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Trato gastrointestinal É formado por órgãos ocos em série (delimitados por esfíncteres) e por órgãos anexos (que lançam secreções) Quais as funções? Propelir o alimento ao longo do TGI – peristaltismo: garante o movimento do alimento e ocorre graças a contração do músculo liso; degradar mecanicamente o alimento (triturar); misturar o alimento com secreções gastrointestinais. Quais são os processos básicos? *Motilidade: feita pela musculatura lisa e propicia mistura, trituração e progressão céfalocaudal dos nutrientes – há a movimentação do alimento: PERISTALTISMO *Secreção: sintetizadas ao longo do TGI; hidrolisam enzimaticamente os nutrientes, gerando ambientes de pH, tonicidade e de composição eletrolítica ideais para digestão de nutrientes *Digestão: hidrólise enzimática dos nutrientes orgânicos -> transformam em substâncias capazes de atravessar a parede do TGI e serem absorvidas pela mucosa (quebra das moléculas de macro para micro) *Absorção: intestino delgado; absorve os produtos da hidrólise dos nutrientes; é preferencialmente no duodeno e no início do jejuno Parede do TGI: *Mucosa: possui epitélio (com células secretoras, absortivas, indiferenciadas – predominantemente secretoras de eletrólitos e de água, células que sintetizam as enzimas da borda em escova, células endócrinas, células do sistema imunológico e neurais); lâmina própria (tecido conjuntivo com fibras elásticas e colágenas de sustentação); muscular da mucosa (fibras musculares lisas) *Submucosa: tecido conjuntivo frouxo que sustenta a mucosa *Muscular externa: musculatura longitudinal e circular; essas células musculares se comunicam por junções GAP (baixa resistência elétrica) e por isso forma um sistema muscular unitário; a excitação é conduzida a todas as células de forma simultânea = sincício *Plexos nervosos: são agregados ganglionares de corpos de neurônios, fibras amielínicas, interneurônios e sinapses entre fibras aferentes e motoras e secretoras aferentes; plexos submucosos – na submucosa; plexos mioentéricos – entre as duas camadas musculares *Serosa: tecido mais externo – adventícia SISTEMA NERVOSO ENTÉRICO Rede neural localizada na parede do trato gastrointestinal – é o sistema nervoso próprio do TGI É formado pelos plexos ganglionares maiores (submucoso – na submucosa, controla basicamente a secreção gastrointestinal e o fluxo sanguíneo local; e mioentérico – externo, controla quase todos os movimentos gastrointestinais) e pelos plexos aganglionares secundários e terciários *Plexo mioentérico: cadeia linear de neurônios interconectados que se estende pelo TGI, em sua parede longitudinal e circular. Quando estimulado, o plexo apresenta o aumento do tônus na parede intestinal, aumento da intensidade das contrações rítmicas, aumento no ritmo de contração, aumento da condução de ondas excitatórias (mov maior das ondas peristálticas); alguns de seus neurônios são inibitórios (inibem alguns músculos de esfíncteres que impedem o movimento do alimento para os segmentos seguintes *Plexo submucoso: está envolvido na função de controle na parede interna de cada segmento do intestino *Neurotransmissores: Acetilcolina (excitatório); Norepirefrina (inibitório); Epirefrina (inibitório); trifosfato de adenosina; serotonina; dopamina; colecistocinina; substância P; polipeptídio intestinal vasoativo; somastotatina; É capaz de regular todas as funções motoras, secretoras e endócrinas do TGI Fibras do sistema nervoso autônomo fazem sinapses com o SNE: *Parassimpático: inervação pelo nervo vago (inerva esôfago, estômago e pâncreas, até a primeira metade do intestino grosso) e nervos pélvicos (a outra metade do intestino grosso e ânus); os neurônios pós- ganglionares estão localizados nos plexos miontéricos e submucoso – estimulador da atividade do SNE *Simpático: inervação por fibras pré-ganglionares originadas na medula espinal (T5-L2) – inibitório MOTILIDADE Propicia a mistura dos alimentos com as secreções lumianais e seu contato com a mucosa de revestimento interna do trato, otimizando os processos de digestão e absorção intestinal Musculatura lisa unitária = as fibras se comunicam por gap junctions que acoplam eletricamente as fibras e formam canais de baixa resistência = sincício Os feixes musculares são inervados por apenas um neurônio A fibra muscular não possui sarcômeros Contrações da musculatura: *Fásica – contrações e relaxamentos periódicos, ocorrem em poucos segundos/minutos; esôfago, estômago e intestinos *Tônica – mantida ou