S Digestorio resumopdf

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Fisiologia do sistema digestório
1. Motilidade Gastrointestinal
Funções do sistema digestório
• Digerir e absorver os nutrientes da dieta necessários para sustentar o restante do corpo
• Identificar e impedir a entrada de patógenos através de sua barreira epitelial (intestino)
• Eliminação dos produtos residuais: Material não digerido; Produtos tóxicos do sangue
(fígado)
Tipos de sistemas digestórios
1. Estômago simples: Cão e Gato.
2. Fermentadores pé-gástricos: Vacas, Camelo, Cabra e Ovelha.
3. Fermentadores pós-gástricos: Cavalo e Coelho.
4. Aves: Galinha.
Cavidade oral
• Estruturas necessárias para:
• Preensão do alimento;
• Mastigação;
• Deglutição.
• Diferenças entre as espécies:
• Preensão dos alimentos (lábios e língua);
• Deglutição (alimentos e água).
Língua
• Preensão do alimento
• Sensação de paladar
• Papilas
• Propulsão de alimentos
• Limpeza (gatos)
Mastigação
• Digestibilidade do alimento ingerido
• Dentes
• Incisivos: corte do alimento até tamanho compatível com a cavidade oral
• Pré-molares e molares: redução do tamanho das partículas de alimento → facilita a ação
das enzimas digestivas.
Secreções salivares
• Saliva é acrescentada durante a mastigação
• Produzida por glândulas acinosas
Composições variáveis
• Secreções serosas
• Secreções mucóides
Toda saliva é hipotônica
• Ajuda a reduzir a concentração osmótica da ingesta
Secreções serosas (glând. parótidas e submandibulares)
1. Amilase: início da digestão de amido
2. Tampões: controle do pH da ingesta
3. Lipase: início da digestão de gordura
4. Lisozima e IgA: controle bacteriano na cavidade oral
• Secreções mucosas (glând. sublinguais e submandibulares)
1. Mucina: lubrificação do bolo alimentar
Controle parassimpático
 Nervo glossofaríngeo (glândulas parótidas)
 Nervo facial (glândulas submandibulares e sublinguais)
Deglutição
Reflexo que transfere a ingesta ou líquidos para o esôfago,
enquanto mantém esse material fora do trato respiratório
Duas etapas
1. Voluntária: o animal utiliza neurônios motores para impelir o bolo
alimentar para parte posterior da língua
2. Involuntária: controle do bulbo cerebral, reflexos respiratórios inibidos.
Deglutição: Elevação da parte dorsal da língua e do assoalho da boca→ Condução do
bolo alimentar até a parte caudal da faringe→ Elevação do palato mole→ Fechamento
da nasofaringe → impede a saída do alimento pelo nariz→ Epiglote cobre a glote→
Impede entrada do alimento na traqueia→ Relaxamento do esfíncter esofágico
superior→ Entrada do bolo alimentar no esôfago.
Inervação do sistema gastrointestinal
• Sistema nervoso entérico
• Funciona do esôfago ao ânus
 • Controla de forma autônoma (e bem localizada) diversas funções do trato digestivo
• É coordenado pelo SNA e por hormônios
 • Duas camadas de corpos celulares
• Plexo submucoso (Plexo de Meissner): submucosa
 • Plexo miontérico (Plexo de Auerbach): entre as camadas musculares lisas circular interna
e longitudinal externa.
• Neurônios sensitivos dos plexos → detectam várias alterações no intestino
• Distensão (receptores de estiramento)
• pH do conteúdo luminal
• Osmolaridade
• Presença de toxinas
• Interagem com neurônios efetores do SNC, que secretam neurotransmissores →
respostas variadas.
