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Fisiologia animal II (Anotações das aulas das turmas de zootecnia e veterinária) Ana Nunes REGULAÇÃO DA FUNÇÃO GASTROINTESTINAL Regulado em dois níveis: - SNA (periférico) - SNE (submucoso e mioentérico) - tem automação própria. Sistema endócrino e parassimpático - Atividades reguladas; - contração muscular; - secreção e absorção – H2O, NaCl, muco; - fluxo sanguíneo - transmissão sensorial - Estresse e desconforto abdominal - Controle neural Controle parassimpático - TGI - fibras nervosas – corpos celulares (crânio sacral) - medula oblonga (n. vago) neurotransmissor Ach - região sacral (nervo pélvico) Medula oblonga - núcleo motor dorsal - Corpos celulares de neurônios - Projetam no nervo vago - Fibras eferentes vagais - Sinapses com neurônios no esôfago, estômago, iD, cólon, vesícula biliar e pâncreas - atividade excitatória (muscular) ou inibitória (esfíncter) no estômago Estômago proximal – relaxamento receptivo – breve Reflexo vago-vagal – reposta presença alimento esôfago - Atividade excitatória ID e cólon - Atividade secretória (+) gástricas e digestivas Região sacral Corpos celulares, neurônios (gânglios) Projetam no nervo vago (sempre excitatórios) Saem fibras eferentes nervos pélvicos Neurônio gânglio da serosa do cólon Gânglios profundos parede IG Resposta à atividade excitatória – ID e IG Resumo: SNAP Contratilidade / Secreções / Fluxo sanguíneo Porção proximal - inibitória (relaxamento) Porção distal – excitatória Controle simpático Fibras nervosas – corpos celulares São os centros nervosos – Localização: - Coluna torácica e lombar Controle simpático a partir dos corpos celulares Vão ser lançadas nas fibras eferentes e saem na coluna ventral Essas fibras vão fazer sinapses em neurônios presentes nos gânglios simpáticos pré-vertebrais no abdome Presença de três gânglios: Gânglio celíaco (N. esplênico maior) Gânglio mesentérico superior (N. celômico) Gânglio mesentérico inferior (N. Hipogástrico) Vão inervar e regular a atividade digestória a partir destes Vão sair: - Corpo celular gânglios pré-vertebrais - projetam no trato digestivo - sinapses neurônios – SNE (controle de algumas funções), estes vão fazer efeito atuando em órgãos efetores: - vasos sanguíneos, mucosa e musculatura (excitatória – diminui a motilidade) Função do simpático - desviar sangue esplânico (vísceras) para a circulação sistêmica - exercício ou estresse - supressão função digestiva - inibição da motilidade e secreção - mediador – noradrenalina (pós-gnglionar) Resposta da atividade – função simpático – efeitos da noradrenalina - da tensão dos músculos esfinctéricos (cárdia e piloro) – tensos e fechados - Circuito do SNE – inibe-o – inativação da motilidade Resumo: SNAS Contratilidade Tensão esfíncter Secreção Fluxo sanguíneo SISTEMA NERVOSO ENTÉRICO Funciona como um mini-cérebro – neurônios dispersos Localizado próximo ao sistema efetor A presença de gânglios – projeções de fibras – sistema efetor (Musculatura, gânglios e vasos) Formam componentes estruturais entrelaçados – formando plexos Obs.: há conexão com SNA Plexo mioentérico ou de Auerbach Presença de gânglios nas camadas musculares presente no esôfago, estômago e intestino. Plexo submucoso ou de Meissner Presença gânglios da submucosa São proeminentes – IG e ID Ausente no estômago E esparso na submucosa do estômago Plexos no Sistema nervoso intrínseco Tem três tipos de neurônios: 1 - Neurônios motores (eferentes): Acetilcolina – elicia ação excitatória 2 - Neurônios sensoriais (aferentes) 3 - Interneurônios: Serotonina (SHT) Substância P – atividade excitatória Encefalinas – atividade opióide Somastotina – atividade inibitória Circuito complexo Atividade reflexa local Opera sem conexão com o SNC Autonomia local – TGI Funcionamento – desnervação RESUMO: SNE é um circuito complexo com atividade reflexa local que opera sem conexão com o SNC, tendo autonomia local de modo que o funcionamento do TGI permanece mesmo se houver desnervação. REGULAÇÃO ENDÓCRINA Sistema nervoso endócrino é formado por: Células enteroendócrinas que são difusamente distribuídas: - gástrico – intestinal – pancreático São responsáveis pela síntese de hormônios peptídeos (aminas – gastrina [regula a secreção de HCL e cresc.] CCK = colecistocinina [ves. Biliar] e secretina [eletrólitos]) Histamina - estimula a produção de HCL e musculo liso. - formas de ação dos hormônios peptídeos - eliminado da célula endócrina: O hormônio é liberado no sangue, sendo sua verdadeira ação endócrina; Pode exercer função local, uma ação dita transmissão parácrina; Efeito atócrina HORMÔNIOS ENDÓCRINOS GASTRINA Secretado no estômago (mais comum) e intestino – G – antro Estímulo – peptídeos e aa Ação – estimula secreção gástrica e crescimento da mucosa e a motilidade Secreção de enzimas – pâncreas Estrutura colecistocinina – CCK COLECISTOCININA Local – intestino (duodeno e íleo) Estímuulo – AG e AA Ação – estimula secreção de enzimas pancreáticas Inibe o esvaziamento gástrico – Contração - Vesícula biliar SECRETINA Local – intestino (duodeno) – célula S Estímulo – íons H+ Ação – estimula secreção HCO3 – pâncreas -estimula secreção HCO3 – vesícula biliar ENTEROGLUCAGON Local – intestino delgado – freio e ileal Estímulo - AG e glicose Ação – estimula liberação de insulina -estimula absorção de glicose -inibe a motilidade gástrica intestinal REGULAÇÃO PARÁCRINA Transmissores parácrinos: São mediadores solúveis secretados por células da lâmina própria das quantidades basais Células mesenquimais e imunes e TGI (fibroblastos, mastócitos, fagócitos, linfócitos) Com ação reguladora local: motora, secretora e de barreira (proteção). Interagem com células endócrinas e neurônios Ex.: histamina liberada por mastócitos, fatores de crescimento, prostaglandinas, fibroblastos, óxido nítrico que atua no endotélio (vasodilatação). PGE e PGI tem ação benéfica no TGI. Histamina - Produzidas e liberadas no estômago - contratilidade musculatura lisa e secreção Células H ou enterocromafins Age em células parietais (Gl. Fundo estômago) Histamina, gastrina, ACh (todas estimulam a secreção de HCl) Age em receptores HR1 (contração musculatura lisa) e Estimula secreções (HCl) – HR2 Fatores locais (estímulo de fatores locais) - presença quimo no antro e duodeno (Gastrina) HR2 Prostaglandina Síntese – estímulo na membrana das células Proteção e manutenção da barreira – fibroblastos Presença no organismo – síntese ácidos graxos disponíveis Formada por complexos fosfolipídios – membrana das células – ácidos araquidônicos PGE2 e PGI2 – estimulam a secreção de HCO3 no estômago – efeito protetor da mucosa Ex.: anti-inflamatórios – inibição das PG – úlcera (Imune vasodilatação – migração celular – fagocitose – bloqueio das PG - anti- inflamatórios – úlcera) Obs.: quando bloqueia ocorre desequilíbrio na acidez que favorece o suprimento de úlceras Fatores de crescimento Classe de citocinas Estimulas a proliferação celular e crescimento mucoso TGI – 4 classes: - EGF - epidérmico - TGF - transformador - IGF – insulinoide - FGF – fibroblasto PROVA? Cascata inflamatória? Porque desenvolve a úlcera? MOVIMENTOS DO TGI Detalhamento do processo Preensão – mastigação – deglutição - motilidade GI – controle do esvaziamento gástrico – defecção Trajeto alimentar – humano Boca = apreensão, mastigação, deglutição Esôfago = passagem boca estômago Estômago e intestinos = processamento Ânus = eliminação MOTILIDADE GASTROINTESTINAL Movimento e processamento mecânico do alimento Objetivo: - Mistura do conteúdo alimentar + enzimas digestivas - produto final em contato com a superfície de absorção das mucosas - força diretiva – cobertura muscular – SN - força direcional– propulsão (camada muscular, coordenada pelo SN) Preensão - ato de captar o alimento - varia entre as espécies Independente da espécie ocorre o envolvimento dos lábios, dentes e língua (órgãos envolvidos) - caninos e felinos usam membros anteriores para segurar o alimento e levar a boca, a preensão ocorre com o uso da cabeça e da mandíbula - equídeos tem lábios móveis e sensíveis que são as principais estruturas preênseis, durante o pastejo movem os lábios para trás para cortar gramíneas na base - ruminantes tem lábios com movimentos limitados e a língua é o principal órgão preênsil (sendo larga, rugosa e flexível – móvel) o alimento é colocado entre os incisivos inferiores e coxim dentário superior e é cortado pelo movimento de cabeça. - cães gatos – língua em formato de concha - ovinos possuem lábio superior fendido, permitindo pastejo muito rente, sendo os dentes incisivos e a língua os principais órgãos preênseis - demais espécies: Transporte de fluido para a boca Há espécies que o fazem por sucção – inspiração e contrações da língua Problemas na preensão Anormalidades (dentes, mandíbula, língua, nervos cranianos - V, VII, IX) Mastigação - Misturar o alimento com saliva para assegurar a lubrificação do bolo alimentar e permitir a passagem para o esôfago - dentes incisivos – lacerar ou friccionar o alimento - dentes molares – triturar o alimento – partículas menores - Carnívoros e onívoros realizam movimentos da mandíbula no plano vertical, com ação de cisalhamento - herbívoros realizam movimento mandibular horizontal (movimento lateral da mandíbula) - estímulo olfativo e visual já estimula na salivação Deglutição - passagem do bolo alimentar da cavidade oral para o esôfago e estômago - centro da deglutição - Conjunto de células nervosas localizado no assoalho do IV ventrículo do cérebro - estímulo – impulsos aferentes – origem de receptores – parte posterior da boca, faringe e epiglote - eventos que isolam a nasofaringe e traqueia da cavidade bucal – movimento da epiglote - respiração inibida - boca e faringe – câmara completamente fechada Transferência do bolo - da boca para a parte superior do esôfago (esfíncter esofágico superior) - brusco aumento da pressão intrafaríngea – redução do volume da cavidade faríngea - relaxamento do esfíncter esofágico superior - (músculo cricofaríngeo) - bolo alimentar espremido pelo esfíncter - movimento retrógrado da base da língua - contração da musculatura faríngea superior Obs.: ACALASIA CRICOFARÍNGEA é o bloqueio da resposta ao estímulo da deglutição - esfíncter fecha – a pressão é – quando o esfíncter está em repouso - relaxamento da extremidade cranial do esôfago – onda peristáltica - após a passagem do bolo – pressão do esfíncter esofágico superior volta ao nível normal *esfíncter inferior – cárdia Esôfago Localização: - trajeto faringe estômago (comunica) - tórax (segmento: cervical, torácico e abdome) - perfura diafragma - a maioria dos animais: fibras musculares estriadas entre a cobertura muscular circular e longitudinal - outros: esôfago caudal – músculo liso – equinos, primatas e felinos Do ponto de vista anatômico é dividido em: - cervical, torácico e abdominal Obs.: o trânsito alimentar na parte estriada é + rápido que na parte com músculo liso Inervação mista - musculo liso plexo nervoso mioentérico SNA indireto células ganglionares retransmissor entre a fibra ganglionar vagal e as células musculares neurônios efetores excitatório – Ach; inibitório – ñ Adrenérgico e ñ Colnérgico – NO e VIP - músculo estriado – neurônio motor somático plexo mioentérico tem função sensorial – coordenado movimento entre músculo estriado/liso função motora nervo vago Obs.: o plexo mioentérico no músculo estriado tem função motora e no músculo liso tem função sensorial Esôfago só tem músculo estriado, não tem plexo mioentérico - placas terminais motoras conectadas à fibras eferentes nervo vago (Ach) - atividade motora esfíncter esofágico e corpo Movimentos - movimento do esôfago associado a deglutição – desencadeia onda peristáltica do esfíncter esofágico superior ao inferior - início da onda peristáltica – leva a abertura do esfíncter esofágico inferior - peristalse primária iniciada pelo movimento da deglutição - peristalse secundária – estímulo esofágico local – bolo alimentar ou corpo estranho Velocidade da onda peristáltica é diferente estre as espécies - diferente inervação e proporção de musculatura lisa e musculatura estriada - músculo estriado > velocidade - no cão a velocidade é 5 cm/s – tempo total de 4 a 5” Circular antes – Longitudinal depois (contração) Músculo gastrointestinal - atividade modulada por nervos vegetativos (ñ iniciada) - mecanismo intrínseco de marca passo – estabelece ritmo - camada muscular lisa – células intersticiais de cajal - m. liso potencial elétrico (- 50m mV) interior negativo - flutuações no potencial - despolarizações espontâneas, lentas e transitórias do PA - ondas lentas – despolarização máxima da onda lenta – precedem e parecem iniciar a contração Músculo liso gastrointestinal - estímulo simpático diminui o tamanho da onda lenta ( motilidade) - estímulo parassimpático aumenta o tamanho da onda ( motilidade) Exceções: - pré-estômago dos ruminantes, m. liso da moela aviária – ativada por nervos (ñ tem potencial de marca-passo) ESTÔMAGO Regiões anatômicas do estômago - dorsal ou fundo – corpo – antro – piloro Funções motoras do estômago - porção dorsal ou fundo - recepção e estocagem de conteúdo, adaptação ao volume - corpo: Reservatório (grande região que recebe este nome) - mistura a saliva o suco gástrico ao alimento Contrações tônicas – lentas, minutos ou horas - Antro: porção distal do corpo Bomba gástrica Regula a propulsão do alimento - esfíncter pilórico – duodeno Contrações fásicas – contrações e relaxamento rápidos Obs.: Contrações tônicas ≠ fásicas O estômago tem 5 regiões - 3 anatômicas e 2 funcionais: Anatômicas: fundo (adaptativa e expansão), corpo e antro Funcionais: reservatório e bomba antral (mistura e tritura o alimento) Região reservatório: fundo e corpo / Bomba gástrica: Antro – propulsão; Piloro – quebra; Fundo – relaxamento; Corpo – mistura Bomba antral – quebra e contrações fortes projeções do conteúdo - potencial de ação para o marca-passo - origem na curvatura maior do estômago - disseminação circunferencialmente e distalmente Porção distal do estômago - contrações peristálticas - misturam o suco gástrico ao alimento - trituram ao sólido gástrico - propulsão por todo antro-piloro - líquido – passam - sólidos – ficam retidos (se estiver em suspenção no líquido passará, ou seja, quebrado o suficiente para conseguir passar) Obs.: Em período sem ingestão de alimento o piloro fica aberto - contração antro-terminal - piloro fechado – sólidos retidos Pressão elevada do antro Volta para o corpo do estômago Trituração partículas sólidas Redução tamanho - partículas pequenas suspensão no líquido – duodeno Repouso Piloro parcialmente aberto Não constitui barreira ao fluxo do estômago – duodeno e vice- versa PROVA? Controle do esvaziamento gástrico Sólidos ≠ líquidos Sólidos - triturados – tamanho pequeno e suspensos – deixam o estômago - conteúdo fluido – esvaziamento Regulação por receptores duodenais – de acordo com a composição química - osmolalidade, acidez e conteúdo calórico do quimo Principais determinantes da taxa de esvaziamento gástrico PROVA? - hipertônicos e hipotônicos - mais lentos que isotônicos - ringer solução – hipertônico pode causar hipovolemia e vômito - excesso de acidez – diminui o esvaziamento gástrico - alto teor calórico – diminui o esvaziamento gástrico Lipídios – estimulam liberação de CCK – inibidor de esvaziamento - CCK – contração do piloro e relaxamentoestômago proximal Velocidade geral do esvaziamento do conteúdo total – volume - distensão do estômago – estímulo primário para motilidade Frequência máxima de contrações gástricas Onda lenta – estabelecida Canino e equino – 4-5 ondas/min Ondas lentas – presença Com ou sem contração músculo liso Funcionam como relógio que ajusta o tempo para resposta do músculo Resposta mecânica – influências neurais e hormonais inclusive histamina Distensão do estômago – alimento Receptores mecânicos ativados Tônus vagal aumenta (SNAP) Cada onda lenta – apresenta picos Determina a frequência das contrações peristálticas máximas (começa a motilidade) VÔMITO PROVA? Mecanismo Carnívoros e onívoros – vômito – pouca indução Suínos – irritação – faringe ou estômago Ruminantes - ejeção conteúdo abomasal – pré-estômago – obstrução intestinal Equinos – raro – tônus acentuado esfíncter esofágico inferior – ruptura do estômago – com ou sem vômito É uma atividade reflexa complexa - integração ou coordenação: Tronco cerebral Centro do vômito Recebe informações de vários órgãos Zona de gatilho quimiorreceptora (ZQD) Ações - Relaxamento da musculatura gástrica - relaxamento do esfíncter esofágico - fechamento do piloro - contração musculatura abdominal - expansão da atividade torácica - glote fechada - abertura do esfíncter esofágico superior - reflexo (local) ≠ vômito (central) Consequências metabólicas: - ingestão reduzida de fluidos e nutrientes - perda de fluido – suco gástrico e duodenal - alcalose metabólica – perda H+ - Na e K Obs.: quando diarreia há acidose metabólica, assim, a administração de fluidos é diferenciada Mistura e propulsão no ID - intestino delgado Funções de digestão e absorção Regulação do fluxo - mistura conteúdo ruminal + enzimas pancreáticas e bile - digestão luminal carboidratos, gordura e proteínas - necessidade de máxima exposição de nutrientes Controle básico para motilidade - onda lenta PROVA? > outra? - marca-passo primário – duodeno + entrada ducto biliar - canino e felino - 17 ou 18/min - equino – 14 ou 15 min velocidade da onda lenta Onda lenta – sentido aboral Marca-passos locais nas áreas distais - ondas lentas em frequência e velocidade de propagação reduzidas – direção aboral - equino – 10 a 11 ondas lentas/min – íleo Junção íleo cecal – demora no trânsito Distensão do ceco – retardo fluxo no íleo - atividade funcional do ceco e cólon no equino Contração muscular - inervação intrínseca e extrínseca - Peristaltismo - - reflexo intrínseco + importante - peristalse – propulsão da massa Contrações sequenciadas sincronizadas – mm longitudinal e inibição mm circular distal ao bolo – encurtamento do músculo – expansão lúmen Contração do mm circular proximal bolo e relaxamento da longitudinal - reduz tamanho lúmen - evita refluxo retrógrado Segmentação - segundo reflexo iniciado pelos nervos intrínsecos - contrações intermitentes múculo circular em ≠’s pontos do segmento sem mistura e propulsão (principalmente mistura) Reflexos extrínsecos - reflexos inibidores dor ou distensão – inibir moilidade – nervos esplânicos - aferentes vagais – estímulos a partir mecanorreceptores - eferente vagal – excitador (reflexo vago-vagal) Obs.: Peristaltismo para propulsão, segmentação para mistura Peristaltismo propulsão-mistura Segmentação mistura-propulsão PADRÕES DE MOTILIDADE: Digestivo e interdigestivo - Digestão Período digestivo (no ato da digestão) - partículas grandes retidas no estômago – retropulsão antropilórica - segmentação domina padrão de motilidade intestinal – retarda trânsito do conteúdo pelo ID Período interdigestivo - onívoro e carnívoro 6 a 8h após a refeição - mecanismo especial – “arrumador” Esvazia estômago Aumenta taxa de motilidade propulsiva do ID Conteúdo gástrico e intestinal ceco Evitar estagnação e proliferação bacteriana Funções motoras do intestino grosso Equino - Passa do ceco para o cólon - não há movimento retrógrado ingesta retida no cólon maior que é o principal local de digestão microbiana Outras espécies: - ruminantes, roedores e lagomorfos - cólon ceco (movimento retrógrado) Ceco – local primário digestão microbiana no IG Movimento retrógrado retarda trânsito - contrações haustrais* estacinárias (*significa movimentos combinados ou movimentos de mistura) - mistura e resistência ao fluxo Movimentos propulsivos – oral ou aboral - antiperistálticos – impedem o fluxo Cólon proximal de roedores e ruminantes – preencher o ceco Movimento aboral em massa - cão, felino e homem - cão – a 3 cm da junção íleo-cólica - felino – cólon transverso Ânus Reflexo retoesfinctérico - entrada de fezes no reto - relaxamento do esfíncter anal interno - contrações peristálticas do reto Resultado – defecção Constrição voluntária – esfíncter interno Relaxamento acomodação Evacuação contração Diafragma Musculo abdominais DISTÚRBIOS DA MOTILIDADE Parasitas - alteração da motilidade – diminuição da frequência da onda lenta – estômago - alteração do sinal elétrico – contrações peristálticas vigorosas – ID - hipertrofia da cobertura muscular – aumento da força de contração muscular Incremento da secreção intestinal água e eletrólitos – diarreia - hipermotilidade e secreção – proteção a infecção, depurar SECREÇÕES DO TGI Introdução Digestão e absorção – presença de fluidos Controle da síntese e secreção Endócrino, parácrino e neural Secreções digestivas – ricas em eletrólitos Reabsorção de fluídos – homeostase eletrolítica Perdas por processos patológicos Inadequada reabsorção e secreção SECREÇÃO SALIVAR Glândulas exócrinas – glândulas salivares Ácinos – ductos individuais – cavidade oral Parótida – água, eletrólitos e enzimas – serosas Submandibular e sublingual – mucina – mucosas Outros (-) importantes (labial, lingual, oral, palato) Rico suprimento sanguíneo Inervação – SNA Glândulas salivares - umedece, lubrifica e digere parcialmente - alimento misturado com secreções – bolo bem lubrificado - atividade antibacteriana – lisozimas (Ac. e enzimas) - controle da população bacteriana oral Componentes: - proteínas de ação enzimática e sais minerais Pelo menos 3 pares de glândulas salivares Parótida, mandibular e sublingual [drenam o ducto principal] Funções da saliva Mastigação e deglutição – herbívoros Pônei – 50 ml/min – mastigação Bovino – 100 a 200 L/dia - mastigação Digestão microbiana – ambiente fluido Grande quantidade ácido para fermentação – pH Saliva rica em tampões HCO3 e PO4 – neutralizante - Esfriamento evaporativo – carnívoros Cão – parótida – estímulo parassimpático Secreta 10x – humano Regulação da temperatura corpórea Saliva cão / suor humano Digestiva – onívoros e ruminantes Amilase salivar – rato, suíno, humano Lipase linguar – bezerros jovens Maior efeito – estômago proximal – pH neutro ou básico Neutraliza ácidos – pH próximo a 7,0 Boca e conteúdo gástrico regurgitado – HCO3 Higiene cavidade oral – atividade anti-bacteriana Muramidase – lise parede celular bacteriana Lactoferrina – priva uso de ferro e bactérias – inibe crescimento Lubrificação mucosa – fricção alimentos ásperos Bolo alimentar – agregação partículas pequenas Emissão som – umidificação cavidade oral Obs.: Sialorreia – disfunção da glândula salivar que obstrui e acumula. Tratamento é cirúrgico, mas para ter certeza faz punção e observa (analisa) o liquido. Composição da saliva Eletrólitos Parótida – Na+, Cl-, K+, HCO3- e PO4 - Não ruminantes - Hipotônica/plasma Modificações no trajeto – ductos Absorção de Na, Cl Secreção de K Ruminantes – isotônica/plasma Obs.: Essa diferença entre ruminantes e não ruminantes se dá porque nos não ruminantes há sistema de ductos onde pode ocorrer modificações nas concentraçõesdesses íons. Saliva ( K, Na, Cl) – Plasma ( K, Na, Cl) Proteínas Amilase – parótida – hidrólise polissacarídeos Células serosas – RER – golgi – zimogênios Mucina – sublingual e submandibular Glicoproteína mais abundante na saliva Viscosidade da saliva Células mucosas Muromidase – é uma lisosina Lise do ácido murâmico bacteriano (staphylococcus) Lactoferrina – liga-se fortemente ao ferro Privando sua utilização pelas bactérias EGF – fator de crescimento epidermal Estimula crescimento mucosa gástrica IgA – e componentes do sistema ABO (humanos) Substâncias Funções Enzimas e Ig Promova a lise das paredes das bactérias Lactoferrina substância quelante do ferro, impede a proliferação de bactérias dependente Imunoglobulina A Ativa contra vírus e bactérias α-amilase salivar Inicia a digestão de carboidratos Lipase lingual Inicia a digestão de gorduras Controle autonômico - Humano: Quantidade e composição Predominante pelo SNA Em repouso – baixa taxa de secreção – 30 ml/h Submandibular – 2/3 produção Parótida – ¼ produção Sublingual – restante (1/2) Estímulo – substâncias azedas – ácido cítrico Odor e visual de alimentos Mastigação Inibição – ansiedade, desidratação e estresse Estimulo parassimpático da atividade ductal e acinar da produção da saliva Células acinares – libera colicreína fluxo sanguíneo – peptídeo intestinal Vasoativo – neurotransmissor Responsável por um maior incremento da secreção salivar - atropina é um anticolinérgico, logo inibe a secreção salivar - pilocarpina é um anticolinesterásico, logo aumenta a secreção ARTIGOS PARA LER: H. J. Ehrlein and M.Schemann - Gastrointestinal Motility Max Hennessy; David Goldenberg. Surgical anatomy and physiology of swallowing - Operative Techniques in Otolaryngology- Head and Neck Surgery. 27(2):60–66, JUN 2016 - DOI: 10.1016/j.otot.2016.04.002 Travagli RA, Anselmi L. Vagal neurocircuitry and its influence on gastric motility. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2016 Jul;13(7):389-401. doi: 10.1038/nrgastro.2016.76. SECREÇÃO GÁSTRICA - síntese e secreção de fluidos digestivos – processo bem controlado - endócrinos, parócrinos e neuronais - elevado volume total de secreções digestivas - elevada concentração de eletrólitos - reabsorção importante homeostase líquida e eletrolítica - doenças digestivas: perda de água e eletrólitos Estômago Armazenamento – pode haver Absorção de algum componente – álcool e lipídeos Prepara o quimo – digestão no ID Material semifluido – conversão partículas (as partículas deixam estas suspensas e forma esse material semifluido) Em resposta do: Peristaltismo - Contração piloro - Retropulsão no antro E passa do estômago para o duodeno SECREÇÃO GÁSTRICA - Estômago É um órgão que exerce funções exócrinas e endócrinas, digerndo o alimento e secretando hormônios - continua a digestão de carboidratos – iniciada na boca - adiciona um fluido ácido ao alimento ingerido - transforma o bolo alimentar em uma massa viscosa (quimo) por meio da atividade mucular - promove a digestão inicial de proteínas por meio da enzima pepsina Tipo de célula Função Parietais ou oxínticas Produzem HCl Mucosas cervicais Produzem muco São células mais superficiais Principais ou zimo Produzem pepsinogênio no antro e no corpo Pilóricas Secretam gastrina, pepsinogênio e pouco muco https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Travagli%20RA%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=27251213 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Anselmi%20L%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=27251213 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27251213 CÉLULAS SECRETORAS GÁSTRICAS Mucosa glandular - 3 porções: cárdica, parietal e pilosa. Cárdia -Pequena área adjacente ao esôfago -Células colunares – muco Pilórica -Grande área – adjacente ao duodeno -Células mucosa e Células G (gastrina) e principais Parietal Oxínticas e parietais As mais abundantes no estômago Células parietais e principais (secreta pepsinogênio) Gastrina estimula a secreção de HCl Glândulas oxínticas – Corpo - base - Células: Parietais – HCl e fator intrpinseco (vit. B) Principais – Pepsinogênio Endócrino – Antro gastrina - Colo e superfície ou fosseta Células produtoras de muco e HCO3 Proteção – conteúdo ácido - secreções: HCl, pepsinogênio, fator intrínseco e muco - pepsinogênio: é a enzima (pepsina) na forma inativa; em pH ácido, a pepsina cliva o pepsinogênio, ativando-o. Composição do suco gástrico Água, eletrólitos, ácido - HCl, pepsinogênio ativado pelo HCl, fator intrínseco, células parietais Absorção – Vit. B12 no íleo Muco – glicoproteína Camada de gel – recobrimento gástrico HCO3 – liga-se ao gel para garantir a neutralização (tamponamento) HCl – mecanismo de secreção PROVA? - células parietais – glândula oxíntica Corpo estômago Bomba de hidrogênio PROVA? H+/K+ - ATPase Recicla K+ em troca de H+ - lúmen - Bloqueio: Omeprazol – cisteína da ATPase – é uma fármaco que impede a secreção de H+, pois se liga irreversivelmente na bomba H+/K+ - ATPase Aspirina e omeprazol: efeito no trato gástrico Aspirina: bloqueia a secreção de bicabornato pela célula, não ingerir por longos períodos de tempo. Diminui a solução tampão, ou seja, diminui o pH percebido pelo epitélio da mucosa, podendo causar obstrução da parede – retirada da barreira mucosa gástrica. Acetozolomida: inibe anidrase catiônica – inibe a liberação de H+ pois inibe H2CO3 H + + HCO3 - (importante para os fluidos corporais) Antagonista de receptores de H2 HCL - membrana basolateral – célula parietal Trocador eletroneutro – Cl- / HCO3 - - 1:1 Cl – célula para lúmen – canais cloro Gradiente eletroquímico HCl secretado no lúmen Bomba Na+/K+ ATPase Canais de K+ no lúmen (aumento discreto) Obs.: a membrana apical é mais permeável ao K+ que a basolateral por isso aumenta K+ no lúmen (aumento discreto) Concentração eletrólitos Varia em função do fluxo de secreção Gráfico [ ] eletrólitos x taxa fluxo/secreção Obs.: o fluxo de secreção altera a taxa de secreção Pepsinogênio - proteína Pró-enzima – células principais das gl. Oxínticas Ativada pelo ácido do estômago – pepsina Pepsina catalisa a formação do pepsinogênio É uma endopeptidase – quebra de peptídeos pH – 1,8 – 3,5 Atividade da pepsina Barreira a invasão de MO e parasitas Controle da secreção gástrica Neural – nervo vago – Ach – efetor Hormonal – histamina e gastrina – efetor SECREÇÃO GÁSTRICA E INGESTÃO Human Secreção ácida – ingestão de alimentos Fase: Secreção ácida Cefálica – 40%; Gástrica – 50%; Intestinal – 10% Fase cefálica – SNC Odor, mastigação e deglutição – SNC Impulsos via nervo vago Ach – terminações nervo vago Peptídeo liberador de gastrina (PLG) – ñ colinérgica Ach – células parietais estímulo para secreção PLG – (vai se ligar as) células G Fase gástrica Distensão gástrica (alimentos) - está relacionado aos mecanorreceptores Estimulação das células parietais por reflexo local – SNE – neurônios motores – Ach então o reflexo longo – vago-vagal – onde fibras aferentes e eferentes do n. vago participam. Proteínas digeridas – via liberação gastrina Álcool, cafeína – mecanismo não conhecido Cefálica (ACh – PLG) - 40% Gástrica – (mecanorreceptores, Ach, proteínas digeridas) Fase intestinal Presença de produtos da digestão proteica no duodeno Aminoácidos circulantes – efeitos na célula parietal Estimula secreção ácida Distensão duodeno – libera enterooxintina pelas células endócrinas intestinais e causa estímulo para secreção gástrica. Células endócrinas intestinais - enterooxintina - secreção gástrica. MECANISMO DE INIBIÇÃO DA SECREÇÃO GÁSTRICA Inibição – fisiologicamente importante Secreção ácida – importante somente durante digestão Excesso de ácido – danos a mucosa gástrica e duodenal condições ulcerativas Sistema regulador – elaborado pelo corpo - pH gástricoluminal – regulador sensível*l a presença do suco gástrico lá no antro (pH2) – estimula a liberação do hormônio somatostina inibindo a liberação de gastrina *Como o corpo faz isso? Por sensibilidade Controle autonômico Estímulo simpático da secreção – menor que parassimpático Via receptor β-adrenérgico e mioepiteliais Promove contração da célula mioepitelial – estimula a contração Incrementa a secreção salivar Não é o estímulo mais importante - é < parassimpático Denervação simpático – reduz secreção (apenas reduz) Denervação parassimpático - reduz secreção e atrofia Estímulo: visão, odor, olfato e mastigação Inibição: desidratação, estresse e ansiedade Secreção proteica 1) Secreção serosa – pouca mucina rica em α-amilase salivar e lipase (glândulas parótidas e submandibular) 2) Secreção mucosa – rica em mucina, função de proteção e lubrificação da mucosa (glândulas sublingual e submandibular) 3) Secreção de íons Amilase salivar – amido Lipase lingual – gordura Desaparece – adulto Tipos de glândulas salivares Acinosas: poucos ductos, rica em enzimas. Ex.: parótida Tuboacinosas: presença de ductos e ácinos. Ex.: sublingual e submandibular Obs.: a glândula submandibular é responsável por maior parte da produção de saliva. Funções: Muco: gestação (solubilização dos alimentos estimula as papilas gustativas), limpeza (remove restos de alimentos que se alojam entre os dentes contra os produtos ácidos da fermentação bacteriana). Aves - Grande quantidade de muco – alimento não mastigado Secreção salivar Regulados SNAP - Nervos faciais – glossofaríngeo – acetilcolina – células secretoras acinares Secreção de HCl - o H+ provem da reação: CO2 + H2O = HCO3 + H + que é catalisada pela anidrase carbônica - o H+ é secretado para a luz gástrica em troca de K+ através do H+/K + ATPase (bomba de Hidrogênio) - HCO3 resultante é absorvido pelo plasma em troca de Cl. Dessa forma, o H+ pode reagir com Cl- na luz gástrica. Conversão do pepsinogênio em pepsina As células que produzem o HCl - mais centralmente Células principais (pepsinogênioI – mais inferiormente Liberado – maiores chances HCl – clivagem do pepsinogênio em pepsina, pepsina ajuda a clivar outros pepsinogênios Regulação da secreção gástrica Fase cefálica: secreção de HCl a partir de estímulos como paladar (mastigação) e olfatório (cheiro do alimento), ants do alimento chegar ao estômago. Fase gástrica: a pressão do alimento na parede do estômago ativa os mecanorreceptores que promovem a secreção de acetilcolina. A acetilcolina induz diretamente a secreção de HCL e também a liberação de gastrina que potencializa a secreção de HCL. A alteração do pH induz a gastrina que promove a secreção de HCl. Fase intestinal: presença de quimo ácido no duodeno estimula a secreção de secretina, que, além de contrair o piloro, inibe a secreção de HCl. A secretina: 1) Inibe as células parietais que inibem a produção de HCl 2) Inibe as células G – inibindo a secreção de gastrina, impedindo a secreção de HCl 3) Estimula a secreção de somastotina que inibe a secreção de HCl SECREÇÃO PANCREÁTICA BILIAR PÂNCREAS - composto por 2 tipos teciduais Pâncreas endócrino - lúmen intestinal - epitélio simples de células serosas piramidais – ácinos ácinos – 1 camada - ducto nicial do ácino: ducto intercalar - ducto intercalares drenam ductos, intralobular, interlobulares - células centro acinosas – dentro ácino - grânulos de zimogênio pró-enzimas digestivas Endócrino hormônios na corrente sanguínea Exócrino Secreções liberadas no lúmen intestinal São enzimas e eletrólitos Pâncreas exócrino Apresenta sacos cegos – ácinos – células piramidais Ductos: intercalados intralobulares interlobulares - ducto maior Wirsung - ducto menor Santorini Esses ductos entram no duodeno e depois recebem o nome de ducto colédoco ou ducto biliar comum - esfíncter do ducto – regula fluxo bile e secreção pancreática; previne refluxo do conteúdo intestinal Obs.: em alguns animais o esfíncter tem controle neural quem produz bile são os hepatócitos, a vesícula biliar só armazena e também absorve eletrólitos e água Secreção pancreática Secreta 1L/dia fluido rico em HCO3 - Osmalaridade – semelhante ao plasma [Na] e [K] = plasma se mantém constante HCO3 – aumenta com o aumento da taxa de secreção Cl – reduz com o aumento da taxa de secreção Secreção pancreática Função principal – neutralizar quimo ácido Produção enzimas – digestão química Ação em pH próximo a neutralidade Secreção pancreática – altamente básica Altas concentrações de HCO3 Neutralizar o quimo ácido Enzimas do pâncreas Enzimas proteolíticas: tripsina, elastase, quimiotripsina e carboxipeptidase Lipase – lipídios / Amilase – carboidratos Componente enzimático Quadro de enzimas Substrato ação Tripsina, quimiotripsina e elastase Proteínas Quebra de ligações peptídicas Carboxipeptidases Proteínas Quebra de aminoácido terminais Lipases pancreáticas Gorduras Quebra de triglicerol Amilase pancreática Polissacarídeos Quebra a glicose e maltose Ribonucleases e desoxirribonucleares Ácidos nucleicos Quebra de nucleotídeos livres Enteroquinase degrada o zimogênio Controle da secreção pancreática Estimulada pelo parassimpático - nervo vago – liberação de Ach - aumento secreção de enzimas e HCO3 Fibras simpático Inervam vasos pâncreas Estimulação – vasoconstrição Sem efeito na secreção pancreática Controle hormonal Influenciada pelos hormônios GI Ach, secretina e colecistocinina - ID Secretina – secreção rica em eletrólitos - HCO3 – antroacinares e ductos - (estimula uma secreção via bicarbonato) Colecistocinina – secreção enzimas – acinares (receptores pancreáticos para CCK) Peptídeo intestinal vasoativo (VIP) = efeito da secretina (promove a dilatação) Secreção de HCO3 e água Ação fraca em relação a secretina Composição da secreção pancreática Componente aquoso: concentração de sódio e potássio semelhante aos do plasma, bicarbonato (níveis elevados) e cloro. FASES DA SECREÇÃO DO PÂNCREAS Fase Cefálica – SNC – vago – ACh -Odor, mastigação, deglutição Secreção com alto teor de proteína via impulsos vagais gerados por estímulos visuais, olfatórios e paladar. Fase Gástrica – presença do alimento no estômago - mecanorreceptores - reflexo – vago-vagal Pequeno volume com elevada concentração de enzimas via impulsos vago vagais e gastropancreática, sendo esta última gerada pela secreção de gastrina pelo estômago que, pela circulação sanguínea, estimula a secreção pancreática. Fase intestinal – mais importante - Entrada do quimo no duodeno - liberação de secretina - HCO3 - liberação de CCK – ácidos graxos – a CCK promove a liberação de enzimas O quimo ácido estimula a secretina no duodeno, responsável pela maior parte da secreção pancreática. Secreção biliar (vesícula armazena) Ácidos biliares; Pigmentos biliares – bilirrubina; Colesterol; Fosfolipídios; Proteínas Importância - absorção intestinal de lipídios - via de excreção de bilirrubina - degradação de hemácias Secreção biliar (produzida e secretada por hepatócitos) Canalículos biliares – hepatócitos Ducto biliar – vesícula biliar Fase interdigestiva - Esfíncter de Oddi – contraído - Vesícula biliar – relaxada Fase digestiva - CCK liberada no sangue - Contração vesícula biliar – duodeno Obs.: a vesícula biliar recebe inervação vagal que estimula a contração da vesícula Ruminantes e suínos – secreção contínua Bile hepática – intestino Esfíncter de Oddi – pouco definido Equinos – sem vesícula biliarSecreção contínua – intestino Canino e felino – poucas refeições/dia Bile – estocada vesícula Componentes da secreção biliar [eletrólitos] – ductos hepáticos – [plasma] [ ] de HCO3 – alcalina Sais biliares – fígado – colesterol Moléculas polares – pobre absorção Papelimportante – absorção de lipídeos Fosfolipídios e colesterol Principais lipídios da bile – [ ] bile Vesícula biliar – absorção água e eletrólitos Colesterol – responsável pela formação de cálculos Pigmentos biliares Bilirrubina – laranja Degradação da hemoglobina Fígado, baço, medula óssea Hemoglobina – biliverdina - bilirrubina Bilirrubina livre – liga-se a albumina – sangue Fígado – conjuga-se com ácido glicurônico Bilirrubina conjugada – ID – ação bacteriana Urobinogênio – reabsorvida no ID 95% - retorna a bile 5% - excretado na urina Remanescente não absorvido ID – oxidado nas fezes Estercobilina – coloração das fezes RESUMO Pâncreas – controle hormonal - secretina > VIP = secreção HCO3 - CCK = secreção enzimática Fases secreção – pâncreas - cefálica: odor, mastigação e deglutição SNC – n. vago – ach - gástrica: alimento no estômago Mecanorreceptor – reflexo vago-vagal - intestinal: quimo no duodeno Secretina e CCK Secreção biliar – fases - interdigestiva: Vesícula – relaxada Esfíncter de Oddi – contraído - digestiva: Vesícula – contraída Esfíncter – relaxado Vesícula biliar – controle Pigmento biliar: Hb biliverdina bilirrubina bilirrubina + albumina fígado ácido glicurônico ação antibacteriana no ID reabsorção (95%) ou urina (5%) ou fezes (estercobilin DIGESTÃO Carboidratos - fase luminal - fase membranosa Proteínas - fase luminal (endopeptidases) - fase membranosa (exopeptidases) - fase intracelular (hidrolases) Endopeptidases: tripsina, quimiotripsina, elastase, pepsina e renina Exopeptidases: carboxipeptidases A e B e amilase Lipídios - emulsificação estômago: temperatura e agitação ID: bile (sais biliares e fosfolipídeos) - hidrólise: co-lipase e lipase ABSORÇÃO CH e proteínas - co-transportador Na+ Lipídeos - micelas (sais biliares, AG + glicerídeos) difusão reestirificação no RE quilomícrons (armaz.) CG exocitose circulação linfática ducto abd ducto torácico veia cava DIGESTÃO E ABSORÇÃO Digestão e absorção são processos separados, mas estão