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Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky Fisiologia gastrointestinal Qual a função do sistema digestório? Digestão, absorção e excreção de substâncias. Principais processos fisiológicos do sistema digestório 1. Motilidade: impulsiona o alimento ingerido a partir da boca até o reto. 2. Secreção: contribui para a digestão dos alimentos e absorção dos nutrientes. 3. Digestão: degradação dos alimentos em moléculas passíveis de absorção. 4. Absorção: captação de nutrientes, eletrólitos e água. 5. Excreção: eliminação de produtos não absorvidos. Integração, coordenação e regulação das funções digestivas Na boca, o processo de mastigação é essencial para a quebra em partículas menores, o que facilita o processo digestivo devido ao aumento da área de contato com as enzimas digestivas. Após a deglutição, o alimento vai para o esôfago, que é um tubo com a função de apenas transportar o alimento, ou seja, ele realiza a propulsão, conduzindo o alimento da boca até o estômago. No estômago, o alimento é quebrado, misturado com o suco gástrico e vai formar o quimo. É importante salientar que no estômago não há apenas o transporte do alimento, mas também há secreção de ácido clorídrico e enzimas digestivas. Quando o quimo chega ao intestino delgado, principalmente no duodeno e no jejuno, a secreção e a absorção são maiores do que no íleo. Nessa porção, há absorção de nutrientes e secreção de enzimas e, além disso, é o intestino delgado que acontece a MAIOR PARTE da absorção de água, sendo a água restante absorvida pelo intestino grosso. O pâncreas secreta o suco pancreático contendo enzimas e o bicarbonato para neutralizar a acidez do quimo. No intestino grosso, chega o que não absorvemos mais de nutriente, que em sua maioria é água e eletrólitos. Vale lembrar que na região do intestino grosso existem as criptas de Lieberkühn, ou seja, nesse local há secreção de muco para poder formar o bolo fecal e proteger a parece do colo. A massa fecal segue pelo reto e pelo canal anal para ser excretada. Para que o processo digestório aconteça é necessária ação conjunta do sistema nervoso, de hormônios e do sistema circulatório. O nutriente absorvido cai na corrente sanguínea, em um sistema porta. O sistema porta leva o sangue para o fígado, que pega os nutrientes absorvidos e processa, armazena e libera de volta para a corrente sanguínea, para que esse sangue seja bombeado pelo coração e distribua para os outros órgãos os nutrientes adquiridos. É necessário motilidade (propulsão), mistura, secreção, absorção e excreção para a fisiologia do sistema gastrointestinal. Compreendemos que é através da digestão dos alimentos que conseguimos energia para a manutenção do nosso organismo. Para acontecer a digestão, os alimentos precisam passar pelo tubo digestivo, ficar um determinado tempo em casa porção do TGI, entrar em contato com as secreções digestivas e depois de digeridos, os nutrientes serão absorvidos e distribuídos pela corrente sanguínea. Tudo isso é controlado pelo sistema nervoso e hormônios. Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky Objetivos da aula: Compreender a função dos principais componentes envolvidos na motilidade: 1. Conhecer a estrada, o caminho - Anatomia fisiológica da parede GI (= plano geral do tubo digestivo); 2. O motor que vamos usar para esta caminhada - Músculo liso GI e sua atividade elétrica; 3. Como controlar a aceleração, desaceleração e o freio durante nosso caminho – Simpático, Parassimpático, Sistema nervoso entérico, fibras sensoriais e hormônios; Anatomia fisiológica da parede gastrointestinal A mucosa do digestivo é formada por um epitélio, uma lâmina própria e uma muscular da mucosa. A submucosa é um tecido conjuntivo que possui o PLEXO SUBMUCOSO (PLEXO DE MEISSNER). O plexo submucoso não interfere no peristaltismo, ele se relaciona a secreção glandular e à motilidade da mucosa. A camada muscular externa tem uma camada circular interna e uma longitudinal externa de músculo liso que se contrai e gera peristalse. Entre essas duas camadas, existe o plexo mioentérico (ou de Auerbach) que é fundamental para o processo de peristalse. O sistema nervoso entérico é formado por dois plexos: PLEXO SUBMUCOSO (secreção e mobilidade da mucosa) E O PLEXO MIOENTÉRICO (peristalse). O músculo liso e sua importância para o sistema gastrointestinal Para compreender a importância do músculo liso, vamos recordar que ele possui células fusiformes e é um tecido de contração lenta. No TGI ele é do tipo unitário, o que significa que uma massa células se contrai ao mesmo tempo, como uma só unidade. Além disso, as membranas estão ligadas por junções comunicantes (junções do tipo GAP). Através dessas junções, íons de sódio e cálcio fluem livremente fazendo com que as células do músculo liso se contraiam em conjunto. Para que haja contração muscular, é preciso que a célula muscular tenha uma despolarização da membrana, para que dessa forma os canais de cálcio se abram e esses íons entrem na célula. Com a entrada de íons sódio e cálcio, há a possibilidade de contração muscular, principalmente com a entrada de cálcio. Ou seja, para que o músculo se contraia, tem que haver abertura dos canais de sódio e cálcio. O músculo liso necessita de cálcio para a sua contração. Para compreender o gráfico, é preciso entender que a membrana da célula muscular possui um potencial de repouso (muitas vezes as células estão variando o potencial de membrana, o que forma as ondas