Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
PROF. DR. ANTONIO FERREIRA DE MELO JUNIOR FARMACÊUTICO MESTRE E DOUTOR EM CIÊNCIAS FISIOLÓGICAS FISIOLOGIA GASTROINTESTINAL 1. TRATO ALIMENTAR O trato alimentar é responsável por fornecer ao corpo um suprimento constante de água, eletrólitos, vitaminas e nutrientes. Isso envolve a movimentação do alimento pelo trato alimentar, a secreção de soluções digestivas e a digestão dos alimentos, a absorção de água, eletrólitos, vitaminas e produtos da digestão, a circulação de sangue pelos órgãos gastrointestinais para transportar as substâncias absorvidas e o controle dessas funções pelo sistema nervoso e hormonal locais. Cada parte do trato alimentar está adaptada às suas funções específicas, como o esôfago para a simples passagem do alimento, o estômago para o armazenamento temporário do alimento e o intestino delgado para a digestão e absorção. Figura 1. Trato alimentar. Reimpressa de “Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica (p. 2320), por HALL, John E., HALL, Michael E., 2017, Rio de Janeiro, RJ: Elsevier Editora Ltda. Direitos autorais por 2017 Elsevier Editora Ltda.” 2. ANATOMIA FISIOLÓGICA DA PARADE GASTROINTESTINAL Figura 2. Corte transversal típico do intestino. Reimpressa de “Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica (p. 2322), por HALL, John E., HALL, Michael E., 2017, Rio de Janeiro, RJ: Elsevier Editora Ltda. Direitos autorais por 2017 Elsevier Editora Ltda.” 3. MÚSCULO LISO GASTROINTESTINAL O músculo liso gastrointestinal é constituído por feixes de fibras musculares lisas que se conectam eletricamente através de junções comunicantes, permitindo a propagação de sinais elétricos que desencadeiam as contrações musculares. Cada feixe de fibras musculares lisas está parcialmente separado do seguinte, mas se fundem em diversos pontos, formando uma rede de feixes de músculo liso que funciona como um sincício. Quando um potencial de ação é disparado em qualquer ponto da massa muscular, ele se propaga em todas as direções no músculo, podendo percorrer toda a extensão do trato intestinal. Além disso, existem conexões entre as camadas musculares longitudinal e circular, de modo que a excitação de uma delas geralmente excita a outra. 4. SISTEMA NERVOSO ENTÉRICO O trato gastrointestinal possui um sistema nervoso próprio, o sistema nervoso entérico, que é composto por dois plexos: o plexo mio entérico e o plexo submucoso. O primeiro controla os movimentos gastrointestinais e o segundo, a secreção gastrointestinal e o fluxo sanguíneo local. O sistema nervoso entérico é bastante desenvolvido e composto por cerca de 100 milhões de neurônios, quase a mesma quantidade presente na medula espinal. As fibras extrínsecas simpáticas e parassimpáticas se conectam com o plexo mioentérico e com o submucoso, e as terminações nervosas sensoriais podem provocar reflexos locais ou serem transmitidas para outras regiões do sistema nervoso. O sistema nervoso entérico pode funcionar independentemente dos nervos extrínsecos, mas sua estimulação pode intensificar ou inibir as funções gastrointestinais. Figura 3. Controle neural da parede intestinal, mostrando (1) os plexos mioentérico e submucoso (fibras pretas); (2) o controle extrínseco desses plexos pelos sistemas nervosos simpático e parassimpático (fibras vermelhas); (3) fibras sensoriais passando do epitélio luminal e da parede intestinal para os plexos entéricos, depois para os gânglios pré-vertebrais da medula espinal e, diretamente, para a própria medula espinal e o tronco cerebral (fibras verdes). Reimpressa de “Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica (p. 2329), por HALL, John E., HALL, Michael E., 2017, Rio de Janeiro, RJ: Elsevier Editora Ltda. Direitos autorais por 2017 Elsevier Editora Ltda.” 4.1 DIFEREÇA ENTRE OS PLEXOS O plexo mioentérico é uma cadeia linear de neurônios interconectados que se estende ao longo do trato gastrointestinal, entre as camadas longitudinal e circular do músculo liso intestinal. Esse plexo é responsável pelo controle da atividade muscular em todo o intestino, aumentando a contração tônica, a intensidade das contrações rítmicas, o ritmo de contração e a velocidade de condução das ondas peristálticas intestinais. Alguns dos neurônios do plexo mioentérico são inibitórios, o que é útil para inibir os músculos dos esfíncteres intestinais. Já o plexo submucoso está envolvido com o controle da parede interna de cada segmento do intestino. Ele integra sinais sensoriais do epitélio gastrointestinal para ajudar a controlar a secreção intestinal local, a absorção local e a contração local do músculo submucoso, que causa graus variados de dobramento da mucosa gastrointestinal. 