relacionado, um depende do outro. A digestão quebra o nutriente em partículas pequenas a tal ponto que possam ser absorvidas. INTRODUÇÃO - necessário para assimilação de nutrientes - absorção – requer alimentos digeridos - digestão – infrutífera sem absorção Características únicas: - segmentação – mistura, exposição conteúdo a enzimas e mucosa - morfologia – pregos circulares, vilosidades, microvilosidades - aumento de 600x a superfície de absorção Digestão é conjunto de transformações mecânicas (mastigação e contrações gástricas) e químicas (enzimas) que os alimentos orgânicos (pois os minerais já são assimilados) sofrem ao longo de um sistema digestivo. Absorção é a passagem de substâncias dos compartimentos corporais para o sangue, através de membranas. A absorção ocorre inicialmente dos enterócitos ou entre dois enterócitos (transcelular e paracelular respectivamente). Digestão mecânica e química Via de absorção (transcelular e paracelular) ≠ absorção (mecanismo) Digestão mecânica – através de contrações O pH, a temperatura e as contrações serão essenciais para a digestão mecânica (a partir do duodeno a digestão é química). Cavidade oral – mastigação início da redução física das partículas Estômago – contrações musculares ação trituradora do estômago distal auxiliada pela pepsina e HCL – digestão química Digestão química Reação de hidrólise – catalizasada por enzimas Redução de nutrientes complexo – simples Hidrólise é a cisão de ligação química por iInserção de uma molécula de H2O Ligações glicosídicas carboidratos Ligações peptídicas proteínas Ligações de Éster gorduras Ligações fosfodiéster ácidos nucleicos Hidrólise - catalisada por enzimas Lúmen – gls - fase luminal Membranas - epitélio superficial Intestino Delgado – fase membranosa Enzimas específicas para cada polissacarídeo Obs.: no caso de carboidratos e proteínas a digestão química ocorre no lúmen e na membrana dos enterócitos. Digestão de carboidratos Nutrientes que contém carbono hidrogênio e oxigênio arranjados em cadeias longas – repetidas de açúcar simples Dieta – originário principalmente das plantas Fibras – estruturais das plantas – herbívoros Açúcares - Amidos Absorção – digeridos a monossacarídeos Açúcar São moléculas transportadoras de energia vegetais São moléculas simples de monossacarídeos (6C) – glicose, frutose, galactose As moléculas complexas são polissacarídeos que sofrem hidrólise enzimática na fase luminal. Polissacarídeos lactose, sacarose, maltose dissacarídeos Na fase membranosa (borda em escova), esses dissacarídeos por enzimas sintetizadas pelos enterócitos contidas na membrana apical Lactose – lactose glicose e galactose Sacarose – sacarose glicose e frutose Maltose – maltose glicose e glicose As enzimas são produzidas pelos enterócitos Amido – carboidrato complexo É um carboidrato estocador de energia vegetal É nutriente fornecedor de energia na dieta animal de onívoros, suínos, ratos e primatas. Degradado nas formas químicas em amilose e maltose - Amilopectina – isomaltose Digeridos na fase luminal pela α-amilase e liberada pelo pâncreas e saliva (suínos e primatas) Sendo convertidas em maltose, isomaltose e maltratriose Digeridas na fase membranosa – maltose e isomaltose – glicose Digestão de proteínas Fases: Luminal – Membranosa - Intracelular Fase luminal Pronteínas são fontes de aminoácidos essenciais a dieta animal, provenientes de animais e vegetais Grandes moléculas de proteínas em pequenos peptídeos As endopeptidases auam em pontos internos das cadeias de AA - pepsina, renina, tripsina, quimiotripsina, elastase. Não produzem aa livres As exopeptidases liberam as terminações de peptídeos carboxipeptidases A e B pelo pâncreas Fase membranosa Exopeptidases estão associadas a membrana superficial dos enterócitos, hidrolisam peptídeos da digestão da fase luminal, produzindo aa livres que são absorvidos pela célula. A digestão intracelular adicional se dá por hidrólises intracelulares Peptídeos complexos – di e tripeptídeos – podem ser absorvidos e são hidrolisados por peptídeos intracelulares formando aa livres dentro das células que chegam ao sangue A digestão de proteínas ocorre principalmente no ID proximal Digestão de gorduras Os lipídeos compõem grande parte da dieta de carnívoros, mas também presentes na dieta de herbívoros São insolúveis em água Emulsificação: reduz gotículas a suspensões estáveis à água. No estômago ocorre por aquecimento e agitação. No intestino por ação detergente dos ácidos biliares e fosfolipídeos (ambos da bile). Hidrólise: moléculas emulsificadas sofrem ação de enzimas lipase e co-lipases. Os triglicerídeos sofrem ação da lipase e da co-lipase, esta favorece a ação da lipase. A co-lipase limpa o caminho dando acesso a lipase. A lipase separa AG da extremidade do TG. Os AG e os monoglicerídeos são produtos da hidrólise dos TG. então a digestão se dá por emulsificação e hidrólise. MUCOSA INTESTINAL ABSORÇÃO Contato da mucosa com o conteúdo intestinal Extensa área superficial intestinal Convoluções em 3 níveis – expandir Grandes dobras – pregas circulares, em algumas espécies Projeções digitiformes – vilosidades em todas as espécies, aumentando a superfície (em 10 a 14x) Membrana superficial – microvilosidades, compondo a borda em escova Célula epitelial intestinal Enterócito – recobrem as vilosidades, são responsáveis pela absorção Membrana compõe a superfície celular o A superfície que está direcionada (confronta) o lúmen, é apical. Essa membrana possui microvilosidades que dão o aspecto em escova o A superfície que não confronta é chamadade basolateral e é o local onde deixam a célula Os enterócitos possuem junções firmes entre os enterócitos adjacentes, mas há ligações moleculares frouxas no duodeno e jejuno, onde há absorção de nutrientes, água e eletrólitos (p/ o sangue). Vias de absorção - é o caminho - (transcelular e paracelular) ≠ absorção (mecanismo) São complementares e compões um processo absortivo eficiente ABSORÇÃO DE CARBOIDRATOS E AMINOÁCIDOS (AA) PROVA? Mecanismo de absorção Na membrana apical há proteínas de transporte com sítios de ligação específicos para glicose e íons, bem como para proteína transportadora + Na+ + glicose migra da membrana apical para o citoplasma, libera íons e glicose e retorna. Acontece porque tem uma proteína acoplada a uma molécula de Na, liga a proteína ao citoplasma da célula como Na sai (bomba de sódio e potássio) glicose passa por difusão. É o mecanismo absortivo da glicose e de outros nutrientes como aa, sendo um co-transportador de Na+. É também importante para absorção de água e eletrólitos que se dá pela membrana basolateral por difusão. Absorção de lipídeos Processo incompreendido, mas acredita- se que ocorra por difusão simples, já a membrana apical é de fosfolipídeos e o produto da digestão lipídica é solúvel em fosfolipídeos, todavia há uma camada líquida em contato íntimo com os vilos. Bile = sais biliares Sais biliares + AG + monoglicosídeos = micelas As micelas garantem a solubilização, já que os sais biliares possuem porção hidrofóbica e outra hidrofílica. Quebra no lúmen – dentro da luz Proteínas – fase exo, endo e hidro Então ocorre reabsorção dos sais biliares pelo sitema porta hepático sendo armazenados no fígado e reciclados para formar a bile. Os lipídeos quando chegam ao citoplasma do enterócito são transportados para o retículo endoplasmático onde serão reesterificados, formando triglicerídeos e fosfolipídeos, sendo armazenados na forma de colesterol/quilomícrons. Estes são trasferidos para o complexo de golgi, depois liberados por exocitose para o espaço intercelular. Os quilomícrons são expelidos pela membrana basolateral. Eles são grandes para atravessar o endotélio, não atravessam os capilares e não são absorvidos pelo sitema sanguíneo, portanto caem na circulação linfática intestinal pelos capilares linfáticos intestinais, direcionados pelo ducto linfático abdominal, atravessam o diafragma atigindo o ducto torácico que desenboca na veia cava e só então os quilomícrons atingem a circulação sanguinea. Obs.: após refeição gordurosa ocorre lipemia transitória e o plasma apresenta-se de cor leitosa clara 1 a 2h após a refeição. (quando a oleta é feita 1 a 2h após a refeição gordurosa). Por isso, inicialmente os triglicerídeos não são absorvidos pela corrente sanguínea e sim transportados até ela pela corrente linfática. 1ª AVALIAÇÃO 1. Relação da gastrina, acetilcolina e histamina com o sistema que regula o tratogastrointestinal: acetilcolina – nervoso, parassimpático Gastrina – endócrino Histamina – parácrino 2. Dieta rica em lipídeos e proteínas, conversão AG e aa – ativação da via endócrina, junto a isso, qual hormônio é liberado, sua atuação no TGI e o resultado da sua ação no compartimento GI. 3. Febre aftosa, aftas na língua, lábios e gengiva, lesões na cavidade oral, não se alimenta perde peso traz consequência para motilidade do SGI? Qual movimento está comprometido? Explicar funcionamento normal dessas estruturas. 4. Glândulas salivar e parótida, composição de eletrólitos difere nas espécies, explique o reflexo desta diferença fisiológica, explicando a secreção e ação dos eletrólitos. Na+, HCO2, CL -, bovino e equino. 5. Mecanismo de secreção de HCl, em que etapa pode controlar a secreção gástrica? bomba de Na e K, receptores de acetilcolina 6. Endócrina e exócrina, qual porção do pâncreas exerce efeito sobre a atividade digestória? água, enzima e seus efeitos sobre a atividade digestória. 7. Icterícia, comentar sobre a secreção da bilirrubina, armazenamento e controle da liberação no ID frente as diferentes espécies. 8. Falar sobre as enzimas pancreáticas, endo e exopeptidases (carbaxipeptidase A e B), onde atuam e como são classificadas, tipo de digestão? FISIOLOGIA DA DIGESTÃO EM RUMINANTES Os ruminantes tem melhor eficiência digestiva que os equinos, são ditos ruminantes porque ruminam, ou seja, remastigam o alimento. O estômago é compartimentalizado em secretor e não secretor. A porção secretora realiza hidrolise proteica por ação da pepsina e ruptura de bactérias por ação da lisozima. A porção não secretora funciona como depósito para fermentação microbiana. A porção secretora é o abomaso. As porções não secretoras são o rúmen, o retículo e o omaso (absorção de água). As bactérias que são lisadas servem como fonte proteica dos ruminantes. Ungulados são mamíferos com casco. Herbívoros são os que se alimentam de gramíneas. O trato digestório desses animais foi adaptado para que houvesse simbiose com os microrganismos. Por isso a existência de variações das estruturas anatômicas, havendo uma câmara de fermentação onde ocorre digestão microbiana, digerindo carboidratos de gramíneas, transformando-os em nutrientes aproveitáveis. Nos equídeos a fermentação ocorre no intestino posterior, sendo a digesta após a digestão gastrointestinal. Em ruminantes há um pré-estômago com 3 compartimentos e 1 estômago verdadeiro. Suínos tem uma porção não secretora. Em ruminantes: 1ª deglutição rúmen eructação regurgitação 2ª deglutição retículo, omaso e abomaso intestino. O rúmen é dividido em sacos por pilares, tendo uma capacidade volumétrica de 160L, retículo 9-10L, omaso 16L e abomaso 18-20L. Trajeto do bolo alimentar: Esôfago rúmen, eructação, retículo, omaso, abomaso, intestino. Benefícios da digestão dos ruminantes Microrganismo x ambiente pré-gástrico – determina o sucesso ecológico dos ruminantes 1- Permite utilizar dietas muito fibrosas 2- Desdobramento da Celulose tornando-a o principal nutriente 3- Síntese de proteína microbiana de alto valor biológico, a partir de NNP da dieta ou de produtos finais metabólicos nitrogenados reciclados, como a ureia. (somente os ruminantes conseguem aproveitar a ureia) 4- Síntese microbiana de todos os componentes do complexo da Vitaminas B, necessário a disponibilidade de cobalto, no caso de vit. B12. Desvantagens da digestão dos ruminantes 1- Necessidade de alimentação adequada e regular, o bovino passa cerca de 4 a 7 horas mastigando, ou ruminando 8h 2- Manutenção do depósito fermentativo - Requer mecanismos complicados – fermentação a- Grande quantidade de saliva alcalina b- Movimentos fortes de misturas no pré-estômago c- Mecanismos de Eliminação de gases (anaerobiose) por eructação d- Regurgitação do material já deglutido – ruminação e- Absorção dos produtos finais e passagem para diante das porções fermentadas. 3- Redução do material fibroso a partículas menores pela mastigação e ruminação - partículas não deixam os pré-estômagos até estarem com menos de 4mm – para trânsito do rúmen ou retículo adiante. 4- Adaptação/ajuste das vias metabólicas p/ utilizar os produtos finais da fermentação (AGV’s, ác. Propiônico, glicose) preferencialmente produtos finais da fermentação em relação aos produtos finais da digestão enzimática que ocorre nos não ruminantes – glicose Metabolismo lipídico Origem dos lipídios Estrutura das folhas Lipídios de estocagem das sementes oleaginosas Fermentação – PT e carboidratos – liberação lipídeos Hdrólise e biohidrogenização – micróbios ruminais Esterificados – hidrolise luminal Lipose bacterianas – açúcares e glicerol – fermentados s AGV MO – síntese de lipídeos – a partir de AGV – trans Não esterificados ou livres – insaturados – biohidrogenização AG insaturados (oleico,linaleico e linolênico) – cis Recebem H+ - convertem a ácido esteárico absorvido no intestino Gordura animal – AG – cis e trans Implicações para a dieta – consumo de carne dos ruminantes Humano estica as duas formas Cataboliza preferencialmente a forma cis. AGV – acético, butíico e propiônico Propiônico – aumenta com dieta rica em amido Absorção – parede do pré-estômago Menor pH – favorece a absorção Difusão ou difusão facilitada 30% propianato – parede pr-e-estômago – ácido lático Ácido lático – propianato – fígado Propianato – oxalacetato Butirato – metabolizado na parede do pré-estômago Ovinos – maior parte e bovino menos – corpo cetônico Remanescente – fígado – metabolização semelhante Β-hidroxibutirato – metabolizado nos tecidos corpóreos Utilizado na glândula mamária – síntese de AG - cadeias curtas e médias – característica do leite do ruminante Acético - metabolizado a CO2 – parede pré-estômago Maioria absorvido inalterado – principal substrato Principal precursor gordura corporal dos ruminantes o Absorvido por muitos tecidos o Forma coenzima A - utilização no ciclo de Krebs o Glândula mamária – sínese de AG Ácido lático – amido – amilolíticas Presente de forma transitória - concentração o Utilizados pelos secundários – propianato o Baixo pH ruminal – mudança abrupta para amido - inativação das bactérias do propianato - acúmulo de ácido lático – reduz pH Absorção – 10% da taxa de AGV Metabolização a piruvato Não metabolizado – acidose metabólica Gases Máximo de 40L/h – 2 a 4h após refeição CO2 (60%), CH4 (30 a 40%), N2, H2S, O2, H2. CO2 – descarboxilação da fermentação e saliva CH4 – redução de CO2 e do formato – metanogênicos H2S – redução de sulfatos – extremamente tóxicos H2 - traços, alto quando fermentação anormal – [ ] O2 – alimento e água, difusão do sangue o Rapidamente absorvido por anaerobióticos fermentativos o [ ] ruminais baixas – essencial p/anaeróbios restritos Amônia Desaminação proteínas da dieta Nitrogênio não proteico Ureia – proveniente da saliva Difusão do sangue Tolerância de 30% de nitrogênio total – ureia o Suplementação a dieta animal Ruminação Ato de remastigar o alimento Verdadeiros ruminantes - Cervos, girafas e bovídeos Quebra alimento - ação microbiana - estimula salivação Processo Regurgitação – inicia com esforço inspiratório o Elevação do palato mole e língua – isolar nasofaringe o Contração extra do retículo – relaxamento da cárdia o Movimento inspiratório + glote fechada = pressão (-) o Alimento do esôfago o Onda peristáltica reversa até a boca Frequência de ruminação – ritmo circadiano o Principalmente repouso – estado sonolência – 10h/dia Função omasal - Omaso Anatomia - composto por corpo e canal – múltiplas pregas (folhas) Ingesta entra durante as contrações reticulares - segunda fase da contração reticular durante a qual a ingesta flui rapidamente para o canal omasal - fechamento do orifício de saída, força a ingesta sobre as folhas - fermentação e absorção Regular o trânsito do retículo para o abomaso PROCESSO FERMENTATIVO NOS RUMINANTES Introdução Carboidratos, estruturais – fibras das plantas Principal alimento dos herbívoros Herbívoros sem enzimas para quebras a fibra Estratégias digere a fibra Ruminantes - compartimentalização do estômago Não secretório – fermentação microbiana Secretório – pepsina – pH acido Substrato dietético dos ruminantes Plantas – principal dieta (gramíneas) Carboidratos estruturais que são aqueles que permitem o suporte físico de folhas e hastes e compreendem: Celulose – polissacarídeo – β – 1,4 ligado a glicose Hemicelulose - polissacarídeo – β – 1,4 ligado a xilose Pectina - polissacarídeo – β – 1,4 ligado a galactose e ácido urônico Forragem 60% MS - CH estruturais Concentrados - carboidratos não estruturais (milho, mandioca e trigo) Sementes leguminosas – proteína é o principal componente - Alfafa, amendoim, forrageira - Teor lipídico é baixo – 4% As enzimas que hidrolisam (quebram) as ligações β são provenientes dos microrganismos ruminais e invertebrados Condições ideais para fermentação Fermentação anaeróbica 1 – deve existir aporte suficiente de substratos 2 – temperatura: 39-40º 3 – pH: 6-7 4 – absorção de AGV (produto da fermentação) 5 – remoção de MO por contrações 6 – formação de gases CO2 (60-70%), metano (30-40%), N2 (7%), O2(0,6%), H2(0,6%) e H2S (0,01%) Obs.: Timpanismo ocorre quando gases não são liberados; alteração da dieta pode alterar a flora GI, ocorrer excesso de fermentação com pH e acidez, etc. Além de alterar a flora, pode alterar a motilidade dos compartimentos e até desloca-los. MICRORGANISMOS RUMINAIS Bactérias Primárias – degradam as constituintes reais da dieta Ex.: celulolíticas e amilolíticas Secundárias – utilizam produtos da degradação das primárias Ex.: bactérias do propianato (propianato a partir do lactato) Metanogênicas – formiato e CO2 = CH4 Protozoários São estritamente anaeróbios Extremamente sensíveis a condições anormais, por isso são indicadores de normalidade já que só sobrevivem em condições normais Localizados na digesta fibrosa do saco dorsal Fungos leviduriformes Colonizar e penetrar nos tecidos vegetais Rompendo as células Facilitando a atuação das bactérias MO ruminais em função do pH e da dieta pH 6,2 ou mais (ideal) Protozoários, bactérias celulolíticas primárias e a maioria das secundárias metanogênicas e do propianato pH 5,8 - Bactérias amilolíticas pH baixo (< 5,8) PROVA? Promove crescimento de lactobacilos e se tornarão preponderantes, aumentando a a cidez em virtude da produção de ácido lático. Uma carga excessiva desses lactobacilos leva a acidez ruminal (acidose lacto ruminal) Condições ruminais - ácidos desfavoráveis aos normais. Dieta - Forragens – celulolíticas – ácido acético - amido e ou proteína – amilolíticas e ou proteolíticas e ácido propiônico Quantidade e qualidade Dietas ricas em amido – protozoários abundantes Modificações da dieta - Período de adaptação Novo equilíbrio e número estável de MO – 2 semanas Evitar mudanças repentinas Estratificação da digestão ruminal Capa gasosa – CO2 e metano Capa sólida: Alimento grosso – hoje; Alimento fino – ontem Capa líquida Vias de fermentação – 3 estágios Fermentação de celulose Componentes da ligação β-1-celulose, hemicelulose e pectina - bactérias celulolíticas - primárias o Processo lento – tem taxa metabólica o 18h para dobrar em número (levam tempo para crescer/se multiplicar) o Síntese proteica a partir de NNP o Requerimento de pH 6,2-6,8 - bactérias metanogênicas – secundárias o Requerem formato (a partir do fosfoenolpiruvato) e CO2 – síntese metano o Requerimento de pH 6,2-6,8 o Síntese proteica a partir dos aa ≠ dos aminolíticos - produtos finais da fermentação da celulose o CO2, CH4, acetato, propianato (glicose), butirato. Obs.: os ruminantes não absorvem bem a glicose que é obtida a partir do metabolismo do propianato. Fermentação do amido - compostos com ligação α (amilose, amilopectina) - bactérias amilolíticas primárias o Taxa de