lentas, mas não realizam contração efetiva). O potencial de repouso da membrana varia entre -50 e -40. Se o momento potencial se altera (através da entrada ou não desses íons) até -40 há ondas lentas que são incapazes de gerar contração efetiva (peristalse). Se o potencial de membrana ficar mais positivo que -40, é possível ter potenciais que resultam Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky em contração muscular (peristalse). Se o potencial de membrana ficar mais negativo (hiperpolarizada), a célula muscular fica paralisada. Ou seja, quanto mais positiva a membrana, maior a chance de haver contração muscular efetiva. Ondas lentas Variações do potencial de repouso (resultam da constante despolarização e repolarização); Oscilatória; Não é um potencial de ação (não são capazes de gerar contração muscular), mas seu pico pode gerar um potencial de ação; Geralmente determinam o ritmo das contrações GI; Parecem ser resultantes da interação das células musculares lisas com as células intersticiais de Cajal (alguns autores chamam essas células de marca-passo do músculo GI). Não estão associadas à entrada de cálcio (gerador do potencial de ação) na célula muscular, apenas sódio. Atividade elétrica do músculo liso GI É excitado por atividade elétrica intrínseca, contínua e lenta nas membranas das células musculares lisas; Esta atividade consiste em dois tipos básicos de ondas elétricas: 1. Ondas lentas 2. Potenciais de pico (antes chamado de ponta ou espículas) – São verdadeiramente os potenciais de ação. Surgem quando a membrana fica mais positiva do que -40milivolts; gerada pela entrada de cálcio e sódio (canais para cálcio-sódio). Esses canais de sódio e cálcio são bem lentos, sendo possível manter esse potencial de ação por mais tempo. Se a membrana ficar hiperpolarizada, não há potencial de ponta, não há ondas lentas, não há contração muscular. Com a ação do sistema nervoso parassimpático a peristalse é ACELERADA. Com a ação do simpático a peristalse é RETARDADA. Quando há distensão da parede (após refeição, por exemplo) acontece o estímulo da peristalse, o mesmo ocorre com alguns hormônios específicos. No TGI, na maioria das vezes, o parassimpático acelera e o simpáticoretarda a peristalse. Controle neural da função GI 1. O TGI tem um sistema nervoso próprio, o SN ENTÉRICO, que localiza-se na parede do TGI 2. Composto por dois plexos: Plexo mioentérico (ou de Auerbach) Plexo submucoso ou de Meissner 3. Fibras simpáticas, parassimpáticas se conectam a estes plexos podendo intensificar ou inibir as ações do SNE. Basicamente, os controladores são o plexo submucoso e o mioentérico; eles sofrem estímulos do simpático, do parassimpático e das fibras sensoriais. Ou seja, o SNE apresenta ligação com outros sistemas nervosos. Quando há estímulo externo (como o cheiro, por exemplo) há ativação dos receptores sensoriais que vão até o cérebro e até as fibras simpáticas ou parassimpáticas vão estimular ou inibir ação na musculatura lisa ou secretora. O plexo mioentérico controla os movimentos gastrointestinais, e o plexo submucoso controla a secreção gastrointestinal e o fluxo sanguíneo. Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky Quando há estímulo local (distensão, por exemplo) há a transmissão para o plexo mioentérico, resultando na contração ou no relaxamento da musculatura. Além da via direta, há transmissões sensitivas para o encéfalo. Por exemplo, após alimentação de algo muito ácido e agressivo, há a distensão do estômago e imediatamente tem o estímulo do plexo mioentérico. Porém, por conta da acidez desse alimento, também há o estímulo de queimação, ou seja, foi enviada uma mensagem para o cérebro de dor, havendo resposta do simpático ou parassimpático. Nesse caso, por ser uma ação agressiva, há atuação do parassimpático para que o trato GI fique livre daquilo o mais rápido possível. Motilidade gastrintestinal Refere-se à contração e relaxamento das paredes e dos esfíncteres do trato gastrointestinal (TGI) Mistura o alimento com secreções Reduz o tamanho das partículas dos alimentos Impele o alimento ao longo do TGI Controle hormonal da motilidade GI Em geral, os efeitos hormonais são mais importantes para as funções secretórias do que para a motilidade. Interferem na motilidade: 1. Colecistocinina – Inibe o esvaziamento gástrico; causa contração da vesícula biliar e secreção pancreática. Auxilia na movimentação do duodeno; 2. Motilina – Estimula a mobilidade gástrica e intestinal. Iremos falar dos outros hormônios quando formos falar sobre o controle da secreção GI. Quais os fatores que estão envolvidos no controle e na motilidade GI? Sistema nervoso entérico Motilidade = plexo mioentérico Secreção = plexo submucoso Sistema nervoso autônomo: simpático (adrenalina e noradrenalina) e parassimpático (acetilcolina) Fibras nervosas sensitivas Distensão Hormônios endócrinos e parácrinos Volume e composição do conteúdo luminal Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky Tipos de contração da musculatura lisa gastrintestinal Contração fásica: contração e relaxamento periódicos. Exemplo: peristalse. Contração tônica: contração mantida e sustentada. Exemplo: nos esfíncteres (piloro, válvula ileocecal, etc). Como isso funciona? O plexo mioentérico tem fibras excitatórias e inibitórias. Se tratando do esfíncter, o plexo mioentérico é acionado e manda estímulo de contração para os órgãos e através das fibras inibitórias ele libera secreção que seria “relaxante”, havendo o relaxamento dos esfíncteres. Ou