sustentada; esfíncteres e fundo do estômago Acoplamento excitação-contração: *depende do influxo de Ca2+ extracelular *o aumento da concentração de Ca2+ desencadeia o fenômeno contrátil – resulta da ativação de canais para Ca2+ dependentes de voltagem, em resposta a despolarização da membrana *Calmodulina: o ip3 -segundo mensageiro- é fosforilado (através da ação de ACH, ADP, serotonina, histamina e norepirefrina em receptores específicos do m. liso); essa fosforilação ativa o retículo endoplasmático que libera Ca2+, ativa a calmodulina. Esta é responsável pela ativação do óxido nítrico (potente vasodilatador) que provoca maior chegada de sangue para a região intestinal Relaxamento = cessa a excitação; durante a fase de repolarização – aumento de K+ e diminuição de Na+ e Ca2+ Ondas lentas = despolarizações subliminares ou oscilações no potencial da membrana das fibras lisas; permite a atividade elétrica rítmica pelo TGI (a ritmicidade é necessária por conta do processo de motilidade); reguladas pelo SNE e SNA. Potencial de ação: tem origem no marca-passo – Células de Cajal (conjunto de células com características de miofibroblastos, localizadas na parede do TGI), estas propagam o estímulo elétrico através das junções gap, isso gera o ritmo elétrico basal; o potencial de ação dessa musculatura é mais lento que das outras; na despolarização: aumento da condutância de Na+ e Ca2+; na repolarização: aumento da condutância de K+. Motilidade gástrica: *O relaxamento do estômago (durante a deglutição) é mediado por fibras vagais; ele permite que o alimento seja armazenado no fundo do estômago sem que haja elevação da pressão intragástica *A mistura do alimento com as secreções gástricas ocorre nas regiões médias e distais do corpo (não ocorre no fundo por conta da sua musculatura fraca) *A peristalse inicia-se na região de marca-passo (porção proximal do estômago) e vai aumentando em direção ao antro piloro, isso propicia a mistura do alimento – agora chamado de quimo. *Sístole antral: contração abrupta do piloro quando o quimo tá saindo, com isso há a retropropulsão do quimo (ele volta) – a repetição desse processo propicia a trituração do quimo *O quimo é liberado em pequenos volumes através do piloro, essa velocidade é controlada por mecanismos neuro-hormonais duodenogástricos *A atividade motora do piloro é controlada pelo SNA e por hormônios (gastrina, secretina, colecistocinina, acetilcolina e norepirefina) – promovem a contração pilórica e retarda o esvaziamento gástrico * O piloro previne o esvaziamento gástrico rápido e o refluxo do conteúdo duodenal para o estômago Motilidade do Intestino delgado * O padrão de motilidade do delgado é a segmentação (contrações concêntricas localizadas – dividem o intestino em segmentos) – estas são contrações da musculatura circular que dividem o quimo em segmentos ovais (fragmentos), eles otimizam a digestão e promove a mistura do quimo com as secreções, ademais, facilitam a absorção de nutrientes *O ritmo elétrico basal diminui ao longo do intestino, isso gera um gradiente de pressão que facilita a propulsão do quimo *Válvula ileocecal: evita o refluxodo cólon para o intestino delgado; se projeta para o lúmen do ceco e é fechada quando o aumento da pressão no ceco empurra o conteúdo contra a abertura da válvula; esfíncter ileocecal (musculatura circular espessada) – diminui a velocidade de esvaziamento do conteúdo ileal para o ceco, o grau de contração do esfíncter é controlado por reflexos provenientes do ceco mediados pelo plexo mioentérico e SNA simpático. Motilidade do intestino grosso *Funções do cólon: absorção de água e eletrólitos do quimo – forma fezes sólidas; armazenar material fecal. *Hasturações (mistura): no intestino grosso ocorre grandes constrições circulares; essa hasturação nada mais é que a segmentação do cólon resultante da contração tanto da musculatura circular, quanto da longitudinal (tênias cólicas) *Movimentos de massa: tipo modificado de peristaltismo; primeiro ocorre um anel constritivo graças à distensão/irrigação de um ponto do cólon, as hasturações desaparecem e o segmento se contrai como unidade, impulsionando o material fecal em massa para regiões mais adiante do cólon; esses movimentos vão propelir as fezes; ocorrem em resposta aos reflexos ortotáxico, gastrocólico e gastroileal – que resultam na distensão do estômago/duodeno. SECREÇÕES DO TGI Glândulas secretoras: funções de enzimas digestivas e de muco (lubrificar e proteger as partes do trato alimentar) O contato do alimento com o epitélio