fermentação rápida o Dobra população em 4h o Síntese proteica de aa ou NNP o Requerimento de pH 5,5-6,6 o Síntese de metano e ác. Lático pelas bactérias secudárias – ác. Lactorruminal o Dietas ricas em concentrados elevam o número desses MO (bactérias secundárias) e acidez o Dietas ricas em amido aumentam a quantidade de protozoários - produtos finais o CH4, acetato, propianato, butirato Dieta rica em Amido – proliferam bactérias amilolíticas e protozoários aumentando a produção de propianato. pH Ácido acético 1- Oxidação nos tecidos para produzir ATP 2- Principal fonte de Acetil CoA para síntese de lipídeos (gl. Mamária) 3- Metabolizadoa CO2 Ácido propiônico 1- Síntese de glicose 2- Importante para a rúmen ( absorção de glicose no ID) 3- Substrato para glicogênese 4- 80% utilizado para formar ácido lático Ácido butírico 1- Absorvido na forma de β-hidroxibutírico 2- Oxidado nos tecidos para obtenção de energia Fermentação de proteínas - Bactérias proteolíticas – 12 a 38% do total - Proteína da dieta – ½ degradada no rúmen o PDR – degradáveis no rúmen o PNDR - não degradáveis no rúmen –– hidrólise GI - Produtos finais Aminoácidos Alguns absorvidos por MO - Restante desaminado produzindo amônia e ácidos metabólicos Obs.: o Ác. Metabólitos – fermentados a AGV ramificados o Amônia – a partir da desaminação de aa e NNP - síntese de proteínas Reciclagem da proteína do MO mortos o Valor biológico – proteínas vegetais da dieta Digestão em ruminantes Processo complexo - dieta – alimentos não digeríveis por enzimas de mamíferos - microrganismos – enzimas para digerir alimentos - animal – fornecer o ambiente propício para fermentação FERMENTAÇÃO Quebra de moléculas por ação dos MO Hidrólise – lento - alteração do substrato - ocorre em compartimentos especializados - antes do estômago (pré-estômago) – ruminantes e camelídeos - depois do estômago (IG) – equino (ceco e cólon) Diferenças Digestão Fermentação Origem das enzimas Próprio organismo Microrganismo Velocidade Rápida Lenta Alteração do substrato Baixa Alta Digestão fermentativa das proteínas Ciclo da ureia (NNP) Fermentação dos lipídeos Dieta dos ruminantes – MS 5% ipídeos Pouca tolerabilidade – efeitos adversos e negativos - valores elevados alteram a palatabilidade (sabor rançoso) - atividade celulolítica - efeitos tóxicos dos AG – NO efeito físico - recobrimento de partículas alimentares - redução contato destas com aentes digestivos - altera o apetite - retroalimentação negativa - hidrólise microbiana – conversão a ácido esteárico - síntese de lipídeos por MO a partir de AGV - trans - AG – forma trans - AG de forma cis dieta vegetal - gordura animal – forma trans e cis pois as bactérias produzem trans e a dieta tem a forma cis - humanos catabolizam principalmente a forma cis - protozoários – absorvem AG poli-insaturados e protegem-se de hidrogenação. Como os ruminantes digerem os protozoários, liberam AG poli-insaturados para o animal. Ruminante jovem (digestão gástrica) – goteira esofágica – do esôfago p/ o abomaso Fases: - Recém-nascido (0 à 24h = 1 dia) – colostro - Pré-ruminante (3 sem 21d) - transicional (8 sem 56d) - pré-desmame (15 sem 112d) - pós-desmame (>112d) Ruminantes Neonatos - Limitada ingestão de forragem - leite é o principal alimento - goteira esofágica – é um sulco que permite o leite passar do esôfago para o abomaso União dos lábios do sulco Rumino – reticular Canal tubular – conteúdo direto do abomaso Novilha pré-ruminante ao nascimento Novilha pós-desmame Se forma a passagem do leite formando um canalículo - reflexo iniciado quando são estimulados - receptores na boca e faringe com a idade o reflexo perde a capacidade de resposta Proporção dos compartimentos nos neonatos: - Rúmen (25%), Retículo (5%), Omaso (10%), Abomaso (60%) FISIOLOGIA DA DIGESTÃO DOS EQUÍDEOS EQUINO Particularidades anatômicas, fisiológicas e comportamentais – associação – características do ambiente – necessidades alimentares e nutricionais. Obs.: a modificação para o confinamento também modificou pela dieta (feno) Estômago Capacidade 15 a 20L – 10% do trato digestivo Limitação do armazenamento – recepção contínua Tempo de trânsito – 2-6h Especialmente sensível – 0,4-0,5kg concentrado para cada 100kg de rejeição (devido a capacidade limitada) Fermentação compartimentos superiores – ceco e cólon Fermentação limitada – porção fundida Absorção AGV – região pilórica Espécie: dois tipos de mucosa gástrica - Glandular e não glandular Na maioria dos monogástricos a mucosa é glandular - Cavalos e ratos: porção proximal coberta epitélio escamoso estratificado não glandular - local onde ocorre pequena digestão fermentativa - alimento protegido da secreção gástrica - destruição bactérias Obs.: a parede gástrica é produzida por um “gel” que contém mucina e bicabornato, chamada barreira mucosa gástrica. Intestino Delgado - comprimento – 16 à 24m - capacidade 64L – 30% - parede muscular ricamente inervada o Contrações fortes – trânsito rápido o 1,5 à 2h – sólidos / 45 min a 1h – líquidos o Curto – 20 a 25m – animal de 450kg Digestão enzimática de C, P, L Amilase, protease e lipase Absorção – Ca, Cl, K, Mg, AA, açúcares, vit’s, A, D, E e AG Fases da digestão dos equídeos Fase pré-cecal o Preensão o Mastigação o Digestão no estômago e ID Fase pós-ileal o Digestão no IG (ceco, cólon, reto) Na porção pré-cecal - glicídeos simples (ex: mas não tem amilase na saliva) - aa e proteínas - lipídeos Na porção pós-ileal - glicídeos estruturais (celulose) - fibras longas (pectina) - no ceco e cólon - comp. de fermentação semelhante ao rúmen - digestão microbiana de fibras longas e excesso de amido - absorção de água, P, AGV e alguns aa - síntese de vit. B e K (aproveitamento desconhecido) ID - Digestão enzimática – fase pré-cecal Amidos dos cercais – fonte energética da dieta equina Digestão pré-cecal – pouco mais de 50% do amido o Secreção de amilase – limitada – 10% da secreção do suíno o Muito amido escapa da digestão pré-cecal Protease e lipase – proteínas e lipídeos Proteínas – 10 a 100 vezes mais ativa que no ceco 60 a 70% da proteína alimentar absorvida Absorção: o Ca, Cl, P, Mg, AA, açúcares, vit. A, D, E e AG Carboidratos, proteínas e lipídeos Intestino grosso – fase pré-ileal - ceco 35L, trânsito 15-20h - cólon maior 82h – cólon menor 14h – trânsito 18-24h - Reto - trânsito 1 a 2h - 60 a 62% do ID – tempo de retenção de 24h varáveis com a composição química, forma física e quantidade - feno 21 a 40h > capim fresco > ração peletizada Digestão – ceco e cólon ventral – dependente de MO - forragem 1% do peso corporal dia – manter fermentação - bactérias, fungos e protozoários ciliados - fibra – saciedade, energia, previne MO patogênicos 50% da dieta tem que ser de fibra Privação – curvaturas do IG – torções e cólicas Condições para manutenção da fermentação Funções IG – semelhante ao rúmen a- Adequado suprimento de substrato b- Controle de pH e osmolaridade c- Anaerobiose d- Retenção do material de fermentação e- Remoção dos produtos e resíduo que resultou da fermentação Fatores envolvidos na digestão do ceco e cólon do equino Características anatômicas / Padrões de motilidade Retenção seletiva de grandes partículas Exposição suficiente – ação dos microrganismos Processo fermentativo nos cavalos x ruminantes Valores de energia digestível das forragens - Menor nos equinos Fermentação e produção de AGV Grande quantidade de fluido – CHO3 - e PO4 3- Secretado do íleo - liberado p/ o ceco – glândulas salivares Mucosa do cólon glandular – secreção CHO3 - - eletrólitos Durante a digestão – gde fluxo de líquido no cólon e ceco Após ingesta – refeição em 2h entra no ceco – AGV - absorvidos no cólon Microbiota nos equídeos Bactérias – principais componentes Baixa taxa de fermentação vs rúmen – baixa qtde amido Celulolíticas – predominam no ceco e cólon ventral Principais locais da digestão de fibras Protozoários – importantes para fermentação - contribuição inferior a das bactérias Fermentação nos equídeos Produtos AG de cadeia curta – celulose dos MO Forragens – acetato e butirato Amido – propianato e ác. Lático 7% de glicose no pônei – propianato pH ideal quebra a absorção – 6,5 Velocidade da quebra – amido > carboidratos estruturais [ ] de AG – composição da dieta Dieta rica em grãos – propianato e lactato Carboidratos rapidamente fermentável – amido Proliferaçãode lactobacilos – lactato Supera capacidade tampão – baixo pH Acidose – diarreia osmótica, laminite* *aminas produzidas no processo de fermentação – alterações vasculares e consequente inflamação. Digestão de proteínas - iniciada no estômago e finalizada no ID - produtos nitrogenados não proteicos Degradados por enzimas de microrganismos – amônia Amônia – ñ absorvível - degradada em amoníaco CO2 Amoníaco – difunda-se na circulação – ureia e fígado - proteínas bacterianas – degradadas lentamente Absorvidas em pequena proporção Necessidade proteica de alto valor - fornecimento na ração (pq a proveniente de MO é degradad lentamente e a absorção é em pequena proporção) Ureia – sem significado proteico para equinos (pq é degradada lentamente) Alto valor biológico – utilização pela coprofagia. FISIOLOGIA RENAL INTRODUÇÃO A FUNÇÃO RENAL Rins – Ureteres – Bexiga Ou Vesícula Urinária – Uretra Funções dos rins Homeostase hídrica e salina Manutenção da pressão sanguínea arterial Renina – Angiotensina – Aldosterona Eliminar metabólitos tóxicos: Estimular a hematopoiese e eritropoietina - Fibroblastos do córtex renal túbulos proximais renais - Mitose e diferenciação – precursores eritróides Fluido intercelular – fluido extracelular: sangue + interstício SISTEMA URINÁRIO Estrutura dos Rins dos mamíferos Massas compactas de túbulos Dorsal a cavidade abdominal Estrutura dos Rins dos vertebrados Córtex – externa: Corpúsculos renais Túbulo contorcido Alça de Henle Medula – interna: Alça de Henle Tubos coletores Radial Glomérulo e cápsula de Bowman - acontece filtração Suprimento sanguíneo do rim Artéria renal - aorta dorsal – segmentar Interlobar - Arqueada Ramifica-se em artérias interlobulares arteríolas aferentes formando um tufo capilar – glomérulo os capilares unem-se e forma as arteríolas eferentes: Os glomérulos revestidos por cápsula renal Corpúsculos renais – glomérulo e cápsula Unidade funcional Néfron: Cápsula de Bowman – Glomérulo – Túbulo Contorcido Proximal e Túbulo Contorcido Distal - Alça de Henle - Túbulo coletor O glomérulo filtra os componentes que percorrem esse sistema de túbulos FILTRAÇÃO GLOMERULAR Constituintes do sangue Células sanguíneas livres de proteínas e gorduras Pressão hidrostática capilar Pressão coloidosmótica Pressão hidrostática de cápsula = 10mmHg Ureteres Tubo muscular – conduz urina do rim p/ a vesícula urinária Movimentos peristálticos – condução da urina Insere-se na vesícula ou cloaca obliquamente Formando uma valva – evita o refluxo da urina Bexiga ou vesícula urinária Estrutural: Cavidade pélvica – armazenamento Túnica muscular – relativamente fina – cheia Submucosa – altamente elástica Túnica mucosa – pregueada, pálida e fina Trígono vesical – ureteres e uretra Colo – esfíncter da vesícula Uretra ♂ - longa e ♀ - curta Função – conduzir a urina da vesícula ao meio externo Filtração glomerular É um processo de formação do filtrado glomerular O ritmo de filtração glomerular (RFG) é um parâmetro da função renal avaliado na clínca A medida do RFG é feita em ml de filtrado/min/kg Filtração do sangue – 25% do DC – 1,2 L/min Excreta produtos do metabolismo Recupera substâncias essenciais ao organismo Glomérulo – tufo de capilares - Células, proteínas de alto peso, lipídeos – retém - Líquido aquoso - idêntico ao plasma - água e eletrólitos - filtra Filtrado glomerular Fatores determinantes do RFG Pressão efetiva - pressão de filtração Permeabilidade da barreira de filtração glomerular Superfície disponível para filtração *Ver amiloidose renal Natureza do filtrado Ultrafiltrado do sangue - Não filtra coloide (substâncias de alto peso molecular) e células Concentração Ultrafiltrado = Concentração plasma e fluido intersticial Concentração proteica baixa Limitação – grande quantidade de peso molecular Proteína de peso molecular > 70000 – retidas Albumina – 69000 – 0,2 a 0,3% - [plasma] - filtrado em pequenas concentrações Hemoglobina – 68000 – 5% [plasma] Clínica Pigmentos: Hemoglobina – 68000 D – lise eritrocitária - babesiose Mioglobina - 16700 D – rabdomiólise – lise (quebra) do músculo esquelético Hipóxia tecidual – sobrecarga de carboidratos Treinamentos intensos A infiltrabilidade de uma substância é inversamente proporcional ao seu peso molecular Hemoglobina plasma – lise intravascular eritrócito Combinado com hemoglobina – retida Excessiva lise eritrócitos – satura a haptoglobina Hemoglobina não ligada – filtrada – hemoglobinúria [ ] Tubular – precipitar – bloqueio tubular Paralisia renal Composição do filtrado glomerular Proteínas, glicose, sódio, água e outros Fatores que interferem no RFG Permeabilidade seletiva da barreira de filtração: - características das moléculas a serem filtradas o Tamanho ou peso molecular o Carga elétrica – apolar o Forma e possibilidade de deformação - RFG constante apesar das variações na PA e fluxo sanguíneo renal Alterações de fatores sistêmicos e intrínsecos Manutenção do RFG Diferentes tensões na parede da arteríola – contrai – diminuir o diâmetro – diminui o RFG – promove vaso dilatação – reflexo miogênico. O RFG mantido dentro de padrões fisiológicos Modulação por fatores sistêmicos A modulação pressão sistêmica e fluxo sangue pelo sistema renina-angiotensina-aldosterona Fatores intrínsecos – auto-regulação Reflexo miogênico – resposta a pressões Retroalimentação túbulo glomerular Sistema renina-angiotensina-aldosterona (RAA) Mecanismo de auto-regulação Reflexo miogênico - arteríola aferente (Arteríolas glomerulares) Respondem a modificações na tensão das paredes Reflexo miogênico – independe da inervação renal tensão na parede arteriolar constrição arteriolar Ativa canais de Ca – células musculares lisas Influxo intracelular de Ca – contração arteriolar Redução do diâmetro do vaso – da resistência vascular da tensão na parede arteriolar – dilatação arteriolar Alterações na resistência ao fluxo – arteríola aferente Manter o RFG e o fluxo sanguíneo renal constante Frente a alterações na pressão na arteríola aferente Proteinúria – excreção de albumina na urina Hipercalemia O equilíbrio de K+ ocorre no néfron distal Baixa ingestão de K+ Reabsorção total com secreção mínima Prova? Proteinúria – Hipertensos - Hiportenúria O aumento da concentração de K+ plasmático é o principal estímulo à secreção de aldosterona Mecanismo de auto regulação Retroalimentação túbulo glomerular Aumento fluxo líquido tubular na mácula densa - NaCl Mácula densa = grupo de células epiteliais no ramo ascendente espesso da alça de Henle Íntima relação com as arteríolas – adjacente Mácula densa – fatores parácrinos (ATP, ADP) Em resposta a isso vai ocorrer inibição renina – Não vasoconstrição - eferente Vasoconstrição aferente Aumento e resistência ao fluxo arteríola aferente Redução no ritmo de filtração do glomérulo naquele néfron Medida do RFG RFG – um dos principais parâmetros da FR Determinação do RFG – baseia-se na depuração Depuração – velocidade que o plasma é o depurado (purificado) de certa substância [ ] plasmática da substância na urina/plasma Inulina – substância padrão de depuração – RFG Livremente filtrada no rim - não é reabsorvida – não é secretada – não é produzida no organismo – injeção intravascular Desaparecimento sangue – filtrado glomerular Clínico – depuração de creatinina endógena Subproduto do metabolismo muscular Secreta e absorve – aves – não confiável Superestima o ritmo de filtração Confiável – cães, gatos e ruminantes No equino – 90% filtrada e 10% secretada Nãoé reabsorvida REABSORÇÃO DE SOLUTOS Íons orgânicos – processos de reabsorção As substâncias passam pelo glomérulo Sem reabsorção de solutos Perda urinária de Na, CL, K, HCO3 e glicose Perda de água indiretamente Inviável repor através de dieta ou tratamento Túbulo renal – recupera os solutos e outros constituintes do filtrado glomerular. Obs.: + proteína por causa da perda de eletronegatividade Proteinúria – causas Consumo excessivo de proteínas Aumento de pressão alta (hipertensos) Lesão tubular (defeito na reabsorção) Marcador precoce de lesão – doença renal Reabsorção e secreção - varia entre os segmentos do túbulo renal Água e soluto – líquido intersticial – sangue - localização do capilar peritubular Arteríola eferente glomerular – subdivisão Enrolar intimamente lado basal do túbulo - Força de Starling Pressão oncótica alta e Pressão hidrostática baixa Movimento de líquido e soluto – sangue Túbulo contorcido proximal 1) Na+/ K+/ ATPase – transporte ativo primário Membrana basolateral – célula tubular 3Na+ - fora da célula 2K+ - dentro da célula [ ] Na+ - dentro da célula Transporte assimétrico – polariza m. celular Gradiente eletroquímico para o Na+ Na+ líquido tubular célula – sangue 2) Co-transporte Na+ - transporte ativo secundário Membrana basal apical – proteína transportadora Glicose, aminoácidos, sulfatos, fosfatos e Ânions [ ] substâncias intracelular Difusão - sangue Obs.: se bloquear/inibir um desses transportadores, o animal aumentar a diurese. 