seja, contrai a musculatura do órgão e relaxa a musculatura dos esfíncteres, com isso o alimento consegue passar. Tipos de movimentos do TGI 1. Propulsão: é o peristaltismo; esse movimento faz com que o alimento percorra o trato com uma velocidade apropriada para digestão e absorção de nutrientes. Requer um plexo mioentérico ativo. Resumindo, é o movimento que “empurra” o alimento pelo TGI. Surgimento do anel contrátil na musculatura circular Estímulo usual – distensão do TGI Outros estímulos: irritação física, química e sinais do parassimpático. Lei do intestino Quando um segmento do TGI é excitado pela distensão e, portanto, inicia o peristaltismo, o anel contrátil que o causa normalmente começa no lado oral do segmento distendido e se move em direção ao segmento distendido, empurrando o conteúdo intestinal na direção anal. Esse padrão complexo não ocorre na ausência do plexo mioentérico. Portanto, o complexo é denominado reflexo mioentérico, ou reflexo peristáltico. O reflexo peristáltico mais a direção anal do movimento do peristaltismo é chamado de “lei do intestino”. 2. Mistura: diferem nas várias partes do TGI. Ocorre no estômago, no intestino delgado, no colo transverso do intestino grosso, mas, a partir dessa região, diminui a mistura, pois o objetivo é compactar o bolo fecal para posteriormente realizar a excreção desse material. Propulsão e mistura dos alimentos no TGI Mastigação É a primeira etapa e conta com a atuação dos dentes incisivos e molares. Há o controle da musculatura – tronco encefálico e 5º par craniano (trigêmeo). Importância da mastigação: misturar, lubrificar e quebrar o alimento; iniciar a digestão (amilase salivar). Deglutição Ato parcialmente voluntário e parcialmente reflexo. Há o fechamento da traqueia e o alimento segue para o esôfago. O reflexo da deglutição desencadeia um movimento peristáltico (onda primária) que se propaga ao longo do esôfago. A onda peristáltica continua a deslocar o bolo alimentar até o esfíncter esofágico inferior, relaxando-o e permitindo a entrada do bolo alimentar no estômago. Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky Fase esofágica 1. Reflexo da deglutição – Abertura do esfíncter esofagiano superior (EES) 2. Contrações peristálticas primárias – estimulada pelo reflexo da deglutição. Fechamento do EES 3. Abertura do esfíncter esofagiano inferior (EEI) – Ação do nervo vago com liberação do neurotransmissor VIP (peptídeo intestinal vasoativo). O esfíncter esofagiano inferior está sempre contraído (contração tônica), essa contração é importante para que durante os movimentos do estômago não haja refluxo do quimo para o esôfago, o que poderia causar danos para a mucosa esofágica. 4. Contrações peristálticas secundárias – SNE pela distensão causada pelo próprio alimento Estágio esofágico da deglutição No esôfago há dois tipos de peristaltismo: • Peristaltismo primário – continuação da onda peristáltica que começa na faringe. Vem por conta da onda peristáltica que vem da deglutição. • Peristaltismo secundário – resulta da distensão do próprio esôfago pelo alimento distendido, essas ondas continuam até que o alimento seja despejado no estômago. No esôfago não há movimento de mistura, apenas de propulsão. Precisamos lembrar que isso ocorre devido à disposição histológica do esôfago! Faringe e 1/3 superior do esôfago – músculo estriado esquelético – controle por nervos motores: glossofaríngeo e vago. Outros 2/3 já temos músculo liso – controle pelos vagos em conexão com o plexo mioentérico. Importância do esfíncter esofágico inferior Porque ele fica em constrição tônica? Para evitar que a secreção gástrica ácida com enzimas proteolíticas entre em contato com a mucosa esofágica, ou seja, evitar refluxo. Esse esfíncter recebe uma onda de relaxamento quando o alimento chega próximo a ele, logo em seguida ele se fecha novamente. 1ª parada do alimento: Estômago Armazenamento de grande quantidade de alimento (tem aproximadamente 1,5L de capacidade) devido ao fato do estômago ser um órgão de parede muscular ele tem capacidade de se distender e atrofiar. Formação do quimo (alimento + secreções gástricas); Esvaziamento lento para o duodeno (propulsão do quimo para o duodeno); Apesar da propulsão que o estômago realiza ser forte, ele não consegue mandar o conteúdotodo de uma vez, isso é feito lentamente. Ou seja, o duodeno recebe aos poucos o quimo. Quando o alimento chega ao estômago, ele entra na porção oral, onde ocorre o relaxamento receptivo com as ondas lentas para posteriormente ter peristalse. Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky Quando o alimento alcança a porção caudal, surgem os potenciais de ponta, havendo peristalse. Motilidade Gástrica 1. Relaxamento Receptivo Abertura do EEI + relaxamento da musculatura da região oral – reflexo vagovagal. Quando o alimento estica o estômago, um reflexo vagovagal reduz o tônus da parede do corpo estomacal, de modo que o estômago acomode mais e maiores quantidades de alimentos até certo limite. 2. Contrações de mistura = ondas lentas e retropulsão Para redução do tamanho das partículas do bolo alimentar e mistura deste ao suco gástrico. 3. Propulsão = Bomba pilórica Esvaziamento gástrico (controlado por sinais tanto do estômago quanto do duodeno) Ou seja, o estômago realiza três tipos de ação: 1. No primeiro momento, há o movimento lento de mistura feito por conta das ondas lentas; 2. Após isso, há contração para realizar a peristalse. 