora do corpo ou dentro de um ducto. Muco: secreção viscosa composta por mucinas (glicoproteinas). As principais funções do muco são formar uma cobertura protetora sobre a mucosa do TGI e lubrificar o conteúdo do intestino. Tubo Digestório Desde o segundo terço do esôfago até o ânus, o tubo digestório é formado por músculo liso. Motilidade: transportar o alimento e o misturar, através das contrações da musculatura lisa. A motilidade desses segmentos depende: 1. Das propriedades intrinsecas (ou próprias) da musculatura lisa. 2. Da regulação neural e hormonal. 3. Da constituição do alimento. 4. Das diferenças entre os individuos (por exemplo, na dieta alimentar e no estilo de vida). Atividade Elétrica Muscular do TGI A maior parte do TGI é composta por músculo liso com células eletricamente conectadas por junções comunicantes para criar segmentos contráteis. O músculo liso do TGI é excitado por atividade elétrica intrinseca, continua e lenta, nas membranas das fibras musculares. Potenciais de Ondas Lentas São ciclos de contração e relaxamento do músculo liso, com despolarização e repolarização. Células Intersticiais de Cajal: originam as ondas lentas, estão localizadas entre as camadas de músculo liso e os plexos nervosos intrinsecos. São autoexitáveis e geram potencial de ação. Variações lentas do potencial de repouso Estômago: 3 ondas/min Duodeno: 12 ondas/min. Íleo: 8 ou 9 ondas/min. Potenciais em ponta: Ocorrem automaticamente, quando o potencial de repouso da membrana do musculo liso gastrointestinal fica mais positivo do que cerca de -40 milivolts. São causadas pelas células de Cajal que abrem s canais de cálcio e geram um PA. A contração do músculo liso, como a do músculo cardiaco, é graduada de acordo com a quantidade de Ca2+ que entra na fibra (miosina). Despolarização: “menos negativo” Hiperpolarização: “mais negativo” O Ca2+ é usado na contração do músculo liso: Ca2+ = contrações. Fatores que despolarizam a membrana (estimulam a contração): Estiramento do músculo (quando o alimento chega e empurra suas paredes); Estimulação pela acetilcolina, liberada pela inervação parassimpática; Estimulação por diversos hormônios gastrointestinais especificos. Fatores que inibem (hiperpolarizam): Norepinefrina ou Epinefrina secretadas pela inervação Simpática. Norepinefrina vinda do sangue, secretada pela glândula suprarrenal. Trânsito Digestivo O tempo de permanência do alimento no tubo digestório varia conforme a sua constituição e o segmento onde este se encontra. Mais complexo o alimento = mais potenciais de ponta. Principios da Motilidade Gastrointestinal Tem dois propósitos: transportar o alimento da boca até o ânus e o misturar mecanicamente para o quebrar uniformemente em particulas pequenas. Contrações fásicas: são uma adaptação rápida e periódica, com ciclos de contração-relaxamento que duram apenas alguns segundos. Ocorrem no esôfago, antro gástrico e no intestino delgado. São responsáveis pela mistura e propulsão. Contrações tônicas: são uma adaptação lenta, mantidas por minutos ou horas. Ocorrem em alguns esfincteres de músculo liso, região proximal do estômago e esôfago terminal. São responsáveis por manter um nivel constante de contração (tônus). As contrações da musculatura lisa são responsáveis por: Manter o deslocamento do alimento ao longo da viscera, com velocidade compativel com a digestão e absorção. Manter o alimento continuamente misturado com as secreções gastrintestinais, de modo que tudo será digerido e que fique em contato com a parede intestinal para que ocorra absorção máxima. Peristaltismo: ondas progressivas de contração que se movem de uma seção do TGI para a próxima. Empurra o bolo para a frente até um segmento receptor, onde os músculos circulares estão relaxados. O segmento receptor, então, contrai, continuando o movimento para a frente. Contrações segmentares: agitam o conteúdo intestinal, o misturando e o mantendo em contato com o epitélio absortivo. Sistema Nervoso Entérico Tem habilidade de