Sistema Nervoso Autônomo
Parassimpático
• Principal sistema de controle
• Motilidade
• Secreção
• Digestão • Ação direta ou indireta (SNE)
Simpático
• Ação mínima sobre a maioria das funções gastrintestinais
• Exceção: efeito sobre os vasos sanguíneos gastrintestinais
Musculatura do sistema gastrointestinal
Musculatura lisa
Muscular da serosa
Movimento das vilosidades intestinais (encurtamento/alongamento)
Músculos lisos circular e longitudinal
Responsáveis por dois movimentos:
1. Contrações segmentares
• Compressão do bolo alimentar
• Facilita contato entre ingesta e enzimas digestivas
• Movimenta o material contra as células da superfície mucosa, que absorvem os nutrientes
2. Peristaltismo
• Propulsão aboral do bolo alimentar
Movimento do bolo alimentar
Esôfago
• Músculo cricofaríngeo: mantido fechado→ impede refluxo do conteúdo esofágico para a
faringe
• Presença do bolo alimentar no esôfago → contrações peristálticas
• Esfíncter esofágico inferior: mantido fechado
• Impede entrada de conteúdo estomacal e ácidos no esôfago
• Fechamento: ação da gastrina
• Abertura: ação do VIP (secretado pelo SNE em resposta à distensão do esôfago pelo bolo
alimentar)
Estômago
• Distensão do fundo gástrico → estimula a contração estomacal
• Contrações peristálticas
• Mistura do quimo com ácido gástrico e enzimas proteolíticas
• Emulsificação da gordura
Motilidade estomacal
• Aumentada
• Gastrina: secretada em resposta à distensão estomacal
• Estimulação parassimpática (visão, sabor ou odor do alimento)
• Diminuída
• Entrada do quimo no duodeno (distensão)
• Aumento da osmolaridade dos líquidos no duodeno
• Ação hormonal
• Colecistocinina (CCK)
• Secretina
Esfíncter pilórico
• Contração/relaxamento: determinam a velocidade de esvaziamento do
estômago
• Evita a entrada de conteúdo duodenal no estômago
• Relaxa: estimulação vagal (parassimpática)
• Contrai: ação de CCK e secretina
Eructação
• Eliminação dos gases ingeridos durante refeições ou
produzidos pela ação dos ácidos estomacais → “arroto”
• Distensão estomacal é dolorosa
• O reflexo em ruminantes é diferente
Vômito
• Objetivo: remover materiais tóxicos do estômago
• Reflexo complexo
• Controlado pelo centro do vômito → bulbo
• Algumas espécies não vomitam
• Ratos
• Coelhos
• Suínos
• Equinos
Apomorfina, xilazina, agentes quimioterápicos, odores (pensamentos)
↓
Zona de gatilho quimiorreceptor
↓
Centro do vômito
↓
Núcleos somatomotores: Abdominis e faríngeos
↓
NC VII, IX: Salivação; Náuseas
↓
NC motores V, VII, IX: Lambida e mastigação; Náuseas
↓
Substância irritante da mucosa, dor visceral: Aferentes vagais e esplâncnicos
↓
SNE: Vago X (aferentes): Alterações na motilidade do estômago e intestino delgado
↓
Sudorese e palidez (simpático)
Movimento do bolo alimentar
Intestino delgado
• Digestão enzimática
• Principal estímulo: distensão
Tipos de contrações:
• Segmentares: mistura do quimo
• Peristálticas: propulsão do quimo
Hormônios que afetam a motilidade intestinal
• Contração: gastrina e CCK
• Relaxamento: secretina
Contrações segmentares do intestino delgado
Contrações peristálticas do intestino delgado
Intestino grosso
• Absorção de água e eletrólitos
• Relaxamento da papila ileal (passagem do quimo ao cólon ou ao ceco)
• Distensão do íleo
• Gastrina
• Contrações
• Segmentares
• Peristálticas
• Ceco e cólon do equino
• Equino → fermentador pós-gástrico
• Ceco e cólon ascendente: fermentação de
celulose e hemicelulose vegetais
• Outros animais: coelhos, coalas, chinchilas,
elefantes, rinocerontes
Defecação: Propulsão do material fecal para o reto → através das peristálticas,
controladas por fibras parassimpáticas eferentes e fibras sensitivas aferentes →
contato com o esfíncter interno do ânus→ Fibras sensitivas aferentes →
Relaxamento do esfíncter interno do ânus → Fibras parassimpáticas sacrais →
contato com o esfíncter externo do ânus → Músculo estriado. Informação conduzida
ao cérebro por fibras sensitivas aferentes →relaxamento consciente do esfíncter
externo do ânus → defecação → contração consciente do esfíncter externo do ânus
→ adiamento da defecação.