3) Contra-transporte de Na+ e do próton H+ Cria gradiente químico indireto para o Na+ Reabsorção de HCO3 80 a 90% Membrana basolateral Co-transporte – Na+/3HCO3 Trocador - HCO3/Cl - Secreção de íons orgânicos Função importante – túbulo contorcido proximal Remoção íons orgânicos – sangue líquido tubular Prova? Resíduos do metabolismo endógeno Drogas e toxinas exógenas Ex.: penicilina + albumina – chega ao glomérulo, não é filtrada, chegando ao lúmen por secreção. Mecanismos não bem definidos Creatinina (90% filtrada e 10% secretada) Transporte ativo – sangue / célula tubular Difusão passiva – Célula / líquido tubular Alça de Henle Fluido isosmótico/plasma – ao entrar Reabsorção de solutos e água - TCP Fluido hiposmótico/plasma – ao sair Reabsorção de solutos maior que água Ramo descendente – altamente permeável H2O Ramo ascendente – impermeável a H2O *ver absorção de água e NaCl na alça de Henle Co-transporte Segmento espesso ramo ascendente alça de Henle Na+/K+/ATPase Aciona o co-transporte de Na+/K+/2Cl- - membrana apical Cl- - canais de Cl – líquido intersticial – sangue K+ - espaço extracelular – membrana basal e apical *ver transporte de Na, Cl e K no segmento espesso do ramo ascendente da alça de Henle Reabsorção de NaCl na alça de Henle (porção espessa ascendente TCD inicial) Túbulo contorcido distal Reabsorve NaCl Transporte Na+/K+/ATPase - m. basolateral Ativa o co-transporte Na+/Cl – m. apical Na+/Cl – lúmen – líquido intersticial – sangue Ponto chave: Presença de co-transportador Na+Cl- sensível a tiazídicos na m. basal (bloqueia e estimula a diurese) Ducto coletor Função primaria – secreção do K+ Reabsorbe Na, Cl e K - Na+/K+/ATPase Gradiente eletroquímico – absorve Na do lúmen Potencial elétrico negativo resultante no lúmen Direciona o Cl – por via paracelular – sangue K – bombeado ativamente – dentro da célula Membrana apical – mais permeável ao K K+ - difunde-se pela membrana apical – secretado K+ - reabsorvido – célula intercalada e canais de K H+/K+/ATPase Reposta do ducto coletor e túbulo distal aos sinais sistêmicos TCP Reabsorve solutos e água, independente do estado fisiológico do animal TCD e ducto coletor Controlam o nível final de excreção de eletrólitos e água Manutenção da homeostase Reabsorção/excreção água, Na+, K+, Ca+ - ação hormonal Aldosterona Mineralocorticoide – córtex adrenal Liberação - hipotensão sistêmica e hipercalemia Ativação sistema RAA Ducto coletor Estimula a atividade de bomba Na+/K+/ATPase Proliferação membrana basal Aumenta permeabilidade da membrana apical Aumenta a reabsorção de Na+ e secreção de K+ Néfron distal Reabsorção facultativa (modulação hormonal) do filtrado restante. Ação hormonal Vasopressina ou ADH Hipófise posterior Depleção volume sanguíneo – alto osmolalidade plasma Aumenta reabsorção de água – ducto coletor Efeito mais conhecido *Ver regulação da secreção de ADH Paratormônio Hormônio da paratireoide Hipocalcemia – estímulo para liberação Efeito renal Aumenta a reabsorção de Ca e Mg TCD e segmento conector Inserção – canais de cálcio – apical Ativação das bombas Ca/ATPase – basolatreal Trocador – Ca3Na EQUILÍBRIO HÍDRICO Rins Manutenção do conteúdo de água do organismo Manutenção da tonicidade do plasma Reter água com produção de urina concentrada Osmolalidade 7 a 8 vezes a do plasma (cão) Privação de água Excreção de urina hipotônica Osmalalidade 1/3 da do plasma Sobrecarga de água Reabsorção de água Túbulo proximal Reabsorve mais de 60% água filtrada Acionada pela bomba Na+/K+/ATPase Diluição líquido tubular gradiente Movimento água para células e interstício Concentração de urina nos rins dos mamíferos Concentrada/diluída – circunstância Engenhoso sistema no rim dos mamíferos 3 componentes principais - Geração de interstício medula hipertônico Formação de urina concentrada 1.1. Reabsorção NaCl e impermeabilidade água Ramo ascendente espesso da alça de Henle Sal livre de água e elevação osm. Interstício 1.2. Reabsorção ativa de NaCl – ductos coletores 1.3. Reabsorção de ureia – ductos coletores + importante para hipertonicidade medular ADH - - permeabilidade ureia Conservação de água - reabsorção ureia Reabsorção ativa de sódio no TCD e ramo espesso ascendente da alça de Henle Formação da urina diluída Reabsorção ativa NaCl e impermeabilidade água - AH Declínio da osmolalidade líquido tubular Segmentos diluidores – líquido hipotônico DC Independente do Estado fisiológico animal Reabsorção de NaCl no ramo ascendente da alça de henle Reabsorção de ureia e hiperosmolaridade medular Variabilidade na permeabilidade da água no ducto coletor em resposta ao ADH Determinação para urina diluída de concentrada Estado de volume de líquido do animal Sobrecarga de água - ausência de atividade do ADH Relativa impermeabilidade de água no DC Urina diluída – eliminação da sobrecarga de água Manutenção da osmolalidade do plasma Alteração da concentração urinária em resposta ao ADH Concentração de urina no rim dos mamíferos Estado de volume de líquido do animal Depleção do volume ou desidratação Redução volume sanguíneo - eleva osmolalidade plasma (vômito, hemorragia, IC, vasodilatação sistêmica) Liberação do ADH pela hipófise Aumenta a permeabilidade do ducto coletor e água Água – líquido tubular - interstício – sangue Urina altamente concentrada – em resposta ao ADH EQUILÍBRIO ÁCIDO-BÁSICO pH sanguíneo pH saguineo normal – 7,4 Manutenção do pH - necessaria Função normal dos processos celulares Tampões intra e extracelulares Agem para titular o H+ manter pH limites fisiológicos Hemoglobinas (albuminas e globulinas) e outras proteínas Fosfatos e Carbanatos dos ossos Fosfato e bicarbonatos – intra e extracelular – são tampões todas essas substâncias são responsáveis por neutralizar os íons H+ Normalizam o pH após alterações agudas Ácido – constantemente produzido no organismo Subproduto do metabolismo e catabolismo Modificações na dieta, exercício, processos fisiológicos Excesso de ácido ou íons H+, condição mais comum Excesso de carga básica Resultado de alguns distúrbios Condição menos frequente Precisa ser corrigida Acidose pH 7,35 Alcalose pH 7,45 O excesso de CO2 desloca a reação para a direita um pulmão que hipoventila pode causar acidose respiratória causando o excesso de H+ acidose respiratória Pulmão normal mantém o equilíbrio ácido-básico saudável Respiração (Hipoventila = acidose / Hiperventila = alcalose) Controla a quantidade de CO2 CO2 + H2O H2CO3 H + + HCO3 - Pulmão normal mantém o equilíbrio ácido básico saudável Acidose respiratória Caracterizada por acúmulo de CO2 no sangue arterial (PCO2 do sangue arterial acima de 45mmHg) Doenças: Enfisema, edema pulmonar, lesão centro respiratório, obstrução das vias aéreas, distúrbios dos músculos envolvidos na respiração Alcalose respiratória Caracterizada por diminuição de CO2, no sangue arterial (PCO2 do sangue arterial abaixo de 35 mmHg) Situações fisiopatológicas: Altitude, doença pulmonar, acidente vascular cerebral, ansiedade severa Sistema respiratório Responde rapidamente para manter o pH sanguíneo normal Alteração na taxa de remoção de CO2 Diminuição da concentração de H2CO3 Anidrase carbônica – catalisa a desidratação do H2CO3 Remoção de CO2 do sangue – desvia a reação à esquerda Reduzindo a concentração de H+ - elevação do pH Rins Terceiro braço defesa ao equilíbrio acidobásico Responsável excreção real da maior parte excesso de H+ Excreção acida pelos túbulos renais Eficiência no transporte e excreção ácida renal Enzimas e transportadores H+ líquido tubular Presença tampões impedem [H+] no líquido tubular Transportadores de H+ da membrana plasmática apical Antitransportador Na+/H+ ou contra-transporte Troca Na+ intraluminal por H+ intracelular Acionado pelo gradiente lúmen/célula Gerado pela Na+/K+/ATPase – m. basolateral Via primária de secreção de H+ - túbulo proximal Mecanismo de contra-transporte – TCP Bomba eletrogênica de próton - H+/ATPase Transporta H+ intracelular – líquido tubular Aumenta a carga positiva livre – líquido tubular Responsável pela maioria da secreção de H+ Células intercaladas – ducto coletor Tampões do líquido tubular Vitais para a excreção ácida eficiente Recebem o H+ secretado Minimizam redução do pH do líquido tubular HCO3 - - túbulo proximal Bicarbonato Tampão intraluminal mais importante – razões: Alta concentração de HCO3 - no líquido tubular Após titulação do HCO3 - Dissociação do H2CO3 em CO2 e H2O Impede acúmulo da forma ácida Remoção do componente volátil do H2CO3 Amônio – fosfato – bicarbonato – esse é o mais importante Amônia – NH3 e túbulo proximal Gerada nas células tubulares proximais A partir da hidrólise de glutamina Difusão livre pela membrana celular – liquido tubular NH3 + H + = NH4 - O amônio é insolúvel em lipídeos Não retorna a célula – retida no líquido tubular Formação do íon NH4 - Diminui a concentração do NH3 no líquido tubular Gradiente favorável a difusão de NH3 p/ o l. tubular Secreção de H+ Tampões de Fosfato – HPO4 2- Fosfato filtrado contribui tamponamento líquido tubular H+ - secretado titula o HPO4 2-= H2PO4 H2PO4 – titulado – insolúvel em lipídeos Não se difunde através do epitélio Ácido secretado – retido no líquido tubular pH final da urina Diferenças funcionais e anatômicas – espécies Carnívoros – urina ácida – pH 5,5 a 7,5 Ruminantes – urina básica ou neutra – pH 6 a 9 Extremos variam em resposta a alcalose ou acidose Ducto coletor – exerce papel para pH renal Excreção urina com pH diferente do plasma Atividade secretora do ducto coletor – H+/ATPase H+ - fluido luminal ESTUDO DIRIGIDO SOBRE FISIOLOGIA RENAL 1) Quais os mecanismos para regular o nível de filtração glomerular? 2) Explique a função e o mecanismo de ação do sistema Renina- angiotensina – aldosterona. 3) Quais as consequências de uma insuficiência da produção do ECA? 4) Qual a importância do reflexo miogênico? 5) Fale sobre o mecanismo de retroalimentação glomerular. 6) Qual o mecanismo fisiológico utilizado para inibir o sistema renina? 7) Porque a insulina é a substância padrão para depuração? 8) Qual a substância padrão par depuração na célula? 9) Qual a importância do ducto coletor? 10) Quais os hormônios que a influência e atividade do ducto coletor? Explique. 11) Como se da o estimulo do paratormônio? 12) Qual o estímulo que induz o ADH? 13) Como ocorre a permeabilidade de H2O no DC? 14) Quais os principais responsáveis pela homeostase dp pH sanguíneo? 15) Quais os tampões intra e extracelulares? 16) Explique a hipoventilação e a hiperventilação? 17) Causas da acidose metabólica? 18) Como a diarreia causa acidose metabólica? EIXO HIPOTALÂMICO-HIPOFISÁRIO E SEUS DEPENDENTES Introdução Interface entre o SNC e o Sistema endócrino Controle da função das glândulas endócrinas Processos fisiológicos Hipotálamo Área do diencéfalo – forma o assoalho do 3º ventrículo Combinação de centros neurológicos e endócrinos - Produção de hipofisiotropinas – tropismo pela hipófise Influenciam a hipófise – produzir hormônios tróficos Ex.: CRH, PRH, GnRH, TRH, GhRH, MSH CRH – ACTH - cortisol – efeito biológico organismo - Hormônios com efeitos biológicos direto Ex.: vasopressina e ocitocina PRH – prolactina GnRH - gonadoropina CRH – hormônio liberador de corticotropina Hipófise ou pituitária Macroscopicamente Adenohipófise: Parte tuberal Parte intermediária Distal – lobo anterior Neurohipófise – é uma projeção do hipotálamo Parte nervosa (neurohipófise propriamente dita) Pedículo neural Parte distal Lobo anterior da adeno hipófise – 2/3 da hipófise Células cromófilas – afinidade por corantes 40% acidófilas – secretoras de GH e PRL 10% basófilas – secretoras LH, FSH, ACTH, TSH Células cromófobas – resistentes a corantes 50% cromófilas inativas – pós desgranulação Neurohipófise – lobo posterior Extensão/projeção do hipotálamo – na hipófise Corpos celulares de neurônios – hipotálamo Axônios – pedúnculo do lobo posterior Terminações nervosas – lobo posterior Neurônios endócrinos secretores – neurohipófise Hipófise Neurônios: Endócrinos secretores x o de transmissão neural Não inervam outros neurônios inervados Produto secreção – secretado no sangue Produto secretado – ação em local distante Resposta tecidual direta Sistema porta-hipofisário/hipotalâmico Sistema de veias – começam e terminam nos capilares Plexo principal – parte ventral hipotálamo Plexo secundário – adenohipófise Transporta sangue – plexo hipotalâmico p/ hipofisario Impede diluição hipofisiotropinas pelo sangue sistêmico Importância – p/ que serve: Rede distribuição de hormônios hipotolâmicos Destinada a cada célula hipofisária Filia = afinidade Interações fisiológicas e circuitos secundários Sistema depende do eixo hipotalâmico-hipofisário Hormônios sintetizados no hipotálamo São liberados no sistema porta-hipofisário São transportados até adenohipófise Que libera (estimulam/inibem) a secreção de hormônios específicos Hormônios hipofisários Liberados para circulação sistêmica Estimulam a secreção de glândulas secundárias Regulação glândula secundária admitida como circuito Circuito de ocitocina (não é dependente pq vai direto p/ circulação sistêmica) É o hormônio peptídeo que é sintetizado por corpos celulares de neurônios hipotalâmicos armazenado em grânulos terminal axônico na neurohipófise Neurohipófise – liberados para corrente sanguínea independente do sistema porta-hipofisário Liberação da ocitocina Funções da ocitocina (parição) Contração células epiteliais – circundam alvéolos mamário Contração células miométrio – parto e coito Presume-se auxílio na ejaculação Circuito de liberação aberto – sem retroalimentação negativa – efetor Efeito finalizado em parte pela metabolização – meia vida curta (3min) Atividade fisiológica – 20 min – injeção IV - porcas e vacas Circuito da vasopressina ou ADH (não é dependente – não exerce efeito na adenohipófise vai direto p/ circulação) Hormônio peptídeo Sintetizado por corpos celulares de neurônios – hipotálamo Maior importância para equilíbrio hídrico Efeito pressor – contração musculatura lisa vascular Pressão sanguínea Controle da secreção do ADH Osmorreceptores hipotálamo – alterações osmolalidade Receptores no esôfago e estômago – ingestão de água osmolalidade líquido corpóreos - descarga da PA nos osmorreceptores ativação de células hipotalâmicas liberar ADH libera ADH circulação *mecanismo de retroalimentação negativa do ADH* CORRELAÇÃO CLÍNICA Hipossecreção de vasopressina – principal problema Aumenta a produção de urina diluída – diabetes insípido - origem hipotalâmica – secreção inadequada de ADH Não responde a privação de água – ñ conserva H20 Responde a administração de vasopressina - origem nefrogênica – rim não responde ao ADH Não responde a privação de água Não responde a administração de vasopressina Hiperssecreção de vasopressina Na ausência de estimulação de osmorrecceptores ou volume secreção inadequada do ADH – SIADH Síndrome associada a presença de termos pulmonares Síndrome paraneoplásica Circuito supra-renal Supra renal secreta Glicocorticoide – cortisol Mineralocorticoide – aldosterona Poucos andrógenos, estrógenos e progesterona Caticolaminas – norepinefrina e epinefrina (também chamadas de naradrenalina e adrenalina) Secreção de cortisol – depende da secreção de ACTH Ativação ACTH do circuito supra-renal e secreção cortisol Depende do hormônio hipotalâmico – corticotropina (CRH) Secretada dentro do sistema porta hipofisário O CRH estimula liberação de ACTH – secreção cortisol Elevação cortisol – efeito de retroalimentação negativa Funções da surpa-renal Proteção do corpo e situação de estresse Promovendo alterações metabólicas Adaptações cardiovasculares Cortisol Aumenta níveis de glicose circulante Sensibiliza ação noradrenalina músculo liso vascular Circuito tireóideo Tireoide secreta Triiodotironina – T3 Tiroxina ou tetraiodotironina – T4 Calcitonina – dependência níveis cálcio do plasma Hormônio relacionado metabolismo corporal e cálcio Glicólise, proteólise, lipólise Aumento consumo de oxigênio e produção de calor Secreção de T3 e T4 resposta de pendente do hormônio tireotrófico – TSH Secretado pela hipófise – TSH Secreção de TSH – estímulo dependente do hormônio liberador tiroetropina – hipotálamo – TRH Retroalimentação (-) – aumenta níveis plasmáticos de T3 e T4 Deficiência de TSH e TRH – suprime a tireóide e atrofia Injeções de TSH e TRH – aumenta a tireoide – bócio Circuito ovariano testicular Ovário Produção de óvulos e liberação Secreção de: - estrógenos, progesterona, testosterona e inibina Testículos Produção de espermatozoides e liberação Secreção de testosterona Hipotálamo secreta GnRH - sistema porta hipofisário GnRH na hipófise – estimula secreção de FSH. LH Liberação circulação com ação nos ovários e testículos Ação do FSH e LH – produzida pela hipófise FSH Estimula desenvolvimento folicular e secreção estrógeno Formação de espermatozoides nos túbulos seminíferos LH Promove a ovulação Estimula a produção de progesterona – corpo lúteo Secreção de testosterona pelas células de leydig Testosterona – estimula a produção de espermatozoide Excesso de hormônios ovarianos e testiculares Retroalimentação negativa – GnRH, LH, FSH Castração – promove aumento da secreção de LH, FSH Circuito do hormônio do crescimento – GH Promove crescimento linear ossos longos Equilíbrio nitrogenado positivo Efeito lipolífico (quebra, não armazena) – indivíduos altos e magros Liberação do GH – estimulada por GnRH – hipotálamo Somatotropos hipófise – via sistema porta GH – estimula fígad secretor – IGE I e II (somatomedina) Regula metabolismo tecidual (diretamente) Circuito da prolactina Estimula produção de leite nas fêmeas PRH – hormônio de liberação da prolactina – hipotálamo – ação nos lactotropos - controverso Sistema porta hipofisário – ação dos lactotropos Estrógenos e TRH – aumentam a expressão do gene PRL Lactotropos ou lactotrofos – secretam prolactina sem estimulo do PRH Secreção da prolactina – pela hipófise Regulação da secreção da PRL - dopamina Excesso PRL – estimula secreção da dopamina Não há retroalimentação negativa pela glândula mamária Lactotropos programados secretados continuamente PRL Circuito do hormônio estimulador de melanócitos Estimula diferenciação, proliferação e síntese de melanina Peixe, anfíbios e répteis Via reflexo neuro endócrino – receptores na retina Ambiente escuro – sem inibição do MSH – animal exibe pele escura MSH e ACTH – afeito sobreposto Hiperadrenocorticismo – pele escurecida GLÂNDULA TIREOIDE Anatomia Caudalmente à laringe – lateral a traqueia Próximo do 1º e 2º anel traqueal Dois lobos - Conectados pelo istmo Histologia Tecido glandular – células em arranjo circular Folículos – substância proteinácea – coloide Coloide – tireoglobulia (25%) – armazenamento hormônio da tireoide - célula parafolicular ou C – secreta calcitonina Efeito no metabolismo do cálcio Síntese hormonal Células foliculares – síntese da tireoglobulina - tireoglobulina – 134 resíduos de tirosina - síntese – ribossomos RER - dimerização e glicosilação – REL - armazenamento – golgiano – folículo - pinocitose – libera tireoglobulina no folículo Iodo - convertido em iodeto no TGI Perfusão – tireoide – transporte ativo Células foliculares – folículo – difusão - Tireoglobulina (resíduos de tirosina) Tireoide peroxidase – iodinação da tirosina Iodinação – 1 ou 2 iodos – MIT (Monoiodotirosina), - DIT (Diiodotirosina) Tirosinas iodadas – T3 ou T4 T3 – tirosina T4 – triiodotironina Armazenamento Síntese de hormônios tireoidianos – lúmen Forma de armazenamento sem igual Permite uma grande reserva de hormônio Permitem que os mamíferos fiquem algum tempo privado de iodo Liberação hormonal Tireoglobulina – com MIT e DIT Retorna para dentro da célula Enzimas lisossomais Separa tirosina iodada da tireoglobulina Formação de T3 e T4 > secreção Desiodação do T4 no fígado e rim – T3 Enzimas desiodantes - 5'-monodesiodinase Transporte hormonal Lipossolúvel – proteína transportadora Globulina fixada ou tiroxina – TBG Alta afinidade pelo T4 Baixa concentração Pouca capacidade de transporte Albumina afinidade, [ ] capacidade de transporte Afinidade também pelo T3 Ler artigo: Diabetes - síndrome da hiperosmolaridade hiperglicêmica Metabolismo hormônios tireóideos Principal via – remoção moléculas de iodo Desiodação – músculo, fígado e rins 5’deiodinase ou desiodinase – síntese e catabolismo Tirosinas – conjugadas Sulfatos e glicoronídeos no fígado e rins Eliminadas pela urina ou fezes pela excreção biliar GLÂNDULA TIREOIDE Efeitos dos hormônios tireóideos sobre o desenvolvimento Efeitos no SNC Deficiência na vida fetal Inibição desenvolvimento Hipoplasia córtex cerebral Retardo da mielinização T3, T4 e TRH – não ultrapassam a placenta Hormônios tireoidianos – glândula fetal Efeito negativo da diferenciação esquelética Retardo pós-nascimento – hipotireoidismo Crianças – anãs, retardo mental, língua protusa Efeitos sobre crescimento corporal Estimula expressão de genes para o GH Infância – retarda o crescimento Calcificação e fechamento – cartilagens crescimento ósseo Musculatura esquelética, coração e fígado Efeitos direto na síntese de enzimas e proteínas estruturais Hormônios tireóideos e metabolismo geral Consumo de energia Metabolismo intermediário e respiração Experimentais - Excesso de T3 e T4 – termogênico Aumenta o consumo de oxigênio – tecidos Susceptíveis – adiposo e muscular Produção de calor – adiposo, muscular, coração, fígado e rins Exceto: cérebro, testículo, útero e baço Respiração – aumenta a produção de calor e CO2 Degradaçãotecido adiposo, proteínas Perda muscular Equilíbrio nitrogenado negativo Glicogenólise Hormônios tireóideos e metabolismo intermediário Efeito lipolítico Tendência reduzir colesterol plasmático Situações de hipersecreção Efeito catabólico - Proteínas, lipídeos e carboidratos Hipertireoideos – magros Hipotireoideos – obesos Hormônios tireóideos e excitabilidade Efeito sobre os genes T3 e T4 se ligam a receptores nucleares DNA Alteração expressão gênica RNAm - PT Efeitos sobre o crescimento Atua como sinergismo com o GH e insulina - com tireoide: crescimento de epífises ósseos - sem tireoide: calcificação de epífises Erupção e crescimento dos dentes, pelos e chifres Reprodução: - ciclo estral – gestação lactação - espermaogênese No SNC: - promove alterações essenciais para o desenvolvimento do encéfalo - crescimento do córtex cerebelar e cerebral - proliferação axonal - mielinização - sinaptogenese Efeito sobre o metabolismo Consumo de O2: - músculo adiposo - hidrólise ATP – metabolismo oxidativo - calor (mitocôndria) Lipídeos: - lipólise - LDL – indiretamente o colesterol - carboidratos - absorção de glicose intestinal (insulina) - catabolismo (hipertireoidismo) Efeitos sobre o sistema cardiovascular FC e força de contração Pressão sanguínea ( pressão sistólica) Débito cardíaco Indução de receptores β-adrenérgicos susceptibilidade a interação catecolaminas Condições de hipersecreção Disfunções da tireoide Dilatação da tireoide – bócio Deficiência de iodo na dieta Incapacidade de secretar quantidades adequadas de hormônios da tireoide Aumento do volume da glândula Patologias que afetam a glândula Hipotireoidismo - secreção de hormônios Hipertireoidismo - secreção de hormônios Hipotireoidismo Comum no cão Causa desconhecida (idiopática) Anticorpos plasmáticos contra tireoglobulina – doença autoimune Sintomas: Letárgicos e inativos – bradicardia Procuram ambientes quentes Anormalidades cutâneas e pelagem Pele espessa – acúmulo de água na derme Compromete fases crescimento pelo – alopecia Hipertireoidismo Comum em gatos velhos Associado a tumores benignos da tireoide PROVA? Adenoma na tireoide Apetite adequado – s/ ganho de peso Excessiva produção de calor Agitado/nervoso – instabilidade emocional FC elevada Elevação da ureia – catabolismo muscular PÂNCREAS Histologia - vasos sanguíneos e outros tecidos – 17% - porção exócrina – 80% - porção endócrina – 3% Organizado em ilhas Ilhotas de Langerhans Ilhota de Langerhans 4 tipos de células – hormônios diferentes α: glucagon – periferia/córtex β: insulina – 70 a 90% - porção mais central δ: somatostatina – periferia F ou PP: polipeptídeo pancreático – 1% Fontes da glicose no sangue Carboidratos da dieta – porta hepático - absorção independente de hormônios Síntese endógena de glicose na fígado - glicogênio - aminoácidos glicogênicos - glicerol - propianato em ruminantes (principal) Função glicostática do fígado Homeostase da glicose sanguínea - controlando os níveis de glicose circulante - fígado saudável - controla o estoque de glicose - capta glicose – elevação [glicose] plasmática - descarrega glicose – baixa [glicose] plasmática [ ] = concentração Mecanismos hepáticos responsáveis pela homeostase da glicose circulante Armazenamento – hiperglicemia Aumenta conversão de glicose em glicogênio - armazenamento – fonte de energia Conversão da glicose em ácidos graxos - quando o fígado está saturado de glicogênio Liberação – hipoglicemia Degradação do glicogênio no fígado - liberação da glicose no sangue - glucagon – pâncreas – meia vida 5 a 10 min - catecolaminas – supra-renal – meia vida – 1 a 2 minutos Ação hiperglicemiante – glicogenólise hepática Ativa a glicogênio fosfatase Classificação dos indivíduos quanto às concentrações relativas de glicose no sangue Hipoglicêmicos – abaixo - glicose Euglicêmicos – dentro dos limites Hiperglicêmicos – acima - glicose Variação de glicose sanguínea em um período de 24h Cães, gatos, equinos e suínos 62 a 120 mg/dL Ruminantes 42 a 80 mg/dL Implicações clínica da função glicostática do fígado Perturbações na homeostasia - doença hepática - impossibilidade de remover glicose do sangue - curva de tolerância glicose – diabética - [ ] glicose elevado – comparado ao animal saudável Hipoglicemia – insulina vs inanição - insulinomas Hiperglicemia – glucagon, cortisol, NA Estresse – inibição da utilização da glicose – gatos Funções metabólicas da insulina INSULINA Redução das concentrações da glicose circulante, AG e AA Conversão compostos – armazenamento Glicogênio – triglicerídeos – proteínas Permeabilidade celular a glicose Cérebro, fígado, endotélio, TGI, pâncreas e rim – livre Outros tipos células – dependente da insulina Insulina e metabolismo de carboidratos Absorção da glicose pelas células Função mais importante 7 transportadores – GLUT1 a 7 GLUT4 – primário – estimulado pela insulina Musculatura esquelética e tecido adiposo PROVA? Síntese de glicogênio Primariamente – fígado e musculatura esquelética Tecido adiposo – menor quantidade Ativação da glicogênio sintase – síntese de glicogênio Inibição da glicogênio fosforilase – quebra do glicogênio Promoção da síntese Inibição da quebra do glicogênio Inibe a gliconeogênese hepática – fosfoenol piruvato carboxilase Síntese de glicose – compostos não-carboidratos – (AA, lactato, glicerol) Inibindo a conversão de aminoácidos em glicose Facilita a utilização da glicose pelos tecidos – via glicollítica Oxidação da glicose em piruvato e lactato Via anaeróbica - sem presença de oxigênio Efeitos da insulina sobre metabolismo dos lipídeos Efeito lipogênico e antilipolítico – fígado e adiposo Promove síntese de triglicerídeos Inibe a lipólise – tecido adiposo Mobilização ácidos graxos – tecido adiposo Estimula AG sintase – síntase de AG Aumenta a atividade – lipase lipoproteína – endotélio Absorção de AG do sangue para adiposo Armazenados como triglicerídeos nos adipócitos Insulina e metabolismo proteico Armazenamento de proteínas - fígado, musculatura e adiposo 1- Estimula a absorção de aminoácidos nos tecidos 2- Promove a síntese de proteínas Aumento da síntese de ribossomos – síntese proteica Promovendo início da transdução - síntese proteica 3- inibe a degradação de proteínas - atividade lisossomal Controle da secreção de insulina LIBERAÇÃO Concentração da glicose sanguínea Feedback positivo: glicose sanguínea [ ] de insulina Correlação clínica Diabetes mellitus: - síndrome produzida pela falta de insulina [ ] de açúcar sanguíneo Fatores responsáveis capitação de glicose pelos tecidos do catabolismo proteico e conversão de aa em glicose - neoglicogênese da glicogenólise – quebra de glicogênio Sinais clínicos Capacidade de reabsorção dos rins excedida - poliúria; polidipsia; polifagia Lipólise: ácidos graxos no sangue Oxidação de ácidos graxos – fígado Corpos cetônicos – acetato, acetona, hidroxibutirato Ânions ácidos acidose – depleção de bicarbonato Glucagon - Hormônio proteico Polipeptideo cadeia simples – 29 aminoácidos Células α Íntima relação com a insulina Controle do metabolismo da glicose Produzido no pâncreas No estômago – glucagon intestinal – idêntico ao glucagon pancreático – outra ação - semelhante No intestino delgado – glicentin – molécula imunologicamente semelhante ao glucagon pancreático Ações fisiológicas opostas às da insulina Maioria das ações no fígado produção cAMP no fígado Inibe a glicogênio sintase Ativa a glicogênio fosforilase síntese de glicogênio – glicogenólise gliconeogênese – glicose Captação de aminoácidos para fígado Quebra de proteínas – substrato para gliconeogênese Resultado: glicose sanguínea Controle da secreção do glucagon - regulador de secreção Glicose sanguínea - Redução abaixo de 100 mg/dL PARATIREOIDE METABOLISMO DO CÁLCIO E DO FOSFATO Paratormônio (PTH) [somente este é da paratireoide] e calcitonina (é da tireoide mais está relacionada aqui, é independente do EHH que é estimulado pelos níveis de cálcio). Importância do cálcio - Reações celulares: Contração muscular – complexo troponina Atividade celular nervosa – exocitose Liberação de hormônios – exocitose Ativação de enzimas – NO synthose (um dos vários exemplos) - Funções extracelulares: Coagulação sanguínea – IV Manutenção e estabilidade das membranas celulares Manutenção da integridade estrutural de ossos e dentes Importância do fosfato Fosfato orgânico: o Parte da membrana celular Parte de certo número de componentes intracelulares: Ácidos Nucleicos, trifosfato de adenosina e monofosfato de adenosina Fosfato inorgânico: o Sangue: Fonte tamponante do H+ Estrutura de ossos e dentes o Armazenamento do cálcio 99% do Cálcio (Ca++) o Ossos: cristais de hidroxiopatita (cálcio, fosfato e água) o Célula: Ligado a proteínas, mitocôndrias ou grânulos do retículo endoplasmático o Ca++ intracelular - atividade celular Armazenamento do cálcio Fluido extracelular – menos reservatório Mais importante depósito Controle fisiológico das [Ca++] no sangue Regulação dos níveis de cálcio Absorção do Ca+ no TGI - Difusão passiva Aspecto menos importante da absorção - Transporte ativo – proteína transporte Células – líquido intersticial - Ajustado de acordo com a dieta Mais ativo [Ca+] Menos ativo [Ca+] Excreção do cálcio Maior parte é reabsorvida - túbulos proximais > túbulos distais > Alça de Henle ascendente - Perda de 2% Regulação de cálcio - osso x liquido intersticial - porção solúvel do osso - principal reserva de cálcio ósseo solúvel Cristais amorfo e cálcio solúvel – localizados entre os osteoblastos e os osteócitos - fonte de troca de íons com sangue - regulação metabolismo Ca entre o osso e líquido extracelular Hormônio paratireoideo – PTH Paratireoide Animais domésticos - dois pares de glândulas paratireoidais - pólos dos dois lobos da gândula tireóide - exceção: Suíno – 1 par de paratireoides - diferença de localização entre as espécies Células paratireoides - células principais: ativas no processo de secreção hormonal - células oxífilas: inativas degeneradas Síntese Semelhante aos hormônios proteicos Pré-pró – PTH 115 aminoácidos Sintetizado no retículo endoplasmático rugoso Clivado – perde 25 aminoácidos (pré) Pró-PTH 90 aminoácidos Clivado – perde 6 aminoácidos (pró) 115 – 25 – 6 = 84 Paratormônio 84 aminoácidos – PTH Síntese - pró-PTH: porção pró-contendo 6 aminoácidos é removida pelo aparelho de Golgi - PTH – 84 aminoácidos Secreção por exocitose Metabolização: fígado, rins - meia vida de 5 a 10 min no sangue Efeitos: - [Ca] e [fosfato] no líquido extra celular Diretos: metabolismo do Ca++ nos ossos e rins Transporte de cálcio pelas membranas dos osteosclastos – reabsorção óssea – oferta Ca Ativação dos osteoclastos – corroem o componente mineral do osso – liberando cálcio a circulação - Túbulos Contornados Distais (Ca++) e proximais (fosfato); - ativação da vitamina D (rins) – efeito no TGI Indiretos: absorção do Ca++ no intestino e fosfato Regulação da secreção do PTH - [Ca++] livre ionizado no sangue - feedback negativo: Ca++ PTH Calcitonina - hormônio produzido pela calcitonina - afeta o metabolismo do cálcio - células parafoliculares ou C. Efeitos; Reduz absorção renal de cálcio e fosforo Aumenta excreção renal de cálcio e fosfato Causa hipocalcemia e hipofosfatemia - Ossos – efeito principal Inibe atividade osteoclasos mobilização cálcio ósseo – fluido extracelular mobilização de fosfato do FEC – osso Regulação da secreção de calcitonina Cálcio: Ca++ CT - Hormônios GI: Gastrina, colecistocinina, secretina e glucagon Estimulam a secreção de CT Limitar a hipercalcemia pós-prandial Vitamina D Importante para a reabsorção do cálcio no intestino Síntese: pele, precursor: 7-desidrocolesterol Luz ultravioleta Formação de vitamina D Vitamina D inativa – transformada no fígado e rins – ativação biológica PTH ativa enzima no rim que converte vit. D inativa em vit. D ativa Metabolismo do cálcio e fosfato Correlação clínica Hiperparatireoidismo – neoplasias primárias, linfomas – PTHpr Hipercalcemia – poliúria, polidipsia, apatia, vômito, constipação, inapetência Formação de urólitos, hematúria e estrangúria Falência renal – mineralização tecido renal Hipoparatireoidismo – pós-tireoidectomia Hipocalcemia e hiperfofatemia - Anorexia, nervosismo, andar rígido; Parestesia (formigamento) e tetania – tardiamente DIFERENCIAÇÃO DAS GÔNADAS BIPOTENCIAIS No macho (esquerda) e na fêmea (direita) Proliferação dos cordões sexuais – a partir do revestimento epitélio Cordões medulares – machos Cordões corticais – fêmea - incorporam células germinativas Endoderma do solo vitalínico Transporte pelo intestino e/ou sangue Cordões sexuais – epitélio germinativo – córtex e medula Machos – células de Sertoli – aprisionam – sptz Fêmeas – células foliculares – grnulosa – oócito Sptz = espermatozoide Invaginação cordões sexuais – medular gônada – macho Formando espermatogônias – Sertoli Córtex – regride Cordões medulares – conectam com mesonefro Obs.: Cordões sexuais dão origem às células da granulosa nas fêmeas Desenvolvimento folicular Oogênese Proliferação através de mitose Fase fetal (oogônias) Termina peri-nascimento Redução através de meiose (oócito) Fator desencadeador da meiose Interrompido na fase diplo[óteno Quiescência – fator inibidor – puberdade Foliculogênese Processo de formação, crescimento, maturação e regressão folicular Primordial – pré-ovulatório Simultânea a oogênese quantidade ao nascer – perda de 99,9% Folículo primordial Ativação folicular – crescimento do oócito – produção de RNA Proliferação das células da granulosa – pavimentoso – cúbico Transformação folículo – granulosa – secretam glicoproteínas – zona pelúcida Formação da camada da teca Folículo primário Independente de gonadotrofinas Fatores intra-ovarianos Fatores de ddiferenciação Kit ligand (células tronco) Proteína ósseomorfogênica epidermal Fator de crescimento do endotélio vascular Folículo secundário no número de camadas Junções GAP (nutrientes, metabólitos) Ausência de vascularização Folículo terciário Progressão - desenvolvimento de receptores (FSH, granulosa; LH, Teca) Folículo antral Produção do fluido divisor da granulosa Cavidade repleta de líquido (antro) Cumulus oophurus Células da granulosa envolvendo oócito - síntese cooperativa de estrógeno Teca produz andrógenos Influencia do LH Convertidos em estrógeno Granulosa – formação de receptores FSH – adicionais Fase final folicular - FSH e estrógeno Formação de receptores para LH na granulosa Diminuição dos FSH Pico pré-ovulatório da secreção de estrógeno Ovulação Desenvolvimento das gônadas e gametas Fase pré-natal Sexo genético – união das gametas Diferenciação morfológica das gônadas Indeferente – comum aos dois sexos Indiferenciada – até 5 semanas (animais de gestação longa) Macho – 6ª e 8ª semana – testículos Fêmea – 9ª e 10ª semana – ovários Bovinos – 2,5 a 3,0 cm Suíno – 2,0 a 2,5 cm Espessamento do epitélio celomático – crista genital Medialmente aos mesonefros – rim embrionário Proliferação do mesênquima subjacente Formam uma intumescência Proliferação dos cordões celulares – incorporam células germinativas Células germinativas – endoderma do saco vitelínico Transporte pelo intestino e/ou sangue Extensão sexual – epitéliogerminativo Tecido medular interno – componentes do testículo Regressão do córtex – 6 a 8 semanas Desenvolvimento da medula – seminíferos Tecido cortical externo – ovários Epitélio germinativo – plexo de ductos Ductos mesonéfricos – Wolf Ductos paramesonéfricos – Muller Presentes embrião indiferenciado sexualmente Diferenciação e desenvolvimento – testículo fetal Andrógenos fetais – gônada fetal – Wolf (mesonéfricos) SRY – sex – determining region of chromossome Codifica substância inibidora mulleriana Organização sexual Desenvolvimento gonodal Fêmea o Ductos de Muller – fundem – se caudalmente Ovidutos, útero, cérvix e porção anterior da vagina Macho o Ductos de Wolf – manutenção Rede testicular – fator inibidor mulleriano Regressão dos ductos de Muller – degeneram o 5 α-redutase: testosterona – diidrotestosterona Diferenciação sexual Fêmea: Ductos de Muller – oviduto, cérvix, vagina, útero Macho: Ductos de Wolf – epidídimo, vasos deferentes, gl.vesicular Porção caudal da uretra Fêmea: Sinus urogenital – lábios vulvares Macho: Sinus urogenital – pênis, próstata, bulbo Organização sexual Desenvolvimento da genitália externa Acompanha o desenvolvimento das gônadas Fêmea – pregas teciduais (dobras de tecido) – lábios – vulva Desenvolvimento clitóris Macho – presença de andrógenos Tubérculo no orifício do seio urogenital Presença de Andrógenos (≠) – escroto e pênis Cronologia da diferenciação do tratogenital em ratos, bovinos e humanos Eventos Estágio do desenvolvimento (dias) Rato Bovino Humano Regressão do D. Muller (M) 15 50 30 Masculinização da genitália externa (M) 19 45 70 Vesículas seminais (M) 18 55 70 Regressão do D. Wollf (F) 18 70 65 Fim da migração testicular 20 140 95 Desenvolvimento gonodal fase adulta Controle hipotalâmico hipofisário da reprodução Atividade gonodal está sob controle do hipotálamo e hipófise Hipotálamo - secreta hormônios proteicos - controlam a hipófise: - axônios dos neurônios: - sistema vascular portahipofisário - hipófise – secreta seus próprios hormônios, controlar as gônadas Controle da reprodução pela hipófise Adeno-hipófise - pars distalis - produz hormônios proteicos - controle da reprodução ocitocina - gonadotrofinas (GnRH) Hormônio folículo-estimulante (FSH) Hormônio luteinizante (LH) Prolactina (PRL) - neurohipófise - Ocitocina GnRH - Padrão de liberação pulsátil Controle desse padrão pulsátil – fêmea: - secreção pulsátil de estrógeno e progesterona Controle desse padrão pulsátil – macho: - secreção pulsátil de testosterona Fêmea Necessidade de um feedback positivo e negativo Para ter níveis crescentes de estrógeno no período pré-ovulatório Liberação abrupta de LH hipofisário Frequência de pulso aumentada Ruptura do folículo ovariano Obs.: Muito estradiol resulta LH hipofisário = quantidade folicular para acontecer a ruptura do folículo O feedback positivo é mais importante para ovulação Macho Não há necessidade de feedback positivo Testosterona e hipotálamo – hipófise Gametas são produzidos e liberados continuamente FSH Fêmea – crescimento folicular Macho – estimulam as funções das células de Sertoli LH Fêmea - estágios finais da manutenção folicular, ovulação, luteinização do corpo lúteo e secreção de estradiol Macho – colesterol – testosterona (cél. Leydig) Desenvolvimento dos gametas fêmea Conceitos: Oogênese – maturação óvulo - célula diploide (oogônia) – célula haploide (oócito – gameta ♀) - fase pré-natal – oogônias Células germinativas – mitose - após o nascimento – início da meiose I Entram em pró-fase da 1ª meiose Oócito primário – até a puberdade Puberdade Período marcado pelo início da atividade reprodutiva e liberação de gametas Maturidade sexual Tem início com a puberdade e ocorre maturação dos órgãos genitais, gônadas, gametas e eixo hipotalâmico-hipófise-gonodal Massa corporal secreção de GnRH – FSH e LH – adenohipófise frequência dos picos de LH Retomada da meiose do oócito primário Primeira divisão meiótica e completa Oócito secundário Ovulação – oócito secundário Fertilização – início da meiose II Início da puberdade varia de espécie para espécie Ler artigo: Rosa, Bruna Regina T.; Ferreira , Marcela. Determinação do sexo e desenvolvimento dos órgãos sexuais. 