realizar um reflexo independentemente do controle exercido pelo sistema nervoso central (SNC). É como um segundo cérebro, porém não toma as decisões sozinho. Neurônios intrinsecos: se situam dentro da parede do TGI, são como os interneurônios do SNC. Neurônios extrinsecos: neurônios autonômicos que levam sinais do SNC para o sistema digestório. Neurotransmissorese neuromoduladores: os neurônios do SNE liberam mais de 30 neurotransmissores e neuromoduladores, a maioria dos quais são idênticos a moléculas encontradas no encéfalo. Células gliais de sustentação: são similares à astroglia do SNC. Barreira de difusão: os capilares que circundam os gânglios no SNE não são muito permeáveis e criam uma barreira de difusão. Centros integradores: reflexos que se originam no TGI podem ser integrados e atuar sem que os sinais neurais deixem o SNE (rede de neurônios é o próprio centro integrador). Recebem informações do SNA simpático, SNA parassimpático e SNP eferente e sensorial (mecano e quimiorreceptores). Gosto: relacionado ao que os botões gustativos sentem, como doce, salgado, ácido, amargo e umami, que o ser humano é capaz de identificar. Sabor: associação de sensações captadas tanto pelo olfato quanto pelo paladar. Reflexos curtos Plexos nervosos entéricos: agem como um “pequeno cérebro”. Os reflexos curtos se originam e se integram no SNE. Plexo submucoso: controla a secreção pelas células epiteliais e o fluxo sanguineo (está perto da mucosa). Plexo mioentérico: os neurônios na camada muscular externa influenciam a motilidade (faz a contração muscular e tem altas concentrações de células de Cajal). Reflexos Longos São integrados no SNC e incluem reflexos antecipatórios e reflexos emocionais (como visão, cheiro, som ou pensamento no alimento e as “borboletas no estômago”). Diferenças entre os plexos Mioentérico: Cadeia de muitos neurônios interconectados que se estende por todo o comprimento do TGI. Efeitos: Aumento da contração tônica (“tônus” da parede intestinal). Aumento da intensidade das contrações ritmicas. Aumento no ritmo da contração. Aumento na velocidade de condução das ondas excitatórias. São capazes de produzir polipeptidios que relaxam o músculo liso. + peristaltismo Submucoso: Controle na parede interna dos segmentos intestinais. Muitos sinais sensoriais se originam do epitélio gastrointestinal e são integrados no plexo submucoso, para ajudar a controlar a secreção, a absorção e a contração local do músculo submucoso. Controle Neural da Função Gastrointestinal Fibras parassimpáticas se conectam com o plexo mioentérico e com o submucoso. A estimulação pelos sistemas parassimpático e simpático pode intensificar muito ou inibir as funções gastrointestinais. Na imagem: Plexos mioentérico e submucoso (fibras pretas). Controle extrinseco desses plexos pelos SN simpático e parassimpático (fibra vermelhas). Fibras sensoriais passando do epitélio luminal e da parede intestinal para os plexos entéricos, depois para os gânglios pré-vertebrais da medula e, diretamente, para a própria medula espinhal. Fibras extrinsecas simpáticas e parassimpáticas se conectam com o plexo mioentérico e com o submucoso. Neurônios Parassimpáticos: Aumentam atividade do SNE. “Descansar e digerir” Neurônios Simpáticos: Inibem atividade do TGI. Norepinefrina. Controle Hormonal do TGI Os peptideos secretados pelas células do TGI podem atuar como hormônios ou como sinais parácrinos. Os peptideos excitam ou inibem a motilidade e a secreção. Realizam ações fisiológicas em células alvo, com receptores especificos para o hormônio. Os hormônios GI Estimulo para liberação Alvo(s) primário( s) Efeito(s) primário(s) Outras informaçõ es Estômago Gastrina (células G) Peptideos e aminoácidos; reflexos neurais Células enterocr omafins (ECL) e células parietais Estimula a secreção de ácido gástrico e o crescimento da mucosa A somatost atina inibe a sua liberação Intestino Secretina Ácido no intestino delgado Pâncreas, estômago Estimula a secreção de HCO3- Inibe