2. Atividades secretórias do tubo gastrointestinal
Saliva
 Funções
• Umidificar e lubrificar a ingesta
• Diluir a osmolaridade do material ingerido
• Neutralização de ácidos (alcalinidade)
• Possui enzimas
• -amilase: cliva ligações nas moléculas de glicose
• Lipase
• Substâncias antibacterianas
• Lisozima
Secreções gástricas
• Divisão fisiológica do estômago/abomaso
1. Estômago esofágico
2. Estômago cardíaco
3. Estômago fúndico
4. Estômago pilórico
• Nem todas as espécies apresentam os 4 componentes
1. Estômago esofágico
• Não glandular → não produz muco, enzimas ou ácidos
• Grande em equinos
• Pequeno em cães, suínos e bovinos
2. Estômago cardíaco
• Glandular
• Produção de muco espesso e tampão→ protegem o epitélio de enzimas proteolíticas e
dos ácidos produzidos
• Grande em suínos e pequeno em cães
• Equinos e bovinos não possuem esse compartimento
3. Estômago fúndico
• Glandular
• “Estômago próprio”
• Produção de ácido, enzimas proteolíticas, hormônios e muco
• Todos os mamíferos possuem
• Maior compartimento
Secreções do estômago fúndico:
FAVÉOLA GÁSTRICA
Lâmina própria
GLÂNDULAS GÁSTRICAS
Musculaturas mucosa e submucosa
CÉLULAS DA SUPERFÍCIE MUCOSA
Secretam muco
CÉLULA PARIETAL
Secreta ácido clorídrico e fator intrínseco (transporte de Vit B12)
CÉLULAS DO COLO MUCOSO
Secretam muco
CÉLULA PRINCIPAL
Secreta pepsinogênio/pepsina e renina
CÉLULA ENTEROENDÓCRINA
Secretam histamina
4. Estômago pilórico
• Glandular
• Produção de muco e tampão
• Possui células enteroendócrinas
• Produção de gastrina
• Em resposta à distensão do estômago ou elevação do pH
• Todos os mamíferos possuem
Controle das secreções de ácido
1. Secreção de histamina
• Produzida por células enteroendócrinas
• Secretada em resposta ao aumento do pH das glândulas gástricas
2. Secreção de gastrina
• Produzida no estômago pilórico
• Secretado em resposta à distensão do piloro ou à elevação do pH no estômago pilórico
• Age nas células parietais e também nas células enteroendócrinas produtoras de histamina
(aumentam a produção)
3. Estimulação vagal
• Estimulação de eferentes parassimpáticos em resposta à distensão estomacal ou aumento
da osmolaridade do conteúdo gástrico
• Liberação de Ach → receptores muscarínicos → aumento da secreção gástrica
Fígado
• Órgão acessório do tubo digestório
• Secreção de bile → digestão de
gorduras
• Recebe todo o sangue das vísceras
pela veia porta
Veia porta
• Transporta produtos finais da digestão de carboidratos e proteínas para processamento no
fígado
• Local de armazenamento de lipídeos e vitaminas lipossolúveis
• Desintoxicação do organismo
• Venenos e subprodutos tóxicos do metabolismo
• Eliminação nas fezes ou bile
Histologia hepática
Arteríola hepática
• Sangue oxigenado
• Quilomícrons (lipídeos)
Vênula porta
• Sangue pouco oxigenado
• Açúcares, ácidos graxos e aminoácidos
Secreção biliar
Bile
• Secretada pelos hepatócitos para os canalículos, que se conectam aos ductos biliares
• Composta por fosfolipídios, colesterol, ácidos biliares e pigmentos
• Digestão e absorção de gorduras
Ácidos biliares
• Emulsificam lipídeos da dieta
• Solubilizam produtos da digestão de gorduras
Pigmentos biliares
• Bilirrubina: produzida durante o processo normal de renovação dos eritrócitos
• Cor esverdeada
Bile é estocada na vesícula biliar entre as refeições
• Esfíncter de Oddi fechado
Espécies que não possuem vesícula biliar
• Cavalos e ratos
• Esfíncter de Oddi aparentemente afuncional
• Bile secretada continuamente
Pâncreas
• Glândula endócrina e exócrina
• Endócrina: Ilhotas de Langerhans
• Exócrina: glândulas tubuloalveolares
• Ácinos e ductos
Células acinares
• Produzem as enzimas pancreáticas
• Digestão de amidos, proteínas e triglicerídeos
• CCK: estimula a produção e secreção das enzimas pancreáticas