2009 Foliculogênese e maturação oocitária Crescimento e maturação folicular Transformação de folículos primordiais em folículos de fases posteriores que irão ovular ou degenerar Primordial – primário – secundário – terciário Fases do crescimento/desenvolvimento folicular Entrada da oogônia na meiose Início da foliculogênese Primordial – primário – secundário – terciário Pré-antral (não são dependentes de FSH e LH) Antral (+ dependente) Folículo primordial Oócito primário centralmente Única camada de células pré-granulosa Progressão para primário Aumento do volume citoplasmático Atividade dentro do oócito Obs.: a zona pelúcida só não tem no primordial Folículo primário Independente de gonadotropinas Oócito Células da granulosa – circundando o oócito Membrana basal – intermediária Células da teca – periferia Início da zona pelúcida Membrana mucopolissacarídica – oócito/granulosa - camada de células da granulosa Intimamente associada ao oócito - projeções do citoplasma – conexão com o oócito Comunicação e nutrição – projeções citoplasma Folículo secundário Proliferação de células granulosa – camadas Expansão pelo estroma até membrana basal Granulosa vascular Células da teca interna e externa Suprimento sanguíneo, inervação e linfócitos Granulosa expressam receptores – FSH Mitogênico para células da granulosa Formação do fluido folicular Folículo terciário Células da granulosa – ação do FSH Produção estradiol – aumenta o efeito mitótico da granulosa Aumenta o número de receptores de LH - preparação para a luteinização Células da teca Receptores para o LH Produção de testosterona – difusão Andrógenos convertidos em estrógenos - regulada pela ação do FSH na granulosa - enzima aromatase - estrógeno – mitógeno p/ c. granulosa - estimula produção líquido folicular - folículo antral – líquido folicular rico em estradiol Obs.: ZP presente até a ovulação, controla a entrada do sptz Folículos antrais Folículo pré-ovulatório – Graff - FSH induz receptores de LH na granulosa - LH age nos receptores – síntese de progesterona - progesterona incial – estabelece a função do CL - pulso de LH – retomada da meiose do oócito Meiose I - completa antes da ovulação na maioria das espécies - oócito secundário Meiose II – período de fertilização Ciclos reprodutivos Estral Menstrual Ciclo ovariano: período entre duas ovulações Receptividade sexual Fases do ciclo estral – eventos gonodais e comportamentais Início da vida reprodutiva Atividade sexual: animais domésticos Primeiro sangramento menstrual: primatas Momento da primeira ovulação Folículos antrais não dominantes: não serão expostos a um ambiente adequado de gonadotrofinas Atresia Invasão de células inflamatórias Preenchida por tecido conjuntivo Oócito e granulosa mantidas sob controle Fator inibidor de oócitos: impede recomeço da meiose Fator inibidor luteinização: previne granulosa - tecido lúteo Pico de LH bloqueia fatores Fases do ciclo estral Proestro – regressão do corpo lúteo crescimento folicular e aumento de estradiol Estral – receptividade sexual (aceitação a monta pela fêmea), pico de gonadotrofinas (LH) e ovulação (cio) Metaestro – desenvolvimento inicial do corpo lúteo Diestro – fase madura do corpo lúteo e aumento do P4 Anestro – repouso sexual (somente as cadelas) Ciclo estral – período compreendido entre dois estros Duração do ciclo estral nas espécies Vaca, cabra, porca e búfula – 21 dias Égua – 20 a 24 dias Ovelha – 17 dias Cadela – 16 a 56 semanas(4 a 14 meses) Gata – 2 a 3 semanas Rata e camundonga – 4 a 6 dias Aves – fase folicular – 25 a 27 horas Primatas - ciclo menstrual (folicular, ovulatório e lúteo) 28 a 31 dias Sinais do estro e comportamento da fêmea Montar e deixar ser montada Descarga vaginal (muco) Diminuição da ingestão de alimentos Vulva hiperêmica e edemaciada (pq fica edemaciada?) Aumento da frequência urinar Ao de cercar do macho Vacas – atividade aumentada de mugidos Ovelhas – discretas – procuram macho Leitoa – orelhas eretas, estética Cadelas – atrai machos, descarga de sangue, lordose Gata – vocalização intensa, lordose ao toque Pedaladas posteriores Égua – lordose Membros posteriores afastados Pelve inclinada com cauda desviada Everte o clitóris e elimina jatos de urina Detecção do estro Importância – programa de IA Falha na detecção – redução da eficiência reprodutiva e perdas econômicas Zebu – curta duração do comportamento estral e elevada incidência de estro noturno (Barros et al., 2007) Ovulação Eventos endocrinológicos e fisiológicos Espontânea Induzida - Gatas, coelho, camelo e ferrets Métodos de detecção do estro Observação visual Circuito fechado de tv Rufião ou fêmea androgenizada (rufiana) – bursal Detectores de movimento – pedômetro Colpocitologia vaginal – células epiteliais superficiais Importância da detecção do estro Eficácia da IA Manejo reprodutivo Falha na detecção – tempo perdido Custos manutenção da fêmea não gestante Ovulação - Duração do estro - vaca e búfula – 10 a 11h após o fim do estro – 12 a 30h - égua – 1 a 2 dias antes do fim do estro – 4 a 8d - cabra – 30 a 36h após o início do estro – 32 a 40h - ovelha – 30 a 36h após o início do estro – 24 a 36h - porca – 35 a 45h após o início do estro - 48 a 72h - cadela – 40 a 50 h após o pico de LH (durante o estro) – 11 a 13 dias – 4 a 13 dias Tipo de ovulação: espontânea e induzida Local de ovulação: égua – fossa de ovulação (local específico) Classificação quanto ao tipo do Ciclo estral Poliéstrica estacional – período limitado do ano sazonal - pegua, ovelha e cabra Poléstrica não estacional – ciclo estral durante o ano - vaca Monoéstrica – estro seguido de inatividade ovariana - cadela Regulação neuroendócrina do ciclo estral Eixo-hipotalâmico – hipófise – ovário Secreção GnRH, FSH e LH Ativação de eventos celulares no ovário Produção de hormônios ovarianos Mecanismos de feedback hormonal Pico de LH pré-ovulatório e ovulação Formação do corpo lúteo Luteólise Fase lútea do ciclo estral Predominância da progesterona Baixos níveis de estrógeno - elevação – início da fase folicular Domina temporariamente o ciclo – 14 dias – vaca PGF2α – industrial Manejo do corpo lúteo – manipulação do ciclo Ciclo estral e menstrual Primatas – ciclo menstrual Receptividade do macho não limitado ao estro Proliferação endometrial excessiva Menstruação – descamação do endométrio - final da fase lútea Cadela – sangramento fragilidade capilar, endométrio e esteroides - angiogênese OVULAÇÃO E CORPO LÚTEO Introdução Ciclo ovariano: Fase folicular – ativado do estrógeno Fase lútea – ação do LH e progesterona Maioria dos animais domésticos: controle mecanismo Ovuladores espontâneos internos Ovuladores induzidos: cópula Substitui estrógeno para induzir pico LH Requer exposição elevada E2 Foliculogênese e maturação oócitória FSH – age nas células da granulosa Regula a conversão de andrógenos em estrógenos Granulosa – produção de estradiol LH - age nas células da teca Andrógenos convertidos em estrógenos Estimula produção líquido folicular Folículo antral – líquido folicular rico em estradiol Estradiol – folículo dominante - Estimula secreção de GnRH - Sensibilidade hipofisária ao GnRH - frequência de pulso de LH Pulso de gonadotropina Retroalimentação positiva - estradiol Estradiol - Aumenta o FSH a partir de um determinado ponto, quanto maior a quantidade de estradiol menor a quantidade de FSH (feedback) Conforme os folículos crescem, produzem estradiol e quando a concentração está alta diminui a concentração de FSH (folículo pre-antral) Ovulação Crescimento folicular em ondas Cabra – 3 a 4 ondas Vaca ovelha – 2 a 3 ondas Égua e búfulas – 2 ondas Porca – 1 onda Tipos de ovulação Espontânea nas espécies domésticas Induzida – pós – cópula – reflexo neuroendócrino Pulso de LH após a cópula Gata - + de 1 ato copulatório – indução da ovulação das células Local da ovulação: Cortical do ovário – espécies domésticas Medular do ovário – égua - Fossa de ovulação Recrutamento folicular 1 a 2 dias após a ovulação: vários folículos primordiais passam para folículos primários e começam a crescer em resposta ao FSH Folículo dominante: Estimula secreção de GnRH – hipotálamo Sensibilidade hipofisária ao GnRH Frequência de pulso de LH - pulso de gonadotropina – retomada da meiose I >> meiose I completa antes da ovulação Retroalimentação positiva – estradiol Seleção folicular Folículos crescem: a resposta ao FSH - Selecionados os folículos maiores e os menores entram em atresia Folículo dominante: inibina (granulosa) - inibir a proliferação dos folículos próximos e a liberação de FSH Progesterona: modula a liberação de LH - pulsos baixos, impede a ovulação O LH degradado rapidamente (15 min) – baixa concentração Folículo dominante: atresia - começa outra onda folicular - de FSH (elevada concentração de estradiol) Os folículos regridem: baixa estradiol – FSH começa a aumentar novamente – recrutamento dos folículos O folículo dominante: produzindo mais estrógenos Progesterona - Feedback + p/ o LH Pico ovulatório de LH acontece com a diminuição de progesterona e aumento do estrógeno Necessidade que ocorra um nível máximo de estradiol O pico de LH faz com que haja aumento de líquido e produção de hialuronidase que vai dissolver o ácido hialurônico – ocorre o rompimento do folículo. Alterações foliculares em resposta ao LH Redução do estradiol Síntese de progesterona – FSH – LH/receptores granulosa PGE/PGF2 – líquido folicular – desintegração teca Formação de corpúsculos multivesiculares (CMV) - a partir da teca CMV – enzimas proteolíticas – liberação do oócito Ruptura folicular – ovulação Superfície ovariana - pressão hidrostática folicular Fossa da ovulação – égua Tipos de ovulação Espontânea nas espécies domésticas Induzida – pós – cópula – reflexo neuroendócrino Corpo lúteo Folículo remanescente – pós-ovulação – secreção progesterona - gestação Luteinização – CL - inicia quando ocorre pico LH Endócrino temporário – secreta progesterona Ocupa maior parte do ciclo estral – prenhez Funcional além da duração do ciclo estral – prenhez Vaca – toda a prenhez Égua – eCG (35d) – CL acessórios – 160 dias Placenta – assume produção de P4 Formação do corpo lúteo Luteinização – hipertrofia e hiperplasia células foliculares Perda da integridade da membrana basal Teca interna e camada da granulosa Pós pulso pré-ovulatório de LH Invasão de vasos sanguíneos – espaço antral Rede vascular – fatores angiogênicos Corpo hemorrágico 2 a 3 dias Células da teca – hiperplasia e migram para cavidade antral Corpo lúteo – CL – dispersão células da teca e granulosa Pequenas células lúteas – teca Respondem substancialmente a estimulação do LH Produção de progesterona Grandes células lúteas – granulosa Maior parte da secreção basal de progesterona Fase luteínica 80% do fluxo sanguíneo ovariano – dirigido p/ o CL Secreção da progesterona – P4 - útero - secreção glândulas uterinas Nutrição do embrião - inibe as contrações uterinas - atividade miométrio Organiza ação do estrógeno no miométrio - ação mediadora fechamento da cérvice - desenvolvimento da glândula mamária Preparando p/ a lactação Avaliação da atividade uterina Imagens clínicas de ultrasson Avaliar atividadeovariana Estruturas lúteas Fluxo sanguíneo Palpação retal do ovário Desenvolvimento CL e grandes folículos CL desenvolvimento – 3cm Projeta-se superfície do ovário Exceto na égua – estroma Agentes luteotrópicos - Manutenção do corpo lúteo – atividade luteotrópica - vaca LH – luteotrópico - a secreção de progesterona: GnRH – secreção hipofisária de LH Gonadotropina coriônica humana – HCG - Afinidade receptores de LH Raça – ovulação espontânea Cópula – liberação de prolactina Estabelecer funcionamento do LH - cadela: Prolactina e LH - Porca, coelha e rata Estrógeno – luteotrópico primário LH e prolactina – secundário na função luctal da rata Administração estradiol diestro – prolonga duração do CL Corpo lúteo Regressão do corpo lúteo – luteólise Retorno do estro – estado fértil Progesterona atinge um platô – diestro Retroalimentação negativa sobre LH – reduzindo-o Final do diestro – CL secreta ocitocina Vaca e ovelhas Não reconhecimento da gestação – receptores útero Estimula a secreção endometrial de PGF2α PGF2α – degeneração do CL Regressão do corpo lúteo PGF2α Produzida pelo útero Responsável pela regressão do CL: - vacas, cabras, éguas, porcos e ovelhas - Infusão na 5º dia após estro – entre 2-5d - em média 10 dias Capacidade de síntese reduzida de ocitocina – CL - gatas, cadelas e primatas - cadela – resultados controversos Redução dos receptores ocitocina ovário Não usada cinicamente - prenhe – declínio do CL – início do parto – PG - não prenhes – apoptose - luteólise – mecanismos não conhecidos – imune? - análogos do PGF2 – sistemicamente - clinicamente p/ promover luteólise – (piometra) Depois de produzida pelo útero Precisa ser levada ao ovário (CL) Contracorrente local – artéria ovariana - bovinos e ovinos - transferência sistêmica geral – equinos Duração da fase lútea: metade da duração do ciclo estral-14 dias SISTEMA REPRODUTOR MASCULINO (SRM) Função: Órgãos individuais que agem par produzir espermatozoides e depositá-los n Sistema Reprodutor Femino Origem Diferenciação sexual durante gestação Gene SRY Fator inibidor mulleriano (Sertoli) Testosterona (Leydig) Machos – células Leydig / Fêmea – células da teca Testículo Órgão central do SEM Produção de andrógenos Células germinativas haploides – espermatogênese Função testículo normal - espermatogênese Temperatura abaixo corpórea – fora cavidade abdominal Descida para bolsa escrotal – fetal ou neonatal Passagem através do anel inguinal Até 2 semanas - > animais domésticos Cães até 6 meses (incomum 3 meses) Cavalos – anormal – 2-3 anos - Criptorquidismo Torção cordão, neoplasia Estéril, sptz normais Funcionalmente: 3 compartimentos Intersticial: célula de Leydig Basal: célula de Sertoli, espermatogônias Adluminal: espermatócitos > espermátides > sptz Células de Sertoli Suporte e nutrição – células germinativas Barreira hematotesticular – células Sertoli e mióides - junções impermeáveis – Sertoli - isolamento do ambiente adluminal – controle do metabolismo cél. Espermáticas - impedir mobilização cél. Espermáticas – interstício – irreconhecíveis no organismo - fagocitar restos citoplasmas Escroto Todos os animais domésticos Bolsa camada subcutânea fibroblástica (dartos) M. cremáster, termorregulação dos testículos Plexo pumpiniforme – mecanismo troca de calor Relaxamento contração – temperatura ambiente Glândulas sudoríparas e sebáceas – equino Túbulos seminíferos Pequenos tubos alojados no interior do testículo em forma de novelo em tecido conjuntivo frouxo e rico em vasos sanguíneos linfáticos. Células somáticas – mióides e sertoli Céls germinativas – espermatogônias - espermatozoides Células mioides e material não celular – parede do túbulo Células de sertoli e células espermáticas – epitélio seminífero Tecido conjuntivo frouxo – entre os túbulos – interstício Vasos sanguíneos e linfáticos Produção de espermatozoides – epitélio germinativo Fundo cego – túbulos retos que se conectam no epidídimo Epidídimo Ducto tortuoso de comprimento variável (2 – 80) Fornece ambiente propício para armazenamento e maturação dos espermatozoides (capacidade de fertilização) Três segmentos: cabeça, corpo e cauda Ductos deferentes Passam através do anel inguinal para o abdome Conectam a cauda do epidídimo com a uretra Glândulas acessórias Produção plasma seminal Próstata, ampola, vesícula seminal, bulbo-uretral Ampola e vesícula seminal Dilatação poção terminal do ducto deferente Secreção serosa de função específica desconhecida Esperma - Armazena espermatozoide viável - touro, garanhão e cão Vesícula seminal Líquido seminal rico em frutose Transportes espermatozoides Secreção dependente de testosterona - garanhão, suíno e touro Próstata e bulbo uretral Próstata: Glândula serosa Líquido prostático, mobilidade, sptz - garanhão, touro, cão, felino e suíno (pco desenvolvida) Bulbo uretral: Abaixo da próstata Fluido pré-ejaculatório Muco (limpa e lubrifica uretra/vagina, energia sptz ejac.) Testículo FSH, célula de Sertoli ABP (Proteína Ligadora de Andrógeno) ABP – liga à testosterona – epitélio germinativo (espermogênese) Lactato (nutrição) LH, célula de Leydig estimulando a biossíntese de testosterona Testosterona – ABP = espermatogênese normal Células mióides e sertoli (sup. célula em densevolvimento) Epidídimo transito e maturação sptz Comportamento masculino Esteroides gonodais e inibina Inibem secreção de LH pela hipófise Quando ocorre concentração mínima de testosterona ocorre estimulação de secreção de LH pela hipófise Pênis Órgão copulatório do macho 3 massas cilíndricas de tecido erétil e glane 2 corpos cavernosos do pênis Corpo cavernoso da uretra Rico em vasos sanguíneos Glande Pporção distal do pênis prepúcio Diferenças anatômicas entre espécies Próstata Vesícula seminal Ampola Gl. bulbo uretral Cão Todas (-) + - Gato (-) - + Cavalo + + + Porco + - ++ Touro + + + Espermatogênese Processos no qual células germinativas diploides se dividem por mitose, mantendo seu número, produzindo de maneira cíclica uma progênie que sofre divisão meiótica e diferenciação e espermatozoides haploides que darão origem aos espermatozoides. - Acontece nos túbulos seminíferos no testículo Três fases: Mitose – espermatogênese (proliferação) Meiose (maturação) Espermatogênese (diferenciação) Espertogênese x oogênese Reabastecimento normal de células germinativas - macho Número elevado de sptz por mitose Redução contínua de oócitos-vida reprodutiva da fêmea Mitose – cessa ao nascimento Espermatocitogênese Fase de proliferação: tem início durante a vida uterina e ocorre durante quase toda a vida Maturação - meiose Após a primeira divisão os cromossomos segregam-se formando 2 células haploides Espermiogênese Processo final de transformação dos espermátides em espermatozoides Morfologia Espermátides– resultantes da meiose – arredondados Se diferenciam - Acrossoma – fusão das vesículas de golgi Condensação e alongamento do núcleo – acrossoma no polo basal Flagelo – a partir de um dos centríolos Citoplasma – processos de células de Sertoli Redução do citoplasma Espermatozoide Cabeça - material genético Acrossoma – enzimas Peça intermediária – mitocôndrias Cauda – flagelo Espermiação Liberação de espermatozoides na luz do túbulo seminífero Espermatogênese 60-70 d - caneiro, touro 50 – 60 d - porco, cão, cavalo 60 d - média 1 Espermatogônia origina 16 espermatócitos I e 64 sptz % perdida – 40% em humanos CONTROLE ENDÓCRINO DA REPRODUÇÃO NO MACHO O eixo HPT (Hipotálamo – Hipófise - Testículo) é o responsável pela síntese de testosterona, espermatogênese e regulação destes processos. O hipotálamo, a partir da puberdade, passa a secretar uma quantidade significativa de GnRH (hormônio liberador das gônodotropinas)que estimula a adenohipófise e secretor FSH (hormônio folículo estimulante) e LH (Hormônio luteinizante). Eixo regulado por feedback (retroalimentação negativa), estimular - feedback (+), feedback (-) Eixo Hipotálamo – Hipófise – Testículo (HPT) Hipotálamo GnRH: Hormônio liberador de gonadotropinas – hipófise Hipófise – hormônios gonadotrópicos FSH: hormônio folículo – estimulante LH: hormônio luteinizante Leydig – testosterona – LH Sertoli – FSH Controle hormonal espermatogênese Células de Leydig – testosterona LH – Cél. de Leydig estimulando biossíntese testosterona Testosterona – espermatogênese – meiose Comportamento masculino Atividade secretora das glândulas acessórias Células de sertoli Convertem andrógenos em estrógenos – conclusão da meiose Mediado pelo FSH Testosterona em diidrotestosterona – maior potência biológica Inibina – resposta ao FSH – gonadotropos – inibindo a secreção de FSH ABP (proteína ligadora de andrógenos) Estabilizar andrógenos-túbulo, rede coletora e epidídimo Importância adicional da testosterona Iniciação e manutenção da meiose Atividade secretora das glândulas acessórias Libido – imulso sexual Características sexuais secundárias Estrutural – miotrópico ou anabolizante – aumento da massa muscular Padrões de crescimento de pelo – homem Calcificação dos chifres – reprodutores sazonais – mudas anuais Alterações comportamentais Elevação do membro – micção no cão Demarcação de território – liberação de ferormônios Agressividade Anabolizantes são esteroides que exerce feedback negativo sobre o eixo-HHT – atrofia Puberdade - Fase em que o animal começa a liberar seus gametas ou células germinativas maduras Alterações endócrinas - Maturação - ativação do eixo-hipotalâmico- hipofisário- gonodal Liberação de células germinativas maduras Não é sinônimo de maturidade sexual Maturidade sexual – intervalo adicional de tempo Macho capaz de fertilizar um grande número de fêmeas FERTILIZAÇÃO E GESTAÇÃO Gameta – trato genital – gameta (oócito) – (sptz) Fertilização e fecundação – concepto Captação e transporte do óvulo OVULAÇÃO Oócito – cúmulo oóforus – adere-se a superfície ovariana Cílios e contrações fímbrias – ampola Passagem pela ampola – movimentos ida e volta Retenção na porção proximal ampola Permitindo a fertilização Cerca de 80 horas – blastócito atinge o útero Viabilizar óvulo – 12 a 24 horas Perda de capacidade – chegada o útero Transporte espermático Locais de ejaculação Bovinos e ovinos – pequeno volume espermático Extremidade cranial da vagina ao redor da cérvice Equinos, suínos e cães – grande volume espermático Canal cervical relaxado – dentro do útero Barreiras físico-químicas e imunológicas Fluxo retrógrado – independente do local deposição - propriedades coagulantes do esperma – reduz perda Porco e cavalo Secreções vaginais Imobilizam os espermatozoides em 1 a 2 horas após ejaculado (fagocitose, neutrófilos, proteção imunológica – agentes infecciosos no coito) Essencial para transporte rápido para ambiente favorável Epitélio da cérvice Células secretoras ciliadas Batimento rítmico em direção a vagina FECUNDAÇÃO Trato reprodutivo fêmea papel ativo – fecundação Espermatozoides incapazes de sofrer reação acrossômica Mudanças trato genital feminino são pré-requisitos para fertilização Capacitação Reação acrossômica Etapas pré-fertilização Capacitação Espermatozoides recém ejaculados Não capacitados a penetrar no oócito Modificações dps sptz – cérvice e útero Alterações fisiológicas e bioquímicas Plasma seminal – substâncias cobrem membranas dos espermatozoides Perda dessas substâncias – sptz capacitado Alteração motilidade – hiperativos – ampola – oócito Influxo de cálcio – hiperativos – essencial Contato efetivo com o oócito Penetrar na zona pelúcida - Interações epiteliais entre o espermatozoide e a superfície da mucosa do tubo - durante esse período são removidos da membrana plasmática dos espermatozoides glicoproteínas do plasma seminal - somente os espermatozoides capacitados podem passar pelas células da coroa radiada e submeter-se à reação acrossômica - fusão entre membrana celular do espermatozoide