Digestão e absorção

Prévia do material em texto

Leandro Medeiros – P3B
Digestão e absorção
Introdução
Os principais alimentos, que sustentam a vida do corpo, podem ser classificados como:
Carboidratos 
Proteínas 
Gorduras
Esses alimentos não podem ser absorvidos em suas formas naturais por meio da mucosa gastrointestinal, sendo inúteis
sem a digestão preliminar
Os carboidratos, gorduras e proteínas precisam ser digeridos
a compostos que podem ser absorvidos pela mucosa do trato
gastrointestinal
Digestão dos alimentos por hidrólise
Quase todos os carboidratos da dieta são polissacarídeos ou
dissacarídeos (lactose, maltose, sacarose) que são combinações de monossacarídeos ligados uns aos outros por condensação
Um íon hidrogênio (H+) foi removido de um
monossacarídeo,
e um íon hidroxila (OH-) foi removido do outro
Os dois monossacarídeos se combinam nos locais de
remoção, e os íons hidrogênio e hidroxila se combinam para
formar água (H2O)
Quando os carboidratos são digeridos, esse processo é
invertido, e os carboidratos são convertidos a monossacarídeos
Enzimas presentes nos sucos digestivos do trato gastrointestinal catalisam a reintrodução dos íons hidrogênio e hidroxila e assim, separam os monossacarídeos
Esse processo, denominado hidrólise, é o seguinte
Quase todas as gorduras da dieta consistem em triglicerídeos
formados por três moléculas de ácidos graxos condensadas com uma só molécula de glicerol
Durante a condensação três moléculas de água são removidas
A hidrólise dos triglicerídeos consistem em processo inverso
As enzimas digestivas de gorduras reinserem três moléculas de água na molécula de triglicerídeo, e assim, separam as moléculas de ácido graxo do glicerol
As proteínas são formadas por muitos aminoácidos que se
ligam por ligações peptídicas
Em cada ligação, íon hidroxila foi removido de um aminoácido e íon hidrogênio foi removido do outro
A digestão das proteínas ocorre por processo inverso:
As enzimas proteolíticas inserem de novo íons hidrogênio e hidroxila das moléculas de água nas moléculas de proteína para
clivá-las em seus aminoácidos constituintes
A química da digestão é simples, porque no caso dos três tipos principais de alimentos, o mesmo processo básico de hidrólise está envolvido
A única diferença é encontrada nos tipos de enzimas necessárias para promover as reações de hidrólise para cada tipo de alimento
Digestão dos carboidratos
Existem apenas três fontes principais na dieta humana
normal:
Sacarose: dissacarídeo conhecido como açúcar de cana
Lactose: dissacarídeo encontrado no leite
Amidos: polissacarídeos presentes em quase todos os alimentos de
origem não animal
Outros carboidratos ingeridos em menor quantidade: pectinas, dextrinas, amilose, etc
A dieta contém ainda grande quantidade de celulose que é
carboidrato, porém nenhuma enzima capaz de hidrolisar a
celulose é secretada no trato digestivo humano
O alimento permanece na boca apenas por curto período de
tempo, de modo que não mais do que 5% dos amidos terão sido hidrolisados, até a deglutição
A digestão do amido continua no corpo e fundo do estômago por até 1 h, antes do alimento ser misturado às secreções gástricas
A atividade da amilase salivar é bloqueada pelo ácido das
secreções gástricas
Amilase é inativa quando o pH do meio cai abaixo de 4,0
Antes de o alimento e a saliva estarem completamente misturados com as secreções gástricas, até 30% ou 40% dos amidos terão sido hidrolisados para formar maltose
A secreção pancreática contém grande quantidade de α-amilase mais potente que a presente na saliva
Portanto, 15 a 30 minutos depois do quimo ser transferido para o duodeno e misturar-se com o suco pancreático, praticamente todos os carboidratos terão sido digeridos
Os carboidratos são convertidos em maltose e/ou outros polímeros da glicose, antes de passar do duodeno ou do jejuno superior
Os enterócitos que revestem as vilosidades do intestino delgado contêm quatro enzimas: lactase, sacarase, maltase, e α-dextrinase
Essas enzimas ficam localizadas nos enterócitos que forram a
borda em escova das microvilosidades intestinais