5. TIPOS DE NEUROTRANSMISSORES SECRETADOS POR NEURÔNIOS ENTÉRICOS • acetilcolina; • norepinefrina; • trifosfato de adenosina; • serotonina; • dopamina; • colecistocinina; • substância P; • polipeptídeo intestinal vasoativo; • somatostatina; • leuencefalina; • metencefalina; • bombesina. 6. ESTIMULAÇÃO SIMPÁTICA O sistema nervoso simpático é responsável por inibir a atividade do trato gastrointestinal, e suas fibras se originam da medula espinal entre os segmentos T-5 e L-2. Após saírem da medula, muitas das fibras pré- ganglionares entram nas cadeias simpáticas lateralmente à coluna vertebral e passam por diversos gânglios para chegar aos corpos dos neurônios simpáticos pós-ganglionares, que se distribuem pelos nervos simpáticos pós-ganglionares para todas as partes do intestino. Os terminais dos nervos simpáticos secretam principalmente norepinefrina. A estimulação do sistema nervoso simpático inibe a atividade do trato gastrointestinal, o que pode bloquear a movimentação do alimento pelo intestino. 6.1 FIBRAS NERVOSAS SENSORIAIS AFERENTES DO INTESTINO O intestino possui diversas fibras nervosas sensoriais aferentes que transmitem sinais para o sistema nervoso central. Algumas dessas fibras têm seus corpos celulares no sistema nervoso entérico e outras nos gânglios da raiz dorsal da medula espinal. Essas fibras podem ser estimuladas por irritação da mucosa intestinal, distensão excessiva ou presença de substâncias químicas específicas. Os sinais transmitidos por essas fibras podem causar excitação ou inibição dos movimentos ou secreção intestinal. Além disso, as fibras aferentes transmitem sinais sensoriais do trato gastrointestinal para o bulbo cerebral por meio dos nervos vagos, que por sua vez, desencadeia reflexos vagais que retornam ao trato gastrointestinal para controlar suas funções. 7. REFLEXO GASTROINTESTINAL O sistema nervoso entérico é responsável pelo controle gastrointestinal e está conectado com os sistemas simpático e parassimpático. Existem três tipos de reflexos essenciais para o controle gastrointestinal: Reflexos completamente integrados na parede intestinal do sistema nervoso entérico, que controlam a secreção gastrointestinal, peristaltismo, contrações de mistura, efeitos inibidores locais etc. Reflexos do intestino para os gânglios simpáticos pré-vertebrais e que voltam para o trato gastrointestinal, transmitindo sinais por longas distâncias para outras áreas do trato gastrointestinal, como o reflexo gastrocólico, reflexos enterogástricos e reflexo colonoileal. Reflexos do intestino para a medula ou para o tronco cerebral e que voltam para o trato gastrointestinal, incluindo reflexos do estômago e do duodeno para o tronco cerebral para controlar a atividade motora e secretória gástrica, reflexos de dor que causam inibição geral do trato gastrointestinal e reflexos de defecação que passam desde o cólon e o reto para a medula espinal e produzem as poderosas contrações colônicas, retais e abdominais necessárias à defecação.8. CONTROLE HORMONAL DA MOTILIDADE GASTROINTESTINAL Hormônio Estímulos para Secreção Locais de Secreção Ações Gastrina Proteína Distensão Nervo (Ácido inibe liberação) Células G do antro, duodeno e jejuno Estimula Secreção ácido gástrico Crescimento de mucosa Colecistocinina Proteína Gordura Ácido Células I do duodeno, jejuno e íleo Estimula Secreção de enzima pancreática Secreção de bicarbonato pancreático Contração da vesícula biliar Crescimento do pâncreas exócrino Inibe Esvaziamento gástrico Secretina Ácido Gordura Células S do duodeno, jejuno e íleo Estimula Secreção de pepsina Secreção de bicarbonato pancreático Secreção de bicarbonato biliar Crescimento de pâncreas exócrino Inibe Secreção de ácido gástrico Peptídeo inibidor gástrico Proteína Gordura Carboidrato Células K do duodeno e jejuno Estimula Liberação de insulina Inibe Secreção de ácido gástrico Motilina Gordura Ácido Nervo Células M do duodeno e jejuno Estimula Motilidade gástrica Motilidade intestinal 9. PERISTALTISMO O peristaltismo é o movimento propulsivo básico do trato gastrointestinal, no qual um anel contrátil surge em um ponto e se move para adiante, movendo qualquer material à frente dele. Este movimento é inerente a muitos tubos de músculo liso sincicial, e pode ser estimulado por distensão do trato gastrointestinal, irritação química ou física do revestimento epitelial do intestino, ou