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DIGESTÃO E ABSORÇÃO A função primaria do sistema digestório é levar os nutrientes, a agua e os eletrólitos do ambiente externo para o ambiente interno corporal. Para alcançar esse objetivo, o sistema usa quatro processos básicos: digestão, absorção, secreção e motilidade. SECREÇÃO Movimento de material das células para o lúmen ou para o LEC. DIGESTÃO Quebra química e mecânica do alimento em unidades para absorção. ABSORÇÃO Movimento de material do lúmen GI para o LEC. MOTILIDADE Movimento do material através do trato GI como resultado da contração muscular. A secreção é justamente o material que é direcionado das células do trato digestório em direção ao lúmen ou em direção ao liquido intersticial e inclusive a corrente sanguínea. Já a digestão é a quebra desse material alimentar em porções menores as quais possam ser absorvidas. A absorção é a passagem desse material em direção ao liquido intersticial e corrente sanguínea. Esses processos ocorrem graças a motilidade, a qual vai impulsionar o material do sentido aboral, da boca em direção ao ânus. A depender do material secretado, a secreção pode ajudar nos processos de digestão e absorção. A secreção pode conter enzimas digestórias, as quais são secretadas por glândulas exócrinas e células epiteliais que vai atuar na digestão do material. A depender do material secretado, vai ajudar na manutenção do pH, naquele ambiente que é o ambiente favorável à atuação das enzimas digestórias. A motilidade, além de impulsionar o material, ajuda na degradação mecânica. Com a mistura das enzimas digestórias junto com o material alimentar. Esses quatro processos básicos acontecem de forma simultânea, mas os processos de absorção e digestão dependem da secreção e motilidade. DIGESTÃO E ABSORAÇÃO DE CARBOIDRATOS Carboidratos são macromoléculas, que podem ser classificados de acordo com os números de monômeros presentes em sua estrutura. É a principal fonte exógena de glicose. Principais carbos da dieta MONOSSACRIDEOS Glicose; Galactose; Frutose. DISSACARÍDEOS Sacarose; Lactose. OLIGO OU POLISSACRIDEOS Amido. Como são macromoléculas estes devem ser digeridos para poderem ser absorvidos, essa digestão ocorre na dependência de enzimas, secretadas por glândulas secretoras. Essa digestão se completa graças a presença e atuação de enzimas que estão localizadas nas microvilosidades dos enterócitos, as células epiteliais intestinais. AMIDO O amido ainda pode ser dividido em amilose e amilopectina. 25% do amido constituinte da dieta do ser humano é amilose e 75% amilopectina. O que difere esses dois, basicamente é que a AMILOSE possui CADEIAS LINEARES, já a AMILOPECTINA possui CADEIAS RAMIFICADAS. A amilose é um conjunto de monômeros de glicose, unidas através de ligações α -1,4, essa ligação forma uma cadeia linear de glicose, logo a amilose é um polímero de glicose. A amilopectina, além dessas ligações α -1,4, formando cadeias lineares de glicose, ainda possuem 2 ligações α - 1,6, as quais formam ramificações, essas ramificações são compostas por ligações α -1,4, por sua vez. Os dois tipos de amido, são digeridos através da ação da enzima AMILASE, é secretada a partir das glândulas salivares e do pâncreas, que é secretado no intestino delgado. A amilase é uma enzima que atua em pH básico e faz a hidrólise de ligações α -1,4, a partir dessa quebra de ligações gera maltose, maltotriose e outros oligômeros de glicose. Como a amilase não quebra a ligação α -1,6 (da amilopectina), terá a formação de uma cadeia ramificada menor a α-Dextrina. A digestão do amido se inicia na boca, pela amilase salivar, que vai atuar na ligação α -1,4 e depende de um pH básico a neutro, esse pH é garantido pelo bicarbonato o qual é secretado junto com a saliva. O processo mastigatório vai quebrar o alimento em porções menores, mas também vai ajudar a misturar o alimento com a enzima. A amilase continua atuando até o momento em que o ph ácido do estomago a inativa. O estomago apresenta o movimento de motilidade, chamado de relaxamento receptivo, o qual permite que o alimento que veio da boca seja armazenado antes de se misturar com a secreção