3. Quando ele faz a peristalse para impulsionar o quimo para o duodeno, o esfíncter pilórico abre, permitindo que apenas uma parte do quimo passe. 4. Por fim, certa parte do quimo passa, mas o restante que não conseguiu passar faz um movimento contrário denominado RETROPULSÃO (é também um movimento de mistura). Ou seja, no estomago há três movimentos: mistura lenta, retropulsão e propulsão (peristalse). Relaxamento receptivo Distensão do estômago causa o relaxamento da musculatura lisa desse órgão. Nesse momento, apenas as ondas lentas estão em atividade e há somente um movimento leve de mistura. Mistura e digestão 1. Forças de contração progressivamente maiores da região oral para caudal do estômago. 2. As contrações misturam o conteúdo gástrico e periodicamente impelem parte desse conteúdo em direção ao duodeno. Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky 4. A onda de contração forte bombeia esse quimo em direção ao piloro, esse movimento é chamado de bomba pilórica. 5. Para a mistura temos: ondas de misturas lentas e a retropulsão. 6. Bomba pilórica – causa o esvaziamento do estômago. Esfíncter pilórico É importante para controlar o esvaziamento gástrico e o volume que chega até o duodeno. Esvaziamento gástrico A velocidade de esvaziamento é rigorosamente regulada, dando tempo para a neutralização do quimo no duodeno, digestão e absorção dos nutrientes. Velocidade de esvaziamento Líquidos > sólidos/isotônicos > hipotônicos ou hipertônicos O esvaziamento de líquidos é exponencial. Já o esvaziamento de grandes partículas sólidas começa apenas após a trituração/moagem suficiente (fase de atraso). Em seguida, o quimo viscoso é esvaziado de maneira quase linear. O tempo de esvaziamento gástrico depende do que a pessoa vai se alimentar. O líquido passa mais rápido. Líquidos isotônicos são melhores para passar mais rapidamente pelo estômago. Já o líquido hipertônico faz com que o estômago demore mais para esvaziar; isso é importante, pois se essa substância hipertônica fosse rapidamente absorvida e chegasse ao duodeno, haveria variação dos eletrólitos muito bruscamente e isso poderia gerar problemas. O duodeno fornece sinais muito potentes, controlando o esvaziamento do quimo no duodeno. Fatores que controlam o esvaziamento e a inibição do esvaziamento gástrico Antes de tudo, é importante salientar que o principal controlador desse esvaziamento gástrico é o duodeno. Promotores 1. Volume gástrico: o aumento do volume dos alimentos no estômago promove maior esvaziamento do estômago por fazer a distensão e estimular reflexos mioentéricos que acentuam a bomba pilórica; 2. Gastrina: aumenta liberação de HCl e tem efeitos brandos a moderados sobre a motilidade do estômago. Parece intensificar a bomba pilórica. 3. Parassimpático – acetilcolina 4. Motilina Inibidores 1. Distensão ou irritação do duodeno; 2. Acidez e osmolalidade do quimo; Os líquidos hipo ou hipertônicos desencadeiam efeito inibitório para evitar o fluxo de não isotônicos e prevenir mudanças rápidas nas concentrações de eletrólitos. 3. Produtos de degradação de proteína e gordura. (produtos de degradação da digestão de proteínas também provocam reflexos enterogástricos inibitórios ao diminuir a taxa de esvaziamento estomacal, garantindo tempo suficiente para a digestão das proteínas no duodeno e intestino delgado). 4. Simpático 5. Colecistocinina (cuidado!) colecistocinina diminui o movimento do estomago, mas aumenta o do duodeno! Como é feito esse controle? Gerando reflexos por três vias: plexo mioentérico, simpático e vago. Intestino delgado 1cm/min (total de 3 a 5 horas até a válvula íleo cecal). Porque é preciso desacelerar durante o percurso pelo intestino delgado? Para absorção do nutriente e tempo de digestão. Se o alimento passasse rapidamente nessa região, não haveria absorção efetiva. No intestino, existem as pregas circulares que tem a função de diminuir a velocidade do trânsito do quimo no intestino delgado. Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky Eventos importantes! Quimo no duodeno e seu controle sobre o esvaziamento gástrico: Se o volume do quimo for excessivo, se o quimo for excessivamente ácido, se o quimo tiver muita proteína e gordura, se for hipertônico, hipotônico ou irritativo, o duodeno vai enviar sinais de FEEDBACK INIBITÓRIO para o estômago. Ou seja, nas condições citadas vão surgir reflexos nervosos enterogástricos (gerados pelo SN entérico, simpático ou vago) ou feedback hormonal. Esses estímulos inibem a bomba pilórica e aumentam o tônus do esfíncter pilórico, dificultando a passagem do quimo. A INTENSIDADE DO ESVAZIAMENTO GÁSTRICO É LIMITADA À QUANTIDADE DE QUIMO QUE O INTESTINO DELGADO PODE PROCESSAR! Motilidade do intestino delgado Funções 1. Mistura com secreções duodenais, otimizando a digestão. 2. Contato do quimo com mucosa intestinal, otimizando a absorção dos nutrientes. 3. Propulsão do quimo em direção ao cólon. 4. No intestino delgado temos dois movimentos: peristálticos (ou propulsivos) e de mistura (segmentares). 5. Na medida em que o peristaltimo ocorre por segmentos, ele proporciona a contração de mistura (ou segmentação). Válvula ileocecal Há uma retenção nessa região que só acaba quando temos uma nova refeição. Ou seja, se houver alimentação, essa válvula se abre. A válvula ileocecal se projeta para o ceco. Todas as vezes que houver uma pressão aumentada no ceco (por apendicite, por exemplo), haverá a volta do conteúdo para o íleo. A válvula ileocecal evita que haja refluxo do ceco para o íleo, qualquer irritação no ceco retarda o esvaziamento do íleo. Qualquer irritação no íleo relaxa o esfíncter. Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky Reflexo gastroileal Quando o estômago fica cheio novamente, chega o estímulo no íleo e faz com que a válvula ileocecal dilate. Cólon 1. Absorção (½ proximal) de água e eletrólitos do quimo para formar fezes sólidas. Acontece na a metade proximal (primeira metade) do intestino grosso. 2. Armazenamento (½ distal) de material fecal até que possa ser excretado. Motilidade no intestino grosso 1. Mistura – haustrações 2. Propulsivos – de massa Na medida em que o movimento propulsivo ocorre, há o relaxamento da musculatura seguinte formando as haustras (bolinhas características do intestino grosso). A formação das haustras permite o movimento de mistura. Ou seja, no momento do estímulo há um relaxamento da parede e o bolo fecal caminhacomo um bloco e não mais como pequenas porções. Movimento propulsivo de massa é o principal estímulo e muito importante para a defecação. Uma a três vezes ao dia esse movimento de massa é intenso, sendo responsável para o envio do bolo fecal do colo sigmoide para o reto. A parede do reto distende e vai fazer o reflexo da defecação. O colo sigmoide é um colo armazenador de fezes, nesse ocorre o reflexo de defecação. Há controle no esfíncter anal externo, pois na musculatura do assoalho pélvico é possível fazer esse movimento (músculo estriado esquelético). Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky Reflexo gastrocólico: distensão do estômago que ocasiona o aumento da motilidade do cólon e da frequência de movimentos em massa. Reflexos de defecação Um desses reflexos é o reflexo intrínseco mediado pelo SN entérico local na parede retal. Quando as fezes entram no reto, a distensão da parede retal inicia sinais que se espalham pelo plexo mioentérico para iniciar ondas peristálticas no cólon descendente, sigmoide e reto, forçando as fezes em direção ao ânus, o esfíncter anal interno é relaxado por sinais inibitórios do plexo mioentérico; se o esfíncter anal externo for voluntariamente relaxado, ocorre a defecação. Está relacionado à movimentação do reflexo parassimpático Enchimento do reto paredes do sigmoide e do reto se contraem e esfíncter anal interno relaxa e controle do esfíncter anal externo é voluntário se defecação é postergada, o reflexo é inibido até um próximo movimento de massa. Resumo da Motilidade GI por segmento • Boca – mastigação e deglutição • Esôfago – deglutição e peristalse • Estômago – mistura (lenta e retropulsão) e propulsão (peristalse - bomba pilórica) • Intestino delgado – mistura (segmentares) e contrações propulsivas (peristalse) • Intestino Grosso – mistura (haustração) e contrações propulsivas (peristalse – de massa) Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky Funções secretoras do TGI Ao longo do TGI, as glândulas desempenham duas funções principais: enzimas digestivas e glândulas mucosas (muco). É importante recordar que o TGI possui o seu próprio sistema nervoso que realiza o controle das funções secretoras e motoras e fica localizado na sua parede (SN entérico). O SN entérico é composto por dois plexos (já citados antes): 1. Mioentérico: promove o movimento, possui fibras excitatórias e inibitórias e fica entre as camadas musculares. 2. Plexo submucoso: é essencial para a vascularização, secreção e até mesmo o movimento da mucosa. O foco desse plexo é a secreção, sendo ele essencial para o entendimento das funções secretoras. Além disso, vamos relembrar que as fibras do SN autônomo (simpático e parassimpático) e as fibras sensoriais se conectam e podem ter função estimuladora ou inibidora. Parassimpático – acetilcolina – estimula Simpático – norepinefrina e epinefrina – inibe (quase sempre!). Para que as células secretem bem, é preciso ter uma boa vascularização e vamos entender isso mais à frente. Observação: parassimpático – aumenta movimento e aumenta a secreção. Com o aumento da secreção do tubo digestivo, viabiliza a sensação de dor, principalmente a estomacal (a via parassimpática através do nervo vago faz com que aumente as secreções das glândulas secreção de HCl na porção gástrica dor). O que é secreção? Substância que as células glandulares produzem e, com algum estímulo, são secretadas para o meio externo. Como a secreção é produzida? Os nutrientes chegam por meio dos vasos e entram na célula por meio de difusão ou transporte ativo. Dentro da célula secretora as mitocôndrias fornecem ATP que ocorra no retículo endoplasmático a síntese das substâncias secretoras. Os ribossomos fazem a síntese de proteínas que serão secretadas. O complexo de Golgi concentra, modifica e descarrega no citoplasma os materiais na forma de vesículas secretoras. Quando sinais nervosos ou hormônios aumentam a permeabilidade ao cálcio, ocorre aumento de cálcio intracelular que promove a fusão das membranas das vesículas secretoras com a membrana célular – exocitose. Ou seja, com a entrada de cálcio as membranas se fundem e ocorre secreção. Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky Como as células secretoras são estimuladas? 1. Estímulo do SN Entérico: por contato direto – estímulo tátil, irritação química ou distensão da parede. O contato dos alimentos com o epitélio intestinal ativa o sistema nervoso entérico e estimula a secreção. 