o esvaziamento gástrico e a secreção ácida Peptideo inibidor gá strico (GIP) Glicose, ácidos graxos e aminoácidos no intestino delgado Células beta do pâncreas Estimula a liberação de insulina (mecanismo antecipatório) Inibe o esvaziamento gástrico e a secreção ácida Fluxo Sanguineo do TGI Os hormônios gastrointestinais são liberados na circulação porta (circulação estabelecida entre o estômago, baço, Intestino delgado (duodeno, jejuno e ileo), pâncreas e intestino grosso com o figado). A veia porta hepática drena sangue do sistema digestivo e de suas glândulas associadas. Seu papel fisiológico é permitir que todas as substâncias absorvidas no trato digestivo passem primeiro pelo figado onde são transformadas, antes de passarem à circulação sistêmica pela veia hepática. Mastigação e Deglutição Objetivos da mastigação Misturar o alimento com a saliva, o lubrificando. Reduzir o tamanho das particulas alimentares (Dentes anteriores e posteriores, facilitando a ação das enzimas, o que aumenta a área de ação). Misturar carboidratos com a amilase salivar iniciando assim sua digestão. Saliva: 1. Amolece e lubrifica o alimento (água e muco). 2. Digestão do amido (amilase – amido em maltose). 3. Gustação (dissolução do alimento = gosto). 4. Defesa (lisozimas agem contra bactérias e virus). Deglutição Ação reflexa que empurra o bolo de alimento ou de liquido para o esôfago. Pode ser voluntário ou involuntário (estágio faringeo e esofágico). Presença de alimento na boca e a visão + cheiro causam estimulos nas glândulas salivares. Na saliva estão presentes as enzimas amilase salivar ou ptialina. A amilase salivar digere o amido e outros polissacarideos, os reduzindo em moléculas de maltose (dissacarideo). Reflexos cefálicos antecipatórios: iniciam com estimulos (como visão, cheiro, som ou pensamento no alimento) que preparam o sistema digestório para a refeição que o encéfalo está antecipando. Deglutição Fase oral ou voluntária. Fase faringea. Fase esofágica. Faringe: conduz o ar e alimentos. O ar vai para a laringe. O alimento vai para o esôfago. A epiglote é uma estrutura que impede a passagem de comida via laringe para os pulmões. Motilidade Esofágica Empurrar o bolo alimentar da faringe para o estômago. 1. Abertura do esfincter esofágico superior 2. Contração peristáltica primária 3. Abertura do esfincter esofágico inferior 4. Contração peristáltica secundária São auxiliadas pela gravidade. Diferenças de pressão no esôfago superior e inferior: importância dos esfincteres. Fase Gástrica Aproximadamente 3,5 litros de comida, bebida e saliva entram no fundo do estômago a cada dia. O estômago possui três funções gerais: 1. Armazenamento: armazena alimento e regula a sua passagem para o intestino delgado, onde ocorre a maior parte da digestão e da absorção (ocorre no corpo do estômago). 2. Digestão: digere a comida, quimica e mecanicamente, formando a mistura “cremosa” de particulas uniformemente pequenas, chamada de quimo. É iniciada na boca, com as enzimas salivares. 3. Defesa: protege o corpo por destruir muitas das bactérias e outros patógenos que são deglutidos juntamente com a comida ou aprisionados no muco das vias respiratórias. Ao mesmo tempo, o estômago precisa proteger a si mesmo de ser agredido por suas próprias secreções. As toxinas das bactérias não são digeridas. Relaxamento receptivo: reflexo de quando o alimento chega do esôfago, o estômago relaxa e expande para acomodar o volume aumentado. Mistura e formação de quimo: As glândulas gástricas, que ocorrem na maior parte do corpo, secretam grandes quantidades de sucos digestivos que entram em contato com o alimento. Ondas de mistura, progridem ao longo da parede gástrica a cada 20 seg. Suco gástrico (HCl + pepsinogênio) O ácido no lúmen do estômago causa a liberação e a ativação da pepsina, uma enzima que digere proteinas. O HCl desnatura proteinas por quebrar as ligações dissulfeto e de hidrogênio que mantêma estrutura terciária da proteina. Cadeias proteicas desenoveladas