com a membrana do oócito - receptores espermatozoides na zona pelúcida (ZP3, ZPA...) - proteínas presente na cabeça do espermatozoide: lizina - motilidade da cauda – impulsão para dentro do espaço vitelino Reação acrossômica Presença de um ou mais oócitos – reação acrossomal Morfologicamente: Fusão da membrana plasmática e membrana externa do acrossoma Liberação de enzimas hidrolíticas do acrossôma para que ocorra penetração do espermatzoide através da granulosa e ZP até a membrana do oócito Exposição do segmento equatorial do sptz Local de ligação com a membrana vitelínica – após ZP Hialuronidase: quebra ácido hialurônico – matriz celular de células da granulosa – cúmulos oofurus – corona radiata Acrosina: enzima proteolítica degrada a cobertura celular oócito Interação óvulo x sptz Eventos Migração espermática entre as células do cúmulus oófurus (ausente 3 a 4 horas pós-ovulação) Haluronidase – fusão da membrana plasmática e acrossomal Dissolve a matriz hialurônica do cúmulus União espermática e migração pela zona pelúcida - acrosina – facilita penetração da ZP - receptores espermáticos na ZP (óvulo maduro) Fusão da membrana plasmática, o óvulo e sptz - cabeça sptz – contato com a membrana vitelínica - motilidade da cauda – impulsiona-o para dentro do espaço vitelínico - ativação do oócito – fusão do sptz – retomada da meiose - liberação de grânulos corticais do oócito Bloqueio à polispermia Imediatamente após fertilização Modificação superfície do ovo – impedir zptz adicionais Bloqueio na zona pelúcida - após penetração do sptz Reorganização da ZP Endurecimento Inativação dos receptores de sptz Imediatamente após entrada do espermatozoide Exocitose de grânulos corticais Proteases, fosfatases, peroxidase Modificação da membrana e ZP Ativação oócitária Estabelece bloqueio poliespermia Retomada da meiose, completa segunda divisão 2 células-filhas: pouco citoplasma – 2º corpúsculo polar - pro-núcleo Espermatozoides: desintegração do envelope nuclear Descondensação cromatina do espermatozoide - pro-núcleo masculino Migração dos pró-nucleos ao centro do ovo Fertilização Sptz imersos no oócito - ativação do ovo – completa a meiose – expulsão dos corpúsculos polares – espaço perivitelínico - cromossomos haploides maternos – pró-núcleo - desintegração do envelope nuclear do sptz - descondensação cromatina spt - pró-núcleo masculino – novo envelope - migração dos pró-núcleos ao centro do ovo Desintegração dos envelopes – integração dos cromossomos Zigoto – oócito fertilizado – dois pró-núcleos Conjugação cromossomos – singamia Singamia – completa a fertilização Restabelece a diploidia – X ou Y – sexo indivíduo Clivagem – para estágio de duas células – zigoto – mitose Aproximação dos pró-núcleos e perda do envelope nuclear União dos genomas masculino e feminino no centro do ovo - cariogamia ou sincariose - restabelece diploide - determinação sexual - início do desenvolvimento (clivagem) Clivagem Após estágio de zigoto – mitose do embrião Clivagem do embrião – divisão vertical - eixo principal do ovo (extrusão do corpúsculo polar) ao polo vegetal (área de reserva do vitelo) - embrião de duas células – blastômeros Local de penetração – 85% dos casos no polo oposto ao 2º corpúsculo polar Durante transporte embrionário no oviduto Divisões metabólicas peculiares - pouco citoplasma, cel’s menores Blastulação Diferenciação célula exterior: em epitélio firmemente unido – compactação Formação trofoectoderma Blastulação – cavidade repleta de líquido no centro (blastocele) Primeira semana – blastocisto Nidação (implantação) Implantação do embriãona parede uterina A mucosa uterina preparada pelos hormônios ovarianos 5-14 dias Fixação do embrião – camadas superficiais do útero Desenvolvimento da placenta Primatas – embrião penetra no endométrio 7 dias Animais domésticos – flutuam no útero – mais tempo Reconhecimento da gestação Inicial Pela proteína trofoblástica fetal (embrião) – informa a mãe de sua presença, fazendo com que ela não produza prostaglandinas e permitindo a manutenção do CL Antes do final do diestro e embrião se fixar - sinalização do embrião – manter CL Bovinos e ovinos: Proteínas trofoblásticas – interferon-tau (IFNT) Inibem secreção endometrial de PGF2α CL – continua a secretar progesterona Suínos: Trofoblasto – estradiol – altera a secreção de PGF2α Endócrina para exócrino – impede ir ao sangue Estrógeno Regula secreção de PGF em suínos 4 embriões Primatas: Células trofoblásticas – secretam o Hcg Hcg – luteotrópica – primatas Movimentação do embrião no útero (na égua: 2 cornos [16d]) Equino Movimentação do embrião – entre cornos 12 a 14 dias de gestação – inibe a PGF2α Uteroferreina e eCg: égua Cadela e gata – longa duração do corpo lúteo 60 dias na cadela e 36 na gata – ovulação Não há necessidade de reconhecimento da gestação - durante porção inicial da gestação Gestação Sinalização do embrião – manter CL – P4 Cessação do ciclo estral – gravidez Fixação do embrião – epitélio uterino Implantação – placenta Embriões – ovidutos – 2 a 4 dias de concepção - exceção – cadela – útero em 10 dias Sincronia – desenvolvimento uterino e embrionário Progesterona – leite uterino – nutrir o embrião PLACENTA E PARTO PLACENTA Fusão das membranas fetais à mucosa uterina Troca fisiológica Órgão especializado Apoio contínuo embrião em desenvolvimeno Provisão de água Nutriente e gases Regular as interações materna-fetal Produção hormonal CLASSIFICAÇÃO Quanto ao formato da área de junção materno fetal Difusa: projeções em toda superfície - equinos e suínos Zonaria: projeções região específica - Cotiledonária: ruminantes – placentoma - Discoidal: roedores, primatas e humanos Anular ou circular: cadela e gata Quanto as camadas componentes das membranas Inter – hemática ou barreira placentária Epitéliocorial – porca, égua, ovelha, vaca Epitélio do útero da mãe em contato com o córion do feto Hemocorial – humanos e roedores Vasos fetais e córion são invaginados dentro do reservatório de sangue materno Endoteliocorial – carnívoros Endotélio dos vasos sanguíneos da mãe em contato com o córion do feto Funções da placenta Respiração: troca de O2 e CO2 de líquido para líquido Nutrição: transferência entre mãe e feto Digestão: substituição do sistema digestório Excreção: eliminação de metabólitos do concepto Hormonal: Secreção de progesterona – principal função Manutenção da gestação Após fecundação e implantação do embrião os ovários produzem determinados hormônios que permitem que a gestação continue Produzida pelo CL ou placenta Primatas – estágio inicial da estação – 2-3 s. pós implantação Ovelha – 50 dias de implantação – 150 dias gestação Égua – 70 dias implantação – 340 dias Gata – 45 dias implantação – 65 dias de gestação Vaca, cabra, porca – não produz suficiente para prenhez Progesterona Ação sobre o útero previamente sensibilizado pelo estrógeno - alteração das glândulas endometrias (nutrição do embrião) - bloqueio progestacional: quiescência uterina (bloqueio dos canais de Ca, impedindo as contrações uterinas) Ação nas glândulas mamárias (acinos e ductos( Estrógeno Ação no aparelho reprodutor - Multiplicação das células epiteliais uterinas - Hipertrofia das células da musculatura lisa uterina - Síntese de proteínas relacionadas coma contração (actina e miosina) - Atuam como pré-requisito para ação de outros hormônios (produção de receptores) - Prepara o endométrio para ação da progesterona e prolactina - Preparo da sínfise púbica para ação da relaxina Égua e humanos: Resulta da interação placenta/feto Ausência de enzimas de metabolização P4 a estrógenos Pregnenolona – precursor progesterona placenta – feto Córtex adrenal do feto – converte-a desidroepiandrosterona Placenta – converte andrógeno em estrógeno Demais espécies – enzimas placentárias permitem metabolização da progesterona em estrógenos RELAXINA - Função hormonal Égua, cadela e gata – 70, 20 e 20 dias de gestação Preparação dos tecidos moles do canal pélvico Porca, vaca e primatas – produzido pelo CL eCG - égua Produzida pelas células trofoblásticas – luteotrópicas Não é essencial para manutenção da prenhez – CL primário Aumenta a produção de progesterona pelo corpo lúteo primário e estimula formação CL secundário (luteinização ou ovulação pré- folículos formados) - Lactogênio placentário Ruminantes – aumento da produção na fase tardia da estação Desenvolvimento alveolar da glândula mamária A relaxina é sintetizada pelo corpo lúteo e placenta na maioria das espécies com ação no aparelho reprodutivo, torna maleável o ligamento da sínfise púbica, ampliando o canal do parto, atua na cérvix facilitando sua abertura e no útero inibindo a contração (inibe a ocitocina) e na glândula mamária atua inibindo a lactação. Gestação Duração da gestação (dias) Equino 335 Ovinos 148 Bubalinos 310 Suínos 114 Bovinos 278 Cadela 60 Caprinos 150 Gata 58 Fatores que influenciam no tempo de gestação - Raça: as puras apresentam tempo maior de gestação - Gemeralidade: menor tempo de gestação nas grandes espécies (distensão do útero e produção de corticoides) - Idade da mãe: fêmeas mais velhas apresentam maior tempo de gestação (diferenças metabólicas e hormonais) - Tamanho e número de fetos: quanto maior o número de fetos menor o tempo de gestação Alterações nos órgãos reprodutivos - Vagina e vulva: metade final da gestação – edemaciada e vascularizada; durante a gestação – mucosa vaginal é pálida e seca, no final da gestação torna-se edemaciada - Cérvice: durante a gestação orifício externo ocluído, presença de muco; altamente viscosa no canal cervical – final da gestação liquefação e descarga do muco imediatamente antes do parto - Secreções uterinas: o útero sob ação do estrógeno e progesterona, estimula secreções glandulares para a nutrição do embrião, o chamado “leite uterino”, rico em proteínas e gordura (importante para égua e porco) Glândulas mamárias Estrógeno – desenvolvimento do tecido mamário Progesterona – desenvolvimento de ductos e ácinos Prolactina – início lactação Ligamentos pélvicos: relaxamento durante gestação sendo mais acentuado próximo ao parto. É mais notado em vacas e ovelhas doq eu em éguas, relacionado a ação da relaxina e de altos níveis de estrógeno no fim da gestação Formas especiais de gestação Superfecundaçção: fêmeas com estro prolongado que são cobertos por ou vários machos Gestação múltipla: fêmeas montócicas Gestação ectópica: ovárica, tubária, (comum em humanos), abdominal (peritonial) Alterações pré-parto Maturação do feto - responsabilidade do córtex da adrenal Ativação pelo eixo hipotalâmico-hipofisário – CRH – ACTH - cortisol fetal – induz enzimas placentários Enzimas – convertem progesterona em estrógeno Estrógeno – estimula a síntese uterina de PGF2α – influxo de Cálcio – receptores de ocitocina miométrio CL – porca e vaca – relaxina Distensão da cérvice e relaxamento do ligamento pélvico Parto Estresse fetal hipotálamo fetal (hormônio liberador do hormônio adrenocorticotrófico - CHR) ACTH hipofisária fetal elevação dos níveis de cortisol pela adrenal fetal inversão do equilíbrio progesterona () e estrógeno () Mecanismo do parto Aumento da produção de PGF2α pelo endométrio estímulo da atividade contrátil miometrial descarga reflexa de ocitocina (Reflexo de Ferguson – passagem do feto no dorso da vagina) libera mais ocitocina reforço nas contraçõesuterinas expulsão fetal Alterações componentes pré-parto Sinais de proximidade do parto: - construção do ninho – cadela - edema vulvar progressivo – vaca - aumento da glândula mamária Expelem leite – porcas Colostro – forma cerúmen – égua - queda de temperatura (1 a 1,5ºC) – cadela - relaxamento ligamentos pélvicos (sínfise ísquio-púbica) - isolamento - anorexia, inquietação, ansiedade e desconforto abdominal Duração do parto Animal Expulsão do(s) feto(s) Expulsão das membranas fetais Égua 20 a 50 min 1h Vaca, búfula 50 min a 1h 6-12h Ovelha, cabra 50 min a 2h 50 min a 8h Porca 2,5 a 3 h 1 a 4h Cadela 6h 5 a 10 min Indução do parto Glicocorticoides Ruminantes no final da estação – parto em 3 dias Produz a base de prostaglandina Suínos – evitar perda de leitões – assistentes destreinados Ocitocina Égua – opção viável na indução do parto Estágio do parto Eventos mecânicos - contrações miométrio e dilatação cérvice - expulsão do feto pelo canal relaxado - expulsão da placenta Distocias Ausência de progresso – intervalo normal Apresentação normal Diâmetro inadequado - espécies monótocas (tem só um filhote) – postura de extensão Apresentação anterior – cabeça estendida aos Placenta – expelida após algumas horas - espécies polítocas (tem ninhada de filhotes) 45 a 50% - apresentação posterior Expelem placenta – depois de cada feto Puerpério Período de reestabelecimento do parto e função normais do útero e ovários - fêmea – gestar novamente Involução uterina - Restauração do tamanho normal Função após o parto Sanidade animal – período importante Doenças metabólicas – cetose, deslocamento do abomaso, tetania da lactação Patologias reprodutivas – mastites, retenção de placenta Duração da indução uterina Ocorre mais cedo em placentas difusas - suínos e equinos – 2 a 3 semanas após o parto - ruminantes – 4 a 5 semanas após o parto Retorno a função ovulatória Égua - Estro – 8 a 12 dias pós-parto – cio do potro Porca Estro – não-ovulatório – 1 a 2 dias – estradiol Estro ovulatório – 5 a 7 dias – pós-desmame Cadelas – anestro Estro – 5 a 6 meses após o parto Gatas – não ovulam enquanto amamentam Vaca leiteira – ovula 21 dias pós-parto GLÂNDULA MAMÁRIA Glândula cutânea Túbulo alveolar composta – ectoderma Efeitos endócrinos – mamogênese, lactogênese e galactopoise Anatomia Vacas – suprimento sanguíneo separado por úbere Ausência de comunicação do leite entre os - medicamento efeito local Estrutura em saco – alvéolo –células mioepiteliais Grupo de alvéolos – lóbulos Grupo de lóbulos – lobos Sistema de ductos – cisterna da glândula Diferenças entre as espécies Espécie Nº de tetas Localização Primatas, morcegos, elefantes, baleias 2 Torácica Cobaias 2 Inguinal Éguas, cobras, ovelhas 2 Inguinal Vacas e búfulas 4 Inguinal Porcas 12-18 Torácica – abd – inguinal Gatas 8-10 Torácica – abd Cadelas 8-12 Torácica – abd – inguinal Ratas e coelhas 8-12 Torácica - abd Classe mammalia Pelos, vivíparos, alimentam cria Glândula mamária – adaptação espécie Vantagem de sobrevivência Glândula mamária + 4000 espécies Órgão sistema reprodutor Lactação: fase final de um ciclo Falha de lactação: falha na reprodução Origem À partir do espessamento ectoderma da parede abdominal, denominadas: Botão mamário - linhas lácteas e cristas mamárias Proliferação das células epiteliais parênquima (células secretoras) Alvéolos Conexão do produto produzido com meio externo: teta/mamilo Agrupamento de alvéolos lóbulos Conjunto lóbulos: lobo mamário Recoberto por células contráteis (mioepiteliais) Ductos Cisterna da glânula Cisterna da teta Esfíncter Responsáveis pela produção do leite Permeabilidade seletiva Nutrientes necessários Sais minerais e vitaminas – inalterados Caseína, lactose e carboidratos Arranjo do sistema de ductos Varia entre as espécies Bovinos, ovinos e caprinos: - ductos convergem para um único ducto por glândula - ducto tem abertura através da teta - áreas especializadas para armazenar leite – cisternas Éguas e porcas: - dois ductos principais, aberturas associadas Gato e cadela: - várias aberturas na teta: 10 ou mais - cada abertura proveniente de uma glândula Mamogênese Formação, crescimento e desenvolvimento da glândula mamária Crescimento mamário: Células alveolares - determinante no potencial de produção de leite Quanto maior a quantidade de alvéolos, maior é a atividade secretora Fases: fetal, puberdade, gestação Fase fetal – Bovino Embrião com 35 dias – início formação da linha mamária Aos 60 dias botão mamário se “aprofunda” na derme – início de formação da teta 100 dias – formação de canais na extremidade do botão, prosseguindo até a abertura exterior Puberdade Grande desenvolvimento pós-fetal da glândula mamária, associados a atividades cíclicas de hormônios ovarianos como estrógeno e progesterona Estrógeno, GH, esteroides: promove crescimento do sistema de ductos a cada estro. Progesterona: crescimento e desenvolvimento dos alvéolos - parênquima Gestação e lactação Subdesenvolvida até confirmação da prenhêz Desenvolvimento geral do úbere – ocorre durante a gestação Secreção do leite: tem início no final da gestação com o aumento da produção de prolactina Prolactina: transformação do tecido conjuntivo Pouco crescimento da puberdade até gestação Crescimento exponencial – 1/3 final da gestação Após parto – aumento de células excretoras Lactogênese Início da formação da secreção láctea - células alveolares Compreende os processos pelos quais as células glandulares são estimuladas pela prolactina a sintetizarem os constituintes do leite (gordura, lactose e proteínas) a partir componentes derivados do sangue. Desencadeador hormonal: estrógeno e progesterona após parto com a saída da placenta Desbloqueio da liberação da prolactina pela hipófise hormônio adenocorticotrópico (ACTH) e corticosteroides (PIF) Estímulo sucção: pico de prolactina Alvéolos: Gordura. Proteínas lactose Liberação para o lúmen Gordura: dispersão através membrana celular Proteínas, lactose: exocitose RE – complexo georgiano e mitocôndrias – aumento Aumento do fluxo sanguíneo – 296x – pós-parto Ductos mamários – aumento de 8% a cada ciclo estral Regressão do metaestro e diestro Hormônios e lactogênese Prolactina, estrógeno e glicocorticoide – início da lactação Prolactina Aumenta a tradução de mRNA das proteínas do leite Aumento das membranas do complexo golgiano Aumenta a secreção de proteínas, junto com síntese de lactase e gordura Estrógeno Estimula liberação prolactina – hipófise anterior Nº de receptores de prolactina – células mamárias Pico de prolactina – horas antes do parto Glicocorticoide Injeção em vacas não lactantes – induz a lactação Sinergismo com a prolactina – aumento da produção de leite Suprime o sistema imune - incidência de mastite - início da lactação Progesterona Inibe o início da lactogênese Lactação estabelecida - sem efeito Indução da lactação Hormonalmente – vacas não prenhes Secas há pelo menos 30 dias Injeção com altos níveis de estrógeno e progesterona – 7 dias Desenvolvimento alveolar Aumento da secreção de prolactina Tratamento com glicocorticoides Produção de leite - 3 semanas Não eficiente em todas as vacas Produção de leite inferior – lactação natural Colostro Secreção de baixo volume produzida no final da gestação e primeiros dias de amamentação Fatores para desenvolvimento e proteção Transforma-se gradativamente em leite maduro nos primeiros 10 dias pós-parto Imunidade passiva: imunoglobulinas A – em determinadas espécies não conseguem passar pela placenta: - suínos, equinos e ruminantes Horas de ouro: 12h-36h absorção intestino Fatores antimicrobianos – lisozimas, lactoferrina Rica fonte de nutrientes: Vit A, Ig lipídeos e proteínas Retiradado leite Manutenção da lactação Ordenha, amamentação Não retirada em vacas – 16 h – suprime a produção de leite Retirada eficiente Células mioepiteliais Ocitocina Descida do leite Ejeção do leite Reflexo neuro-hormonal Receptores nas tetas e canais galactóforos hipófise posterior, ocitocina células epiteliais de alvéolos e canais galactóforos o leite acumulado nos alvéolos flui pelos ductos até a teta Responde a estímulos táteis, olfatórios, visuais, auditivos e pode ser inibido pelo estresse, fadiga e dor Prolactina – liberada apenas por estímulo tátil Intervalo natural para remoção do leite Espécies multíparas: Gatas, cadelas e porcas - 1 hora ou menos Coelhos – 24h Espécies uníparas : Cabras, ovelhas, vacas e éguas – 2 horas Composição do leite Mistura heterogênia e complexo de substâncias Principal fonte de energia: lipídeos, triglicerídeos Lactose: principal carboidrato Proteínas: caseínas Ciclo da lactação – vacas Pico – 3 a 4 semanas após parto Declínio – seca em 300 dias Preparação próxima lactação – interrompe lactação Suspensão da ordenha Aumenta pressão dentro dos alvéolos Inibe secreção do leite Regressão alvéolos e ductos – 1 a 2 meses 6 semanas entre lactações Doenças associadas Mastite – trauma Hipocalcemia – vacas e cadelas Neoplasia