gástrica, no fundo do estômago. Ao chegar no intestino a ação da amilase pancreática, semelhante a salivar, mas esta é secretada através do pâncreas exócrino, atua também em um ph básico a neutro, o bicarbonato ainda garante o ph do intestino. Ao chegar no intestino delgado, os amidos já chegam como maltose, maltotriose, α-Dextrina, oligômeros de glicose, dissacarídeos e monossacarídeos. A absorção dos carboidratos só ocorre na forma de monossacarídeos, o complemento da digestão dos carboidratos ocorre graça a presença de enzimas da borda em escova dos enterócitos. Essa borda em escova facilita a absorção e a digestão desses nutrientes. As hidrolases, não são secretadas, elas são próprias da membrana dos enterócitos. As principais hidrolases são Glicoamilase; Sacarase; Isomaltase. Elas vão atuar principalmente na Maltose e na Maltotriose, quebrando as ligações alfa-1,4, reduzindo-os a monômeros de glicose. A alfa-Dextrina, por ter uma ramificação precisa da atuação de duas enzimas, a Glicoamilase quebra as ligações alfa-1,4 e a Isomaltase, vai quebrar a ramificação (alfa-1,6). Assim, após quebrar a ramificação terá uma maltotriose + um monômero de glicose. Após a formação dos monossacarídeos, pode-se ocorrer a absorção dos carboidratos. ABSORÇÃO DE MOSSACARÍDEOS A absorção de glicose e galactose ocorre através de um transportador presente a membrana laminar ou apical, na região da borda escova. O SGLT, ele atua com um simporte de glicose ou galactose junto com o Na+. Para que ocorra o simporte, é necessária a ação da bomba de NaK ATPase, a medida que a bomba atua utilizando energia, ela está reduzindo a concentração intracelular de Na+, e essa redução favorece a entrada de Na+ do lúmen do intestino ao enterócitos. Essa entrada de Na+ é uma difusão facilitada, dependente da bomba Na+K+, unindo a entrada de sódio em direção ao enterocito e a saída de sódio para o LEC, pode-se dizer a absorção de sódio depende de um transporte ativo secundário. A absorção de glicose ou galactose são dependentes da absorção de sódio. Quando estes entram no LEC e posteriormente na corrente sanguínea, através de um transportador GLUT2. A frutose, entra através do GLUT5, por difusão facilitada e sai para o LEC e corrente sanguínea também por GLUT2. O SGLT - mecanismo do cotransportador Na-glicose ativo secundário, funciona da seguinte maneira: o Na+ e a glicose se liga à proteína SGLT, o Na+ liga- se primeiro mudando a conformidade da proteína, assim cria um sítio de ligação à glicose, quando a glicose se liga ao SGLT 2, a proteína muda de conformação de novo, abrindo seu canal para o lado interno da mucosa intersticial. O sódio é liberado em direção ao capilar pela bomba Na+-K+-ATPase, a perda de sódio muda a proteína alterando o sitio de ligação à glicose, de modo que a glicose segue o fluxo de Na, de forma que a glicose adentra por simporte, também como conhecido como transporte ativo secundário. DIGESTÃO E ABSORÇÃO DE PROTEÍNAS As proteínas são formadas por aminoácidos, ligadas por ligações peptídicas. Todo aminoácido tem uma extremidade aminoterminal e uma extremidade carboxiterminal A digestão das proteínas começa no estomago e termina no intestino, ela depende da atuação de endopeptidases e exopeptidase. A endopeptidase digere as ligações peptídicas internas. Incluem a pepsina no estomago, e tripsina e quimiotripsina no intestino delgado. A exopeptidase digere as ligações peptídicas terminais, liberando aminoácidos, separadamente. Aminopetidase e Carboxipeptidase, são secretadas de forma inativa, na forma de zimogênios e só se tornam ativa no lúmen do ambiente em que se encontram. A pepsina, porexemplo que é secretada no estômago, é secretada na forma de Pepsinogênio, que será ativada na presença do pH ácido do estomago. Daí a importância da secreção gástrica ter HCl, pois este vai favorecer um ambiente ácido estomacal, que por sua vez vai converter o pepsionogênio em pepsina ativa, assim a endopeptidase vai quebrar as ligações internas convertendo um peptídeo maior em peptídeos menores. A pepsina tem sua atuação melhor em pH ácido. Ao chegar no intestino delgado (ambiente básico), a pepsina é inativada, no intestino