podem deixar as ligações peptidicas entre os aminoácidos mais acessiveis à digestão pela pepsina. O ácido gástrico ajuda a destruir bactérias e outros microrganismos ingeridos. O ácido inativa a amilase salivar, cessando a digestão de carboidratos que iniciou na boca. A mucosa gástrica protege a si mesma da autodigestão por ácido e enzimas com uma barreira muco-bicarbonato. A secreção de muco aumenta quando o estômago é irritado, como pela ingestão de ácido acetilsalicilico ou de álcool. Gastrina: hiperacidez no estômago que supera os mecanismos protetores normais e causa úlcera péptica, o ácido e a pepsina destroem a mucosa, criando orificios que se estendem para dentro da submucosa e muscular do estômago e do duodeno. O refluxo ácido para o esôfago pode corroer a camada mucosa. Fatores que Regulam o Esvaziamento do Estômago 1. Mecanismos de feedback inibitório (negativo). 2. Retardam o esvaziamento quando: Já existe muito quimo no intestino delgado; Ou o quimo é excessivamente ácido, contém muita proteina ou gordura não processada ou é irritativo. Dessa maneira, a intensidade do esvaziamento gástrico é limitada à quantidade de quimo que o intestino delgado pode processar. O estômago só esvazia quando o espaço adiante está livre. A água é necessária para as atividades enzimáticas do estômago, mas não precisa ser digerida. Mistura (no corpo) e ondas peristálticas (desde o corpo e antro até o piloro (“bomba pilórica”). Fase Intestinal O quimo que entra no intestino delgado sofreu relativamente pouca digestão quimica, então sua entrada no duodeno deve ser controlada para evitar sobrecarga ao intestino delgado. Intestino Delgado: local de digestão e absorção de nutrientes. É nele que ocorre a maior pare da digestão, devido ao pH alcalino. Contrações segmentares (mistura): Misturam o quimo com as secreções. Movimentos de vai e vem. Contrações peristálticas: Empurrar o quimo. A Maior Parte da Digestão Ocorre no Intestino Delgado Embora uma quantidade significativa de digestão mecânica ocorra na boca e no estômago, a digestão quimica do alimento é limitada a uma pequena quantidade de quebra de amido e digestão incompleta de proteinas no estômago. Quimo entra no intestino delgado, a digestão de proteinas cessa quando a pepsina é inativada no pH intestinal alto. As enzimas pancreáticas e da borda em escova, então, finalizam a digestão de peptideos, carboidratos e gorduras em moléculas menores que podem ser absorvidas. Movimentos segmentares = [ ] de misturas. Laxantes Estimulam o movimento intestinal e promovem acúmulo de água dentro do intestino, facilitando a eliminação das fezes. Geralmente atuam no intestino grosso estimulando o processo natural de evacuação. Não alteram a digestão ou a absorção de calorias ou nutrientes essenciais. Orlistate Inibe lipases gastrointestinais, o que torna incapaz de hidrolisar a gordura proveniente dos alimentos, na forma de triglicérides, em ácidos graxos livres e monoglicerideos absorviveis. Exerce sua atividade terapêutica exclusivamente na luz do estômago e do intestino delgado. Cerca de 30% da gordura dos alimentos ingeridos é eliminada nas fezes. Movimentos do Cólon Funções: Absorção de água e de eletrólitos (metade inicial). Armazenamento do material fecal. Exceto quando os intestinos estão para serem esvaziados, os movimentos do cólon, são em geral muito lentos. Cólon: recebe 1 litro de quimo e excreta 100- 200mL. Defecação 1. Quando os movimentos de massa deslocam o conteúdo para o reto ocorre o reflexo da defecação. 2. Esse reflexo provoca o esvaziamento do reto e das partes inferiores do cólon. 3. O enchimento do reto excita terminações nervosas que enviam sinais a medula espinhal e retorna por nervos parassimpáticos sacrais para o cólon. 4. Isso produz a defecação somente se o esfincter anal (músculo esquelético - controle voluntário) estiver relaxado. Reflexo retoesfictérico Reto se enche de fezes Parede se contrai Esfincter anal interno relaxa Esfincter anal externo (voluntário)