Os dissacarídeos são digeridos quando entram em contato
com esses enterócitos
A lactose se divide em uma molécula de glicose e uma
molécula de galactose
A sacarose se divide em uma molécula de glicose e uma
molécula de frutose
A maltose e outros polímeros se dividem em múltiplas
moléculas de glicose
Digestão das proteínas
Pepsina enzima péptica do estômago, inicia a digestão das
proteínas, promovendo 10 a 20% da digestão total das proteínas
A pepsina converte as proteínas em proteoses, peptonas e outros polipeptídeos
A pepsina tem capacidade de digerir a proteína colágeno,
constituinte significativo do tecido conjuntivo das carnes
Portanto, para que outras enzimas digiram outras proteínas das carnes, é preciso primeiro que as fibras de colágeno sejam digeridas
Grande parte da digestão das proteínas ocorre no duodeno e
jejuno, sob influência de enzimas proteolíticas pancreáticas
Apenas pequena porcentagem das proteínas é digerida completamente até os seus aminoácidos pelos sucos
pancreáticos
A maioria é digerida até dipeptídeos e tripeptídeos
O último estágio na digestão das proteínas no lúmen intestinal é feito pelos enterócitos que revestem as vilosidades do intestino delgado
Essas células apresentam borda em escova que consiste em centenas de microvilosidades que se projetam na superfície de cada célula
Nas membranas de cada uma dessas células, encontram-se
múltiplas peptidases: aminopolipeptidases e dipeptidases
Continuam a hidrólise dos polipeptídeos remanescentes em tripeptídeos, dipeptídeos
e de uns poucos aminoácidos
No citosol do enterócito, peptidases hidrolisam os últimos
dipeptídeos e tripeptídeos a aminoácidos que são transferidos para o sangue
Digestão de gorduras
Pequena quantidade de triglicerídeos (menos de 10%) é
digerida no estômago pela lipase lingual secretada pelas glândulas linguais na boca e deglutida com a saliva
A digestão de gorduras ocorre principalmente no intestino
delgado
A primeira etapa na digestão de gorduras é a quebra física dos glóbulos de gordura em partículas pequenas, de maneira que as enzimas digestivas possam agir nas superfícies das partículas
Esse processo é chamado emulsificação da gordura e começa pela agitação no estômago que mistura a gordura com os
produtos da secreção gástrica
A maior parte da emulsificação ocorre no duodeno, sob a influência da bile, secreção do fígado que não contém enzimas digestivas
A bile contém grande quantidade de sais biliares e fosfolipídeo lecitina
A emulsificação produz pequenas gotículas lipídicas dispersas na solução aquosa do lúmen intestinal, criando uma extensa área superficial para a ação das
enzimas pancreáticas
A enzima mais importante para a digestão dos triglicerídeos é a lipase pancreática, presente em enorme quantidade no suco pancreático, suficiente para digerir em 1 minuto todos os
triglicerídeos
Os sais biliares formam micelas, agregados cilíndricos, que aceleram a digestão das gorduras
A hidrólise dos triglicerídeos é reação muito reversível, assim
o acúmulo de monoglicerídeos e ácidos graxos livres na vizinhança do que está sendo digerido impede a continuação da digestão
Os sais biliares têm o importante papel de remover os monoglicerídeos e os ácidos graxos livres das adjacências das partículas em digestão, tão rapidamente quanto esses produtos da digestão são formados
Os sais biliares, por apresentarem um grupo lipossolúvel, formam micelas que envolvem os produtos da digestão das gorduras
Essas micelas, por terem grupos
polares, se dissolvem na água
dos líquidos digestivos e permanecem em solução até a
absorção da gordura
Ésteres de colesterol e fosfolipídios da dieta são hidrolisados por duas lipases na secreção pancreática
Hidrolase de éster de colesterol: hidrolisa o éster de colesterol
Fosfolipase A2: hidrolisa fosfolipídios
As micelas dos sais biliares têm o mesmo papel no “carreamento” dos produtos da digestão de ésteres de colesterol e de fosfolipídos
Princípios básicos da absorção gastrointestinal
A quantidade totalde líquido que deve ser absorvida a cada
dia pelos intestinos é igual ao volume ingerido mais o volume
secretado nas diversas secreções gastrointestinais