delgado temos um Ph básico, devido a presença de bicarbonato. No intestino delgado têm outros zimogênios, e no lúmen do intestino delgado são transformados em sua forma ativa, entre esses zimogênios os quais são secretados pelo suco pancreático temos: Tripsinogênio; Quimiotripsinogênio; Pró-elastase; Procarboxipeptidade A; Procarboxipeptase B. Chegando no lúmen no lumen do intestino gelgado, a Enteroquinase vai ativar o tripsiongenio em Tripsina, essa tripsina ativa vai continuar a ativação dos demais zimogênios. Todas as enzimas ativas vão ter sua ação máxima, devido ao ph básico (mantido pelo bicarbonato). A quimiotripsina e a elastase, atuam em peptídeos grandes produzindo peptídeos menores com aminoácidos neutros na sua porção carboxi terminal. A tripsina atua também em peptídeos grandes convertendo-os em peptídeos menores com aminoácidos básicos na sua porção carboxi terminal. Já a carboxipeptidase atua na porção carboxila, liberando os aminoácidos livremente. HIDROLISE NA BORDA EM ESCOVA DOS PEPTÍDEOS Existem ainda enzimas na borda em escova, que atuam quebrando peptídeos em aminoácidos livres. Logo, atuam sobre dipeptídeos, tripeptídeos e oligopeptídeos, liberando os aminoácidos para que possam ser absorvidos. Os peptídeos, ao contrário dos carboidratos, podem ser absorvidos sem serem digeridos. Podem ser absorvidos, ainda na forma de peptídeos e não necessariamente aminoácido. ABSORÇÃO DE PROTEÍNAS A maioria dos aminoácidos são absorvidos junto com hidrogênio ou com o sódio, também por simporte (transporte ativo secundário), logo é dependente da ação de uma bomba Na-K-ATPase, na membrana basolateral, que vai diminuir a concentração intracelular de sódio e essa entrada de sódio em favor do gradiente de concentração para dentro do enterócitos vai facilitar a absorção de alguns aminoácidos. Os aminoácidos podem passar para o LEC, graças a um contra transporte de sódio e aminoácido. Outros aminoácidos entram com o hidrogênio, inclusive como dipeptídeo e tripeptídeo e dentro do enterócito existem peptidases as quais vão atuar sobre eles quebrando-os em aminoácidos livres. Alguns peptídeos pequenos podem atravessar livremente o enterócitos chegando ao liquido extracelular, pelo processo de trasncitose, logo através da fusão de vesículas à membrana basolateral. A absorção de proteínas pode ser por aminoácidos livres, dipeptídeo, tripeptídeo e peptídeos pequenos. DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS LIPÍDEOS Os principais carboidratos da dieta são triacilgliceróis, colesterol, fosfolipídeos, ácidos graxos de cadeia longa e vitaminas lipossolúveis. Eles têm a característica de serem insolúveis em água., essa característica faz com que o processo de digestão e absorção seja diferente dos outros, vai iniciar no intestino delgado, por esse motivo se faz muito importante o papel dos sais biliares, os quais são secretados através da vesícula biliar, mas são produzidos pelo fígado. A digestão desses lipídeos depende da ação das lipases e colipases pancreáticas. Pela característica hidrofóbica dos lipídeos, faz com que esses se agrupem em uma grande porção de gordura para se afastar da água, essa grande porção de gordura dificulta a ação das enzimas digestórias, que atuam apenas na superfície dessa bolha de gordura. Por esse motivo os sais biliares, moléculas anfipáticas, possuem sua porção hidrofílica voltada para o contato com a água e o lado hidrofóbico associado aos lipídeos, esses sais biliares circundam a gotícula de gordura, que acaba sendo quebrada a partir do movimento de segmentação no intestino delgado. Quebrar a gota de gordura, em gotículas menores ocorre por causa do movimento de segmentação do intestino delgado, porém essas gotículas só permanecem separadas devido a presença dos sais biliares. Logo os sais biliares, JUNTAMENTE com o movimento de segmentação do intestino delgado, vão fazer a emulsão da porção de gordura em gotículas menores, para facilitar a digestão no ambiente aquoso. A lipase e a colipase pancreática são enzimas que atuam quebrando o triglicerídeo. A LIPASE quebra o TCG e libera o monoacilglicerol e a colipase vai quebrar o TCB liberando dois ácidos