estimula a secreção; além disso a estimulação epitelial ativa o sistema nervoso entérico da parede do trato. *Estimulação Autônoma da secreção: parassimpática – aumenta a taxa de secreção glandular do trato alimentar (eleva secreção das glândular); simpática – pode causar efeitos duplos *Secreção por hormônios: são lançados pela mucosa gastrointestinal no lúmen, então são secretados no sangue e transportados para as glândulas, onde estimulam a secreção (aumenta a produção de suco gástrico e suco pancreático) Saliva: *Glândulas salivares: parótidas, submandibulares e sublinguais, além das milhares glândulas orais *Funções da saliva: proteção da mucosa oral e dentes e digestão; ela estimula os receptores gustativos da cavidade oral. *Secreção serosa: contém ptialina – enzima que digere o amido *Secreção mucosa: contém mucina – lubrifica e protege superfícies *A saliva é hipertônica em relação ao plasma, seu pH varia entre 6,0 e 7,0 *Secreção de íons: primeiro estágio da secreção salivar ACINOS – produzem secreção primária (ptialina/mucina em solução de íons semelhante às dos líquidos extracelulares) que flui pelos ductos, neles os íons de sódio são reabsorvidos e os de potássio são secretados por troca de sódio (diminui sódio e aumenta potássio na saliva), em seguida os íons bicarbonato são secretados pelos ductos para o lúmen do ducto. As concentrações desses íons se elevam com o aumento do fluxo salivar *Amilase salivar: hidrolisa o interior das cadeias de carboidratos *Lipase lingual: é deglutida e hidrolisa triacilgliceróis no lúmen gástrico *Regulação nervosa da secreção salivar: a glândulas são controladas principalmente por sinais nervosos parassimpáticos que se original nos núcleos salivatórios superior einferior (no tronco encefálico), estes são excitados por estímulos gustativos táteis da língua/boca/faringe. A salivação pode ser estimulada/inibida por sinais nervosos que chegam aos núcleos salivatórios provenientes dos centros superiores do SNC (quando a pessoa sente o cheiro ou come a comida favorita ela saliva mais); um fator secundário que afeta a secreção salivar é o suprimento de sangue para as glândulas – o parassimpático e a própria saliva induzem uma vasodilatação. A estimulação parassimpática para as glândulas sublingual e submandibular é dada pelo nervo corda do tímpano e para as parótidas pelo nervo auriculomandibular; ela aumenta a síntese de amilase e mucinas e aumenta o fluxo sanguíneo para as glândulas. A estimulação simpática tem efeito bifásico, entretanto é menos potente que a parassimpática. Promove uma constrição de vasos sanguíneos (diminui o fluxo para as glândulas) *O que é capaz de estimular a secreção de saliva? estímulos psíquicos, reflexos condicionados, olfação, gustação, audição e ânsias de vômito. *O que é capaz de inibir o fluxo salivar? medo, fadiga e sono. Secreção Gástrica: *Glândulas oxitocínicas (gástricas): secretam ácido clorídrico, pepsinogênio, fator intrínseco e muco. É composta por 3 tipos de células: mucosas do cólon (secretam muco), peptídicas (secretam pepsinogênio) e parietais (acido clorídrico e o fator intrínseco) Secreção do ácido clorídrico: quando estimuladas as células parietais secretam essa solução extremamente ácida (onde a concentração de hidrogênio é 3 milhões de vezes maior que a do sangue). A principal força motriz para a secreção de ácido clorídrico é a bomba de hidrogênio-potássio (H+ - K+ - ATPase) As células em repouso são ricas em mitocôndrias (produzem ATP). As vesículas que contém a secreção gástica estão em vesículas e para elas se movimentarem, necessitam de canais de H+ATPase dependentes. Quando elas se movimentam, entram em contato com o lúmen da glândula parietal, esta vai aumentar de tamanho e liberar H+ *Ácido clorídrico: as células principais liberam pepsinogênio e a célula parietal libera o ácido clorídrico, com isso o ácido clorídrico vai transformar o pepsinogênio em pepsina (a clivagem de pepsinogênio ocorre sempre em meio ácido). Essa pepsina digere proteínas (primeiro em peptidases e em seguida peptídios) *Pepsina: é secretada pelas células principais no fundo e no corpo gástrico. É capaz de digerir até 20% da proteína de uma refeição e ela é liberada por estímulos da acetilcolina, presença de ácido na mucosa gástrica e, fragmenta, então, proteínas em peptídeos através das proteases, e ainda fragmenta em aminoácidos através das peptidases. *Fator intrínseco: é uma glicoproteína, secretada pelas células parietais. É essencial para a absorção da vitamina B12 no íleo. É liberado