A superfície absortiva da mucosa do intestino delgado apresenta várias pregas denominadas válvulas coniventes (pregas de Kerckring) que aumentam a área da superfície da mucosa por três vezes
Localizadas na superfície epitelial por toda a extensão do intestino delgado, existem milhões de vilosidades que aumentam a área absortiva por mais de 10 vezes
Cada célula epitelial nas vilosidades é caracterizada por borda em escova, consistindo em até 1.000 microvilosidades que se
projetam para o lúmen intestinal
Essa borda em escova aumenta a área superficial exposta aos materiais intestinais por mais de 20 vezes
A combinação das pregas de Kerckring, vilosidades e microvilosidades aumentam a área absortiva total da mucosa
por 1.000 vezes, perfazendo área total de 250 metros quadrados
As vilosidades apresentam
Disposição vantajosa do sistema vascular para absorver
líquido e material dissolvido
para o sangue porta
Disposição dos vasos linfáticos, “lactíferos centrais” para absorção para a linfa
Absorção no intestino delgado
A maior parte da absorção de água ocorre no intestino delgado, com um adicional de 0,5L por dia absorvido no intestino grosso
A absorção de nutrientes move o soluto do lúmen do intestino para o LEC, criando um gradiente osmótico que permite que a água siga junto
A água é absorvida através da mucosa intestinal pelo sangue
das vilosidades por osmose
Os enterócitos no intestino delgado e os colonócitos absorvem Na+ utilizando três proteínas de membrana:
Canais apicais de Na+ (ENaC)
Transportador por simporte Na+-Cl-
Trocador Na+-H+
No intestino delgado, uma fração significativa da absorção de Na+ também ocorre por:
Captação dependente de Na+ de solutos orgânicos (glicose, galactose)
Transportadores Na+-aminoácidos
No lado basolateral de enterócitos e colonócitos, o sódio é transportado pela Na+-K+-ATPase
Cl- é absorvido por difusão (duodeno e jejuno) pois a eletronegatividade do quimo gerada pela absorção de sódio,
cria um gradiente elétrico favorável à difusão de cloreto (via
paracelular) da célula
O cloreto também é absorvido (íleo e intestino grosso) por trocador de cloreto-bicarbonato) da membrana da borda em escova
O cloreto sai da célula pela membrana basolateral através de canais de cloreto
A absorção de bicarbonato no duodeno e jejuno é de modo
indireto
As células epiteliais nas vilosidades do íleo e em toda
superfície do intestino grosso, têm a capacidade de secretar íons bicarbonato em troca por íons cloreto que são absorvidos
Os íons cálcio são absorvidos no duodeno, sendo a absorção
controlada pelo paratormônio e vitamina D
O paratormônio ativa a vitamina D nos túbulos proximais renais
A vitamina D promove a absorção intestinal de cálcio, pelo aumento da formação da proteína ligante do cálcio (calbindina) nas células epiteliais intestinais
A calbindina atua na borda em escova para transportar o cálcio para o citoplasma celular
O cálcio se desloca através da membrana basolateral (Ca2+ -
ATPase e antiporte Na+-Ca+) da célula por difusão facilitada
Íons ferro são absorvidos pelo intestino delgado
Todos os monossacarídeos, exceto frutose, são absorvidos por transporte ativo secundário
Todos os carboidratos nos alimentos são absorvidos sob a forma de monossacarídeos
O mais abundante dos monossacarídeos absorvidos é a glicose, responsável por mais de 80% das calorias absorvidas sob a forma de carboidrato
A glicose é o produto final da digestão do carboidrato mais
abundante na dieta, o amido
Os outros 20% dos monossacarídeos absorvidos são compostos por galactose e por frutose
A absorção da glicose e galactose ocorre por processo de cotransporte com o sódio
O simporte apical Na+- glicose SGLT e o transportador basolateral GLUT 2 movem tanto a glicose como a galactose
A absorção de frutose não é dependente de Na+
Ela se move através da membrana apical por difusão facilitada pelo transportador GLUT 5 e através da membrana basolateral pelo GLUT 2
Intolerância à lactose, causada pela deficiência de lactase, é um
exemplo comum de problema na digestão de um carboidrato em uma forma absorvível
Nesta doença, há deficiência ou ausência da lactase da borda