intensos sinais nervosos parassimpáticos para o intestino. O peristaltismo também ocorre nos ductos biliares, nos ductos glandulares, nos ureteres e em muitos tubos de músculos lisos do corpo. Figura 4. Peristaltismo. Reimpressa de “Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica (p. 2338), por HALL, John E., HALL, Michael E., 2017, Rio de Janeiro, RJ: Elsevier Editora Ltda. Direitos autorais por 2017 Elsevier Editora Ltda.” 10. INGESTÃO DE ALIMENTOS A fome é responsável por determinar a quantidade de alimentos que a pessoa ingere, enquanto o apetite é responsável por determinar o tipo de alimento que a pessoa prefere. Esses mecanismos são sistemas reguladores automáticos que são importantes para manter o suprimento nutricional adequado para o corpo. 10.1 MASTIGAÇÃO Os dentes são adaptados para a mastigação, com os incisivos para cortar e os molares para triturar. A maioria dos músculos da mastigação é inervada pelo quinto nervo craniano e controlada por núcleos no tronco encefálico. A presença do bolo alimentar na boca desencadeia o reflexo de mastigação, que é repetido continuamente. A mastigação é especialmente importante para frutas e vegetais crus, que possuem membranas de celulose indigeríveis. Além disso, a mastigação ajuda na digestão dos alimentos porque as enzimas digestivas agem nas superfícies das partículas de alimentos. Triturar o alimento em partículas pequenas também previne escoriação do trato gastrointestinal e facilita o transporte do alimento pelo intestino. 10.2 DEGLUTIÇÃO A deglutição é um processo que pode ser dividido em três etapas: o estágio voluntário, o estágio faríngeo e o estágio esofágico. No primeiro estágio, o alimento é empurrado para trás pela língua contra o palato. No segundo estágio, o bolo alimentar atinge a faringe, onde estimula áreas receptoras que desencadeiam contrações musculares automáticas. A laringe se eleva para evitar que o alimento chegue à traqueia e a epiglote move-se para cobrir a abertura da laringe. O terceiro estágio ocorre no esôfago, onde o bolo alimentar é movido por dois tipos de peristaltismo em direção ao estômago. Figura 5. Mecanismo de deglutição. Reimpressa de “Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica (p. 2352), por HALL, John E., HALL, Michael E., 2017, Rio de Janeiro, RJ: Elsevier Editora Ltda. Direitos autorais por 2017 Elsevier Editora Ltda.” 10.3 FUNÇÃO DO ESFÍNCTER GASTROESOFÁGICO O esfíncter gastroesofágico é um músculo circular que fica na porção final do esôfago, cerca de 3 centímetros acima da sua junção com o estômago. Ele funciona como uma válvula que impede o refluxo do conteúdo gástrico para o esôfago. Em condições normais, o esfíncter permanece tonicamente contraído, gerando pressão intraluminal no esôfago de cerca de 30 mmHg. Quando ocorre a onda peristáltica da deglutição, o esfíncter relaxa, permitindo que o alimento passe facilmente para o estômago. No entanto, em algumas situações anormais, como na condição chamada acalasia, o esfíncter pode não relaxar adequadamente, causando dificuldades na deglutição e outros sintomas. Além disso, a mucosa esofágica não é capaz de resistir por muito tempo à ação das secreções gástricas ácidas e enzimas proteolíticas. Mas a constrição tônica do esfíncter esofágico inferior evita que ocorra o refluxo significativo do conteúdo gástrico para o esôfago, protegendo-o da ação digestiva das secreções gástricas, exceto em circunstâncias anormais. 11. FUNÇÕES MOTORA DO ESTÔMAGO As funções motoras do estômago incluem: Armazenamento de grande quantidade de alimento, até que ele possa ser processado no estômago, no duodeno e nas demais partes do intestino delgado; Mistura do alimento com secreções gástricas até formar uma mistura semilíquida chamada quimo; Esvaziamento lento do quimo do estômago para o intestino delgado, com uma taxa de fluxo compatível com a digestão e absorção adequadas pelo intestino delgado. Figura 6. Anatomia fisiológica do estômago. Reimpressa de “Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica (p. 2358), por HALL, John E., HALL, Michael E., 2017, Rio de Janeiro, RJ: Elsevier Editora Ltda. Direitos autorais por 2017 Elsevier Editora Ltda.” 11.1 MISTURA E PROPULSÃO DO ALIMENTO NO ESTÔMAGO Os sucos digestivos do estômago são secretados pelas glândulas gástricas na parede do corpo do estômago. Ondas constritivas peristálticas fracas, chamadas de ondas de mistura, iniciam-se nas porções média a superior da parede gástrica e deslocam-se na direção do antro, uma a cada 15 a 20 segundos. Essas ondas se intensificam à medida que se aproximam do piloro, formando anéis constritivos que forçam o conteúdo antral sob pressão cada vez maior na direção do piloro. Esses anéis constritivos também têm função importante na mistura dos conteúdos gástricos, combinados com a ação de ejeção retrógrada chamada "retropulsão". Esse movimento é um mecanismo de mistura extremamente importante no estômago, permitindo a formação do quimo antes de ser lentamente esvaziado para o intestino delgado. 