em resposta aos estímulos que provocam a liberação de ácido clorídrico. *Glândulas pilóricas: secretam muco para proteger a mucosa pilórica do ácido gástrico *Muco: o bicarbonato liberado pelas células gástricas forma um muco viscoso e alcalino para proteger e neutralizar o meio ácido do estômago. Essa secreção forma uma barreira na superfície gástrica. *Gastrina: hormônio secretado pelas células G, localizadas nas glândulas pilóricas (estômago distal). É um peptídio secretado na presença de um ácido. Alguns alimentos proteicos vão estimular as células G, estas são liberadas via nervo vago/fibras vagais, ocorre então a estimulação dessas células a liberar a gastrina. A gastrina promove um crescimento celular, auxilia no aumento da motilidade gastrointestinal e aumenta a contração do esfíncter pilórico e atua nas células chamadas de enterocromafins no estômago para poder liberar histamina, que vai estimular a secreção de ácido clorídrico. *Histamina: as células enterocromafins (que controlam a células parietaisna liberação de ácido) sintetizam a histamina. Essas células se localizam na submucosa e liberam a histamina no espaço adjacente às células parietais gástricas; elas recebem a ação do ach do parassimpático, ativa receptores muscarínicos II, libera HCl fazendo com que as mitocôndrias liberem ATP, esse atp ativa a bomba K+/H+ ATPase, ocorre a fusão desses canalículos com as vesículas ricas em H+, liberando-os. *Fases da secreção gástrica: Fase cefálica: é um evento excitatório. Se inicia antes mesmo de o alimento entrar no estômago, apenas pela visão, odor, lembrança ou sabor do alimento. Os sinais neurogênicos que provocam esse evento se originam no córtex cerebral e nos centrosde apetite na amigdala e no hipotálamo, são transmitidos pelos núcleos motores dorsais dos vagos, é TOTALMENTE DEPENDENTE DA INERVAÇÃO VAGAL e , e, por isso, leva a liberação de secreção de pepsinogênio, estimula célula G a liberar gastrina, estimula diretamente as células enterocromafins a secretarem histamina e estimula, de forma indireta, as células parietais a liberarem o ácido clorídrico (HCl). Fase gástrica: é um evento excitatório dada pela distensão do estômago com a chegada do alimento. É mediada por reflexos longo vasovagais – estimulam células parietais e fibras vagais que liberam o peptídio liberador de gastrina, estimulando células G; e intramurais – fibras colinérgicas sobre as células parietais e células G. Fase Intestinal: evento excitatório dado pela presença do alimento no duodeno (distensão do ID). A ativação de células principais e parietais, quimiorreceptores na parede duodenal, a própria extensão duodenal e os quimiorreceptores captando presença de proteínas de meio ácido, gorduras e presença de lipídios e carboidratos e uma redução do PH fazendo com que nessa região ocorra a liberação de colecistocinina, hormônio peptídeo intestinal (GIP) e liberação de secretina Secreção Pancreática: *Enzimas digestivas: a secreção pancreática contém múltiplas enzimas para digerir os alimentos, além de ter íon bicarbonato para neutralizar o quimo advindo do estômago. São secretadas pelos ácinos pancreáticos As enzimas para digerir proteínas são a tripsina, quimotripsina e carboxipolipeptidase. A enzima para a digestão de carboidratos é a amilase pancreática – forma di e trissacarídeos Para a digestão de gorduras – lipase pancreática, colesterol esterase e fosfolipase *Íons bicarbonato: secretados por células epiteliais dos ductos que se originam dos ácinos. *Estímulos para a secreção pancreática: 1- Acetilcolina pelo nervo vago parassimpático e nervos colinérgicos do sistema nervoso entérico; estimulam as células acinares do pâncreas, aumentando a produção enzimas 2- Colecistocinina secretada pela mucosa duodenal e do jejuno superior 3- Secretina secretada pela mucosa duodenal e jejunal Secreção de bile: *Fígado: APRESENTA FUNÇÃO METABÓLICA; Auxilia na digestão e absorção de gorduras através da produção da bile, purificação de diversas toxinas/substâncias metabolizadas a nível de fígado; armazena e libera glicose; faz a síntese de proteínas do plasma. *Secretada, inicialmente, pelos hepatócitos; secretada para os canalículos biliares; e armazenada na vesícula biliar, sendo esta liberada através da presença da colecistocinina; *A colecistocinina é um estimulo para que haja a contração da vesícula biliar, expelindo a bile ali armazenada – esse esvaziamento da vesícula é dado principalmente na presença de alimentos gordurosos
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