• Produzido quando há gorduras e aminoácidos no duodeno
• Secreção prematura das enzimas pancreáticas → pancreatite
Suco pancreático
• Ligeiramente alcalino (pH = 7,8)
• Importante para neutralizar conteúdos ácidos vindos do estômago
• Proteção da mucosa intestinal
• Otimização da atividade enzimática (pH ótimo)
Intestino delgado
• Duodeno, jejuno e íleo
• Túnica mucosa do ID
• Vilosidades e microvilosidades:
aumento da área de superfície → digestão e absorção de nutrientes
Epitélio intestinal
Célula-tronco intestinal
Célula de Paneth
Célula M
Célula caliciforme
Célula enteroendócrina
Enterócito
Células das criptas intestinais
1. Células-tronco das criptas
• Dão origem às demais células do epitélio do ID
• Divisão celular constante
2. Enterócitos das criptas
• Maioria das células
• Microvilosidades em sua superfície apical
• Secreção de cloreto, sódio e água no lúmen da cripta
• Facilitar a absorção de nutrientes
3. Células caliciformes
• Secreção de muco
4. Células enteroendócrinas
• Monitoram pH, osmolaridade e composição da ingesta no lúmen intestinal
• Secreção de vários hormônios com ações parácrinas e endócrinas
• Secretina e colecistocinina (CCK)
5. Células de Paneth
• Produção de substâncias antibacterianas: lisozima, fosfolipases e defensinas
• Cão, gato e porco não possuem
6. Células M ou células em cúpula
• Capturam antígenos bacterianos e virais e os transferem para células do sistema imune
Células das vilosidades intestinais
1. Enterócitos
• Secreção de enzimas → importantes para a fase final de digestão
• Expressão de proteínas de transporte → absorção de nutrientes
2. Células caliciformes
• Secreção de muco
3. Células M ou células em cúpula
• Capturam antígenos bacterianos e virais e os transferem para células do sistema imune
Epitélio intestinal
• Células adjacentes → zônulas de oclusão
• Vedação entre as células
• Relativa impermeabilidade a bactérias, vírus e grandes moléculas
• Passagem de água por canais específicos
• Diferença de osmolaridade
Intestino grosso
• Mucosa do ceco e cólon é semelhante
Possuem criptas (sem vilosidades)
• Células caliciformes → produção de muco
• Células absortivas → eletrólitos e água
• Células-tronco (poucas)
3- DIGESTÃO E ABSORÇÃO: PROCESSO NÃO FERMENTATIVO
DIGESTÃO: quebra dos nutrientes em moléculas simples;
ABSORÇÃO: transporte de moléculas através do epitélio intestinal;
- Processos codependentes;
- Necessários para assimilação de nutrientes no organismo.
Digestão
- Quebra física e química das partículas de alimento;
- Começa na mastigação;
- Termina com a saída do conteúdo do estomago;
- Aumenta superfície de contato para ação enzimática.
Digestão química
- Hidrólise;
- Ação enzimática;
*Enzimas que atuam no lúmen do TGI: Glândulas GI
*Enzimas membranosas.
Digestão de carboidratos
- Originam-se principalmente de plantas:
*Fibras;
*Açucares;
*Amidos.
Digestão de proteínas
- Proteínas: Fontes de aminoácidos (aa);
- Fontes animais e vegetais;
 - Várias enzimas envolvidas:
*Combinação de 20 tipos de aminoácidos distintos;
- Enzimas proteolíticas:
*Secretadas na forma de zimogênio (inativas);
*Impede digestão das células que sintetizaram:
*Ativação luminal.
Absorção intestinal:
- Movimento dos produtos da digestão através da mucosa intestinal e para dentro do sistema
vascular para a distribuição;
- Mecanismos de transporte especializados:
*Transporte passivo (difusão);
*Transporte ativo primário;
*Transporte ativo secundário (simporte e antiporte).
Absorção de água e eletrólitos
- Principais mecanismos de absorção de sódio;
- Principais mecanismos de absorção de cloreto.
Digestão e absorção de gorduras
- Lipídeos: necessária ação detergente/emulsificante
*Ação das enzimas hidrossolúveis no intestino;
- Assimilação lipídica:
1) Emulsificação;
2) Hidrólise;
3) Formação de micelas;
4) Absorção.