2. Estimulação autônoma SN Parassimpático – estimula secreção Quando acontece a estimulação parassimpática, há o aumento da taxa de secreção glandular no TGI. 3. Estimulação autônoma SN Simpático – estimula secreção no primeiro momento, mas faz vasoconstrição dos vasos que suprem as glândulas. IMPORTANTE! O simpático quando atua sozinho aumenta um pouco a secreção, mas na maioria das vezes o simpático atua após secreção estar sendo produzida (ou seja, quando o parassimpático já está atuando). Nessa situação, seu efeito de vasoconstrição é maior. Ou seja, o simpático tem efeito duplo. Sozinho ele aumenta a secreção. Como coadjuvante do parassimpático ele diminui a secreção, pois faz vasoconstrição. 4. Hormonal – Regulam o volume e as características químicas das secreções. Esses hormônios são liberados na mucosa gastrointestinal em resposta à presença de alimentos no lúmen do intestino. Os hormônios são então absorvidos no sangue e transportados para as glândulas, onde estimulam a secreção. O volume e as características das secreções variam de acordo com o tipo de alimento; Por exemplo: alimento ácido secretina liberada para estimular pâncreas a secretar bicarbonato. Secreção no TGI 1. Sucos digestivos e enzimas (digestão) 2. Muco (proteção e lubrificação) O muco é uma secreção composta de água, eletrólitos e glicoproteínas. Qual a importância do muco? Adere ao alimento e se espalha como um filme; Adere à parede GI e evita o contato direto do alimento com a mucosa; Facilita o deslizamento dos alimentos; Promove maior adesão das partículas fecais; Resistente à digestão pelas enzimas; As glicoproteínas são anfotéricas, conseguindo tamponar pequenas quantidades de ácidos e bases (equilíbrio do Ph); Proteção da mucosa, lubrificação da mucosa e do alimento, promove o deslizamento evitando danos à mucosa. Se há perda de muco no esôfago lesão Perda de muco no estômago gastrite Secreção salivar A saliva é uma secreção mista, sendo serosa e mucosa. As glândulas salivares menores tem secreção mucosa. As glândulas salivares maiores são: 1. Patórida – secreção serosa. 2. Submandibulares e sublinguais – secreção mista (mucosa e serosa). A saliva possui dois tipos principais de secreção 1. Secreção serosa – contém ptialina (alfa amilase) que digere parcialmente o amido. 2. Secreção mucosa – possui mucina para lubrificação e proteção da superfície. A saliva passa por alterações quando ela passa pelo ducto. Antes de tudo, é importante saber que o potássio é o íon mais abundante da saliva. Na medida em que a secreção dos ácinos flui pelos ductos, ocorre a reabsorção ativa de sódio (o sódio vai da saliva para dentro da célula). Quando acontece a reabsorção de sódio, acaba ocorrendo absorção passiva de cloreto. O potássio é Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky secretado para a saliva e acaba levando junto com ele o bicarbonato. Ou seja, com a saída de sódio, a saliva fica negativa e há absorção de bicarbonato e saída de cloreto. O que faz com que o meio bucal seja neutro. Ácinos – secreção de proteína + água + íons Ductos – modificação da constituição da saliva Quais as funções da saliva? “Lavar” a boca retirando bactérias e restosde alimentos; Destruir bactérias através dos íons tiocianato, enzimas (lisozimas) e anticorpos. Quais são os estímulos para secreção salivar? 1. Paladar e olfato – ativam a área do apetite no córtex e amigdalas cerebrais – enviam sinais para os núcleos salivares – parassimpático – estimula a salivação 2. Estímulos táteis, gustativos, da língua e outras áreas da boca e faringe – estimulam os núcleos salivares no tronco encefálico - parassimpático – estimula a salivação. 3. Alimentos irritativos ou náuseas (resposta a reflexos que se originaram no estômago ou intestino delgado) – aumenta a salivação 4. Simpático – pouco estímulo 5. Aumento do fluxo sanguíneo para as glândulas pela própria saliva – calicreína secretada pelas células salivares ativadas quebram a alfa2- globulina no sangue, formando a bradicinina – vasodilatador. Os sinais nervosos parassimpáticos que induzem a salivação abundante dilatam moderadamente os vasos sanguíneos. Secreção esofágica As secreções esofágicas são inteiramente mucosas e fornecem lubrificação para a deglutição. O muco secretado pelas glândulas compostas no esôfago superior evita a escoriação da mucosa ao entrar novamente nos alimentos, enquanto as glândulas compostas próximas da junção esofagogástrica protegem a parede esofágica da digestão por sucos gástricos ácidos. Não secreta enzima digestiva, apenas possui secreção de muco para a proteção. Quais as secreções do esôfago? Glândulas cárdicas: Na porção inicial – evitam a escoriação da mucosa pelo alimento. Na porção final – evitam a digestão da parede pelos sucos gástricos. Localizadas na mucosa, mais precisamente na lâmina própria. Glândulas esofágicas propriamente ditas: estão na submucosa. Secreções gástricas Quais as secreções do estômago? 1. Células mucosas do colo – muco solúvel 2. Células principais (ou pépticas) – pepsinogênio (+ renina e lipase gástrica) 3. Células parietais (oxínticas) – HCl (ácido clorídrico) e fator intrínseco 4. Células cilíndricas absortivas – muco visível 5. Células G – gastrina (aumenta a secreção e aumenta também a contração!) 