graxos livres. Essas enzimas atuam apenas na superfície da molécula de gotícula de gordura. Após a digestão dos TCG pela lipase e colipase, teremos a formação de micelas. MICELAS – são pequenas estruturas formadas pela presença de sais biliares, que envolvem os produtos da ação das enzimas (monoacilgliceróis e ácidos graxos), além dos lipídeos que não precisam ser digeridos para serem absorvidos (fosfolipídeos, colesterol e diacilglicerol). A formação das micelas só ocorre após a digestão dos TCGs. 1 – Grandes glóbulos de gordura chegam ao intestino delgado 2 – Ocorre a emulsão graças a sinergia dos sais biliares com o movimento de segmentação do ID. 3 – Após a ação das enzimas lipase e colipase, ocorre a formação de micelas. 4 – As micelas vão favorecer a absorção dos lipídeos, elas se direcionam à borda em escova, onde os ácidos graxos livres e os monoacilgliceróis, podem entrar por difusão simples a membrana luminal e entrar no enterócito, assim como o colesterol. 5 – Dentro do enterócito os ácidos graxos livres e os monoacilgliceróis, unem-se novamente em triacilglicerol no reticulo endoplasmático liso, vão se juntar com o colesterol que também adentrou, com as proteínas produzidas pelos enterócitos e vão formar os QUILOMICRONS. Quilomícrons - são estruturas transportadoras de TCG e colesterol, que partem do enterócito em direção ao sistema linfático, como são grandes não adentram o capilar, logo vão ao sistema linfático, graças a presença de válvulas e no tubo torácico acaba caindo na corrente sanguínea. Com a absorção do colesterol e dos produtos da ação da lipase e colipase, os sais biliares não são absorvidos, são reciclados e reutilizados para um novo processo de emulsificação. DIGESTÃO DE ÁGUA, VITAMINAS E ELETRÓLITOS As vitaminas podem ser: Lipossolúveis – A,D,E,K (absorvidas juntamente com os lipídeos) Hidrossolúveis – C,B (precisam ser transportadas por um transportador da membrana luminal do enterócito) A vitamina B12, depende especificamente da presença do fator intrínseco que é a proteína secretada pelo estomago, que se liga ao transportador para permitir a absorção da vitamina B12, esse processo ocorre no íleo. ABSORÇÃO FERRO E CÁLCIO A absorção de ferro e cálcio são reguladas, uma diminuição dessas substancias no corpo gera um aumento da captação dessas. FERRO O ferro é ingerido como ferro heme na carne e ferro ionizado em alguns produtos vegetais. O ferro heme é absorvido por um transportador apical da membrana luminal do enterocito. Já o ferro ionizado é absorvido por um cotrasnporte com o hidrogênio por uma proteína chamada transportador dimetal divalente do tipo 1 (DMT1). Dentro do enterócito, as enzimas vão converter o ferro heme em porfirina e ferro ionizado, assim o ferro ionizado vai ser transportado para o liquido extracelular pelo transportador ferroportina. O ferro só será absorvido na forma ionizado, não importa como foi ingerido pois o ferro heme será transformado para ferro ionizado. CÁLCIO A absorção ocorre através de um movimento passivo e não regulado, pela via paracelular, junto com a absorção daagua. Mas uma porção do cálcio é absorvido por transporte transcelular, pela célula epitelial, logo é regulado pela presença da vitamina D3, que aumenta a presença dos canais de cálcio e da bomba de cálcio na membrana basolateral o que vai favorecer a entrada de cálcio no enterócito. O cálcio ainda pode passar para o LEC por meio de um contratransporte junto com o sódio. ABSORÇÃO DE ÁGUA E ÍONS Ocorre principalmente no intestino delgado e principalmente, através do transporte paracelular, essa absorção acaba arrastando o potássio e o cálcio. Os demais ions como sódio e cloreto, são absorvidos de uma outra maneira. O sódio é absorvido através de um canal de sódio, de um contratransportador com o hidrogênio, de um simporte com o cloreto. O sódio passa para o LEC através da bomba de sódio potássio. A PASSAGEM DE SODIO PARA O LEC DEPENDE DE UM TRANSPORTE ATIVO. Já o cloreto além de entrar junto com o sódio por simporte, pode ser contratransportado com o bicarbonato. Passa por difusão facilitada, para o LEC, por meio de um canal de cloreto presente na membrana basolateral..