 4. Digestão: O processo fermentativo
Digestão fermentativa
• Hidrólise enzimática da ingesta → ação de microrganismos
• Enzimas de origem microbiana
• Ocorre em compartimentos especializados
• Antes ou após o estômago e ID
*Pré-estômagos : Rúmen - Retículo – Omaso *Intestino grosso : Ceco – Colón
 Pré-estômagos e intestino grosso
• Condições de pH, umidade, força iônica e oxirredução compatíveis com
o crescimento dos microrganismos
• Fluxo lento da ingesta
Ecossistema microbiano da digestão fermentativa
• Rúmen
• Bactérias, fungos e protozoários
• Várias espécies
• Grande quantidade (1010 a 1011 células/g de ingesta)
• Anaeróbias restritos ou facultativos
• Inter-relação entre as espécies microbianas
Digestão fermentativa de carboidratos
Parede celular : - Celulose - Hemicelulose - Pectina – Lignina
• Carboidratos da parede celular vegetal não são digeridos por
enzimas hidrolíticas dos mamíferos
• Enzimas microbianas → celulases
• Quase toda a proteína e carboidrato da dieta estão sujeitos à
digestão fermentativa
Ácidos graxos voláteis ( Acetato -Propionato-Butirato )
• Produtos finais do metabolismo microbiano
• Principais combustíveis energéticos para ruminantes e grandes herbívoros
• Glicose para onívoros monogástricos
• Absorvidos pelo epitélio dos pré-estômagos
Digestão fermentativa de proteínas
*Ação de proteases extracelulares microbianas
*Formação de peptídeos de cadeia curta
*Absorção dos peptídeos pelos microrganismos
*Formação das proteínas microbianas ou fonte de energia (AGV)
Proteína microbiana
• Proteína da dieta → fermentada → proteína microbiana
• Animais ruminantes → necessitam das proteínas microbianas
para suplementar necessidade nutricional
• Microrganismos digeridos no abomaso e ID
Fisiologia do Sistema Digestório – Prof. Juliana Mendonça 107
Glicose + peptídeo = microrganismos + AGV + NH3 + CH4 + CO2 CHO’s PTN’s
• Pode ser sintetizada a partir de fontes não proteicas de N
• Ureia
• Amônia
• Nitratos
• Redução de custos com alimentação
• Reciclagem da ureia endógena
Motilidade Ruminorreticular
• Condições básicas para fermentação
1. Disponibilidade de substrato
2. Temperatura próxima a 37°C
3. Osmolalilade = 300mOsm
4. Potencial de oxirredução = -250 a -450 mV
5. Excreção de materiais que não podem ser digeridos
6. Taxa de remoção de microrganismos compatível
7. Remoção ou tamponamento dos AGV’s
Fisiologia do Sistema Digestório – Prof. Juliana Mendonça 110
→ Ingestão de alimento
Mecanismos homeostáticos do hospedeiro
Fermentação Ruminal:
• Retenção seletiva do material a ser fermentado
• Liberação de resíduos não fermentáveis para o TGI inferior
• Passagem do alimento pelo rúmen
• Redução no tamanho de partícula
• Perda de porções fermentáveis da planta
Padrões de motilidade:
• Contrações primárias
• Mistura da ingesta → fermentação
• Contrações secundárias
• Eructação
• Forçam o gás na direção da porção cranial do rúmen → evitam distensão ruminal
Ruminação
Ato remastigar a ingesta do rúmen
• Ocorre quando o animal não está se alimentando ativamente
Fisiologia do Sistema Digestório – Prof. Juliana Mendonça 114
Regurgitação
Cárdia
Esôfago
Boca (remastigação)
Digestão fermentativa em equinos
Ceco e cólon
• Função geral
• Recuperaçãode água e eletrólitos
• Herbívoros não ruminantes
• Digestão fermentativa
 Principais substratos
• Carboidratos
• Proteínas
• Depende da ação gástrica prévia (estômago e ID)
• Não há recuperação eficiente de proteína microbiana
• Maioria eliminada nas fezes
Ceco • Mistura da ingesta• Facilita a ação dos microrganismos fermentativos
 Cólon • Fermentação da ingesta • Absorção de AGV
• Tamponamento
 Líquido rico em bicarbonato e eletrólitos provenientes do íleo
 Secreção em resposta às altas concentrações de AGV
• Mecanismos de absorção dos AGV
 Semelhantes aos que ocorrem no rúmen
• Cólon menor
 Reabsorção de água, eletrólitos e AGV (não absorvidos pelo cólon maior)