em escova e a lactose não é digerida em glicose e galactose
Em caso de ingestão de lactose, presente no leite e em laticínios, a molécula permanece em sua forma não digerida no
lúmen do intestino
A lactose, um dissacarídeo, não é absorvível, retém água no lúmen e causa diarreia
Os produtos finais da digestão de proteínas são aminoácidos livres, dipeptídeos e tripeptídeos, todos os quais podem ser absorvidos
A maioria dos aminoácidos livres são carregados por
proteínas cotransportadoras dependentes de Na+
Os dipeptídeos e tripeptídeos são carregados para os
enterócitos pelo transportador de oligopeptídeos PepT1 que
usa o cotransporte dependente de H+
Uma vez dentro das células, os oligopeptídeos têm dois possíveis destinos
A maioria é digerida por peptidases citoplasmáticas em
aminoácidos, os quais são transportados através da membrana
basolateral e para a circulação
Aqueles oligopeptídeos que não são digeridos são transportados intactos através da membrana basolateral por
um trocador dependente de H+
Os produtos finais da digestão das gorduras são incorporados imediatamente nas micelas de sais biliares
Elas são solúveis no quimo
Dessa forma, os monoglicerídeos e os ácidos graxos livres são carreados para a borda em escova das células intestinais
As micelas penetram os espaços entre os vilos em constante
movimento
Os monoglicerídeos e os ácidos graxos livres se difundem das micelas para as membranas das células epiteliais, possível porque os lipídios são solúveis na membrana da célula epitelial
Pequenas quantidades de ácidos graxos de cadeias curta e média (gordura do leite) são absorvidos diretamente pelo sangue
Esses ácidos graxos são mais hidrossolúveis e se difundem
das células do epitélio intestinal diretamente para o sangue
no capilar das vilosidades intestinais
Vitaminas lipossolúveis (A, D, E, K) são absorvidas no intestino delgado junto com as gorduras através da formação de micelas com sais biliares e produtos da digestão de lipídios
Vitaminas hidrossolúveis são absorvidas no intestino delgado
por difusão na célula intestinal
A vitamina B12 é absorvida no íleo através do fator intrínseco secretado pelas glândulas gástricas
No intestino grosso, cerca de 1.500ml de quimo passam normalmente pela válvula ileocecal para o intestino grosso a cada dia
Grande parte da água e dos eletrólitos nesse quimo é absorvido no cólon, sobrando menos de 100ml de líquido para serem excretados nas fezes
Praticamente todos os íons são absorvidos e apenas de 1 a 5mEq de íons sódio e cloreto são eliminados nas fezes
Grande parte da absorção no intestino grosso se dá na metade proximal do cólon, o que confere a essa porção o nome de cólon absortivo
O cólon distal funciona principalmente no armazenamento das fezes até o momento propício para a sua excreção, sendo chamado cólon de armazenamento
A mucosa do intestino grosso tem alta capacidade de absorver ativamente o sódio
A diferença de potencial elétrico gerada pela absorção do sódio promove absorção de cloreto
A mucosa do intestino grosso secreta íons bicarbonato
enquanto absorve cloreto
O bicarbonato ajuda a neutralizar os produtos ácidos da ação
bacteriana no intestino grosso
A absorção de íons sódio e cloreto cria um gradiente osmótico que
leva à absorção de água
Numerosas bactérias, especialmente bacilos colônicos,
costumam estar no cólon absortivo
São responsáveis pela formação de vitamina K, vitamina B12, tiamina, riboflavina e diversos gases que contribuem para a
flatulência (dióxido de carbono, gás hidrogênio e metano)
A vitamina K formada pela ação bacteriana é importante porque a quantidade dessa vitamina nos alimentos ingeridos diariamente é insuficiente para manter a coagulação sanguínea adequada
Quanto à composiçãodas fezes, temos que são compostas normalmente por
Três quartos de água
Um quarto de matéria sólida
A cor marrom das fezes é causada pela estercobilina e urobilina, derivadas da bilirrubina
O odor é ocasionado principalmente por produtos da ação bacteriana, variando de uma pessoa para outra, pois depende
da flora bacteriana e do tipo de alimento ingerido