6. Células semelhantes à enterocromafins – histamina 7. Células D – somatostatina Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky Qual a importância das substâncias secretadas? Pepsinogênio (forma inativa da pepsina) – em contato com o meio ácido (HCl) – pepsina (ativa) – enzima proteolítica ativa em meio muito ácido (pH 1,8 a 3,5) – digestão de proteínas HCl – ativa o pepsinogênio. Fator intrínseco – absorção de vitamina B12 pelo íleo. Muco solúvel – proteção (produzido pela célula mucosa) Muco visível – proteção mais intensa (produzido pela célula cilíndrica de revestimento). Correlação clínica: gastrite crônica – acloridria + anemia perniciosa. Quando as células parierais produtoras de HCl são destruídas, o que ocorre em casos de gastrite crônica, há acloridria (falta de secreção de HCl) e anemia perniciosa. Sem HCl o pepsinogênio não é ativado e não há digestão de proteínas. Além disso, a anemia perniciosa é causada pela deficiência de B12. Células parietais das glândulas oxínticas (parietais) Elas são as únicas que secretam HCl. A secreção do ácido clorídrico está sob controle nervoso e endócrino. As células parietais (oxínticas) operam em conjunto com as célula semelhantes à enterocromafins (células ECL), cuja função principal é secretar histamina. As taxas de formação e secreção de HCl estão diretamente relacionadas à quantidade de histamina liberada pelas células ECL. Por sua vez, as células ECL são estimuladas a secretar histamina pelo hormônio gastrina, formado na porção antral da mucosa estomacal em resposta à proteínas dos alimentos digeridos. Gastrina A gastrina é um hormônio secretado pelas células G localizadas nas glândulas pilóricas. Quando carnes ou outros alimentos chegam até o antro estomacal, causam a liberação da gastrina no sangue para ser transportada para as células ECL do estômago. A mistura dos sucos gástricos transporta a gastrina para as células ECL no corpo do estômago, causando a liberação da histamina nas glândulas oxínticas. A histamina age estimulando a secreção de HCl. Resumindo Proteínas na extremidade antral do estômago há secreção de gastrina caem na corrente sanguínea gastrina alcança células ECL no cropo do estômago liberação de histamina há liberação de HCl. Correlação clínica: a Ranitidina é uma medicação que inibe a secreção do suco gástrico, pois atua bloqueando o receptor de histamina da célula parietal. Fator gástrico intrínseco É importante para absorver a vitamina B12, que é essencial para a maturação das hemácias e a mielinização dos nervos. No estômago a B12 se liga ao fator intrínseco e quando chega ao íleo, ela é absorvida. Quais os estímulos para a secreção do estômago? SN Parassimpático – acetilcolina – estimula secreção das células mucosas, parietais e principais. A acetilcolina liberada pelo estimulo parassimpático excita a secreção de pepsinogênio pelas células pépticas, de ácido clorídrico pelas células parietais e de muco pelas células mucosas. SN Entérico – presença do alimento – distensão Hormônios – a gastrina e histamina estimulam a secreção de HCl pelas células parietais. HCl – estimula a secreção de pepsinogênio. Quando o pepsinogênio é secretado pela primeira vez, ele não tem atividade digestiva. No entanto, assim que entra em contato com o HCl, é ativado para formar a pepsina ativa. Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky Bloqueando a gastrina redução do HCl. A histamina não precisa da corrente sanguínea, sendo assim uma via parácrina Gastrina necessita de corrente sanguínea, sendo uma via endócrina. Produção do HCl O ácido clorídrico é formado nas projeções semelhantes a vilosidades dentro dos canalículos, e é conduzido dos canalículos até a extremidade secretora da célula. A principal força motriz para a produção de HCl pelas células parietais é a bomba de hidrogênio- potássio ATPase. Etapas desse processo 1. A água dentro da célula parietal se dissocia em H+ e hidroxila. O H+ é secretado ativamente no canalículo em troca de K+, processo catalisado pela bomba hidrogênio-potássio ATPase. Essa bomba cria baixo Na+ intracelular (por causa da entrada de potássio), o que contribui para a reabsorção de Na+ do lúmen do canalículo. Sendo assim, a maior parte de K+ e Na+ é reabsorvida do citoplasma da célula e o H+ ocupa seu lugar no canalículo. 2. O bombeamento de H+ para foda da célula pela hidrogênio-potássio ATPase permite que OH- se acumule e forme HCO3- a partir do CO2. O HCO3- é transportado para o líquido extracelular em troca de íons Cl- que são secretadas para o canalículo. 3. A água passa para o canalículo por osmose. Assim, a secreção final do canalículo contem água, HCl e outras substãcias. Omeprazol – inibidor da bomba de prótons Bomba de prótons – principal estímulo para produção de HCl. Sobre a secreção de HCl Para evitar que o HCL retorne para a mucosa, danificando-a, existe a barreira gástrica. A barreira gástrica é constituída por: muco visível e junções de oclusão e adesão entre as células de revestimento (impedem que ácido entre no meio das células). Qual a diferença do muco visível? É produzido por células encontradas em toda a mucosa gástrica (células cilíndricas superficiais); Caracteriza-se por ser muito viscoso, o que forma uma camada gelatinosa de muco por cima da mucosa – barreira de proteção; é alcalino (HCO3-) – não deixa a mucosa ficar exposta à secreção proteolítica e ácida. Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky Quais são as fases da secreção gástrica? 1. Cefálica: ocorre antes mesmo que o alimento entre no estômago. Resulta da visão, olfato,do pensamento ou do sabor dos alimentos e, quanto maior o apetite, mais intensa é a estimulação. Essa fase é responsável normalmente por cerca de 30% da secreção gástrica. 2. Gástrica: uma vez que alimento chega ao estômago ele excita: Longos reflexos vagovagais (acetilcolina) do estômago ao cérebro. Reflexos entéricos locais. O mecanismo da gastrina (e histamina), que causa a secreção de suco gástrico durante várias horas, enquanto o alimento permanece no estômago. A fase gástrica é responsável por cerca de 60% da secreção gástrica. 3. Intestinal: presença do alimento na porção superior do intestino delgado causa a secreção estomacal de pequenas quantidades de gastrina liberadas pela mucosa duodenal (células G presentes nas criptas de Lieberkuhn). É responsável por cerca de 10% da secreção gástrica. Alguns fatores que causam a inibição da secreção de HCl 1. Somatostatina – Produzida pelas células D. Atua sobre as células G e sobre as células ECL - Inibe a secreção de gastrina e histamina. 2. Prostaglandina – produzida pelas células SNED – atua diretamente nas células parietais inibindo a secreção de HCl. Também aumenta a circulação – remoção dos prótons H+ que acidentalmente escaparam da barreira. 3. GIP (peptídeo insulinotrópico dependente de glicose – antigamente chamado de peptídeo inibitório gástrico) - produzido pelas células K do duodeno e do jejuno em resposta à presença de produtos da hidrólise de proteínas (aminoácidos), carboidratos (glicose) e lipídios (ácidos graxos) no lúmen. Atua diretamente nas células parietais inibindo a secreção de HCl. Regulação da secreção de pepsinogênio Ocorre em resposta a dois tipos de sinais: 1. Acetilcolina – liberada dos nervos vagos ou do plexo nervoso entérico gástrico. 2. Ácido no estômago – a taxa de secreção do pepsinogênio é fortemente influenciado pela quantidade de ácido no estômago. Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky Secreção pancreática As enzimas digestivas pancreáticas são secretadas pelos ácinos pancreáticos, e grandes volumes de solução de bicarbonato de sódio são secretados pelos pequenos ductos e ductos maiores que saem dos ácinos. O suco pancreático é secretado mais abundantemente em resposta à presença de quimo nas porções superiores do intestino delgado e as características do suco pancreático são determinadas até certo ponto pelos tipos de alimentos no quimo. Secreção pancreática exócrina Estimulada pela presença do quimo nas porções superiores do intestino delgado; 1. Ácinos: secretam as enzimas. Proteases: tripsina (T), quimiotripsina (Q) e carboxipolipeptidase (C) – para proteínas; Amilase pancreática – para carboidratos; Lipases: lipase pancreática, colesterol esterase e fosfolipase A2 – para gorduras; 2. Ductos: secretam água e bicarbonato para alcalinizar o meio ácido Quando secretadas pela primeira vez nas células pancreáticas, as enzimas proteolíticas estão em suas formas enzimaticamente inativas – tripsinogênio, quimiotripsinogênio e procarboxipeptidase. Elas são ativadas somente após serem secretadas no trato intestinal. O tripsinogênio é ativado pela enzima enteroquinase, que é secretada na mucosa intestinal quando o quimo entra em contato com essa mucosa. A secreção do inibidor de tripsina impede a digestão do próprio pâncreas. É importante que as enzimas proteolíticas do suco pancreático não sejam ativadas antes de serem secretadas para o intestino, porque a tripsina e outras enzimas digerem o pâncreas. Felizmente, as mesmas células que secretam as enzimas proteolíticas, também secretam o inibidor de tripsina. O inibidor de tripsina impede a ativação da tripsina no interior do pâncreas. Além disso, como é a tripsina que ativa as outras enzimas proteolíticas pancreáticas, o inibidor de tripsina também impede a ativação dessas outras enzimas. Correlação clínica Pancreatite aguda: quando o pâncreas fica danificado ou quando um ducto fica bloqueado, grandes quantidades de suco pancreático se acumulam e o efeito do inibidor costuma ser superado, caso em que as secreções pancreáticas podem digerir todo o pâncreas em poucas horas, dando origem à pancreatite aguda. Ativação das enzimas proteolíticas No pâncreas, as enzimas proteolíticas ficam inativadas pelo fator inibidor da tripsina que é produzido pelas células secretoras; No intestino delgado, o tripsinogênio é ativado em tripsina pela enteroquinase que é secretada pelas células intestinais quando o quimo entra em contato com a mucosa; A tripsina ativa o quimiotripsinogênio e a procarboxipeptidase Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky Quais são os fatores que estimulam a secreção pancreática? Acetilcolina – via parassimpático; estimula a liberar enzimas, por essa via não aumenta a secreção de bicarbonato, aumenta a de enzimas. Contribui para o controle da secreção de enzimas pancreáticas Colecistocinina – produzida pelas células do intestino delgado superior. Muita enzima, mas pouca água e eletrólitos. Causa principalmente a secreção de muito mais enzimas digestivas pancreáticas ao invés de causas a secreção de bicarbonato de sódio No estômago, ela retarda o esvaziamento gástrico. Secretina – secretada pelas células S da mucosa duodenal e do jejuno superior em presença de alimento muito ácido (HCl). A secretina estimula a secreção abundandte de íons bicarbonato, que neutralizam o quimo ácido proveniente do estômago. Quais são as fases da secreção pancreática? 1. Cefálica e gástrica – pouco efeito no pâncreas. Durante a fase cefálica, os sinais nervosos causam liberação de acetilcolina pelas terminações nervosas vagais do pâncreas. Durante a fase gástrica, a estimulação nervosa da secreção enzimática continua. Elas possuem pouco efeito, pouca quantidade é secretada. 2. Intestinal – quimo no intestino – secreção abundante basicamente em resposta à secretina. Maior efeito. Fisiologia II Turma 106 Letícia Iglesias Jejesky
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