11.2 QUIMO O quimo é a mistura formada no estômago após o alimento ter sido bem misturado com as secreções gástricas. O quimo é a forma pela qual o alimento deixa o estômago e entra no intestino delgado para a continuação da digestão e absorção. O grau de fluidez do quimo depende das quantidades relativas dos alimentos, da água e das secreções gástricas presentes na mistura, assim como do grau de digestão que ocorreu no estômago. Geralmente, o quimo é de consistência semilíquida a pastosa, permitindo uma boa absorção dos nutrientes pelo intestino delgado. 12. CONTRAÇÕES DE FOME As contrações de fome são reguladas por um complexo sistema neural e hormonal que envolve o sistema nervoso autônomo, hormônios como a grelina e a colecistocinina, e fatores psicológicos como a expectativa e o desejo de comer. Essas contrações são importantes para garantir a mobilização do alimento no trato gastrointestinal e estimular a ingestão de alimentos quando necessário. No entanto, em algumas condições, como na síndrome do intestino irritável, as contrações do estômago podem estar desreguladas e causar desconforto abdominal e outros sintomas gastrointestinais. 13. CONTROLEDO ESVAZIAMENTO GÁSTRICO O esvaziamento do estômago é controlado principalmente por mecanismos de feedback inibitórios do duodeno, incluindo reflexos nervosos enterogástricos de feedback inibitório e feedback hormonal pela CCK. Esses mecanismos retardam o esvaziamento gástrico quando há muito quimo no intestino delgado ou quando o quimo é excessivamente ácido, contém muita proteína ou gordura não processada, é hipotônico ou hipertônico, ou é irritativo. Dessa forma, a intensidade do esvaziamento gástrico é limitada à quantidade de quimo que o intestino delgado pode processar. Fatores como o grau de enchimento do estômago e a ação excitatória da gastrina também afetam o esvaziamento gástrico, mas em grau moderado. O controle do esvaziamento gástrico é importante para garantir que o quimo seja processado adequadamente pelo intestino delgado e para evitar irritação ou sobrecarga do intestino. 14. MOVIMENTOS DO INTESTINO DELGADO O intestino delgado é responsável pela absorção dos nutrientes, vitaminas e minerais dos alimentos que foram parcialmente digeridos no estômago. Os movimentos no intestino delgado podem ser classificados em contrações de mistura e contrações propulsivas. As contrações de mistura dividem o alimento em segmentos, promovendo a mistura do alimento com as secreções do intestino delgado. As contrações propulsivas, ou ondas peristálticas, movem o quimo em direção ao ânus. Elas ocorrem em qualquer parte do intestino delgado e são controladas por sinais nervosos e hormonais. As contrações de segmentação e as ondas peristálticas trabalham juntas para promover a absorção eficiente de nutrientes e para garantir que o quimo seja distribuído por todo o intestino delgado. Figura 7. Movimentos de segmentação do intestino delgado. Reimpressa de “Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica (p. 2358), por HALL, John E., HALL, Michael E., 2017, Rio de Janeiro, RJ: Elsevier Editora Ltda. Direitos autorais por 2017 Elsevier Editora Ltda.” 15. FUNÇÕES SECRETORAS DO TRATO ALIMENTAR O trato gastrointestinal possui glândulas secretoras que desempenham duas funções principais: a secreção de enzimas digestivas em quase todas as áreas do trato alimentar, desde a boca até o íleo, e a secreção de muco para lubrificar e proteger todas as partes do trato alimentar, desde a boca até o ânus. As secreções digestivas são formadas em resposta à presença de alimento no trato alimentar e variam em quantidade e composição em diferentes partes do trato gastrointestinal. 16. SECREÇÃO DE SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS A secreção de substâncias orgânicas pelas células glandulares envolve uma série de processos celulares complexos. A formação da secreção requer nutrientes que são fornecidos pelo sangue, e a síntese das substâncias orgânicas ocorre principalmente no retículo endoplasmático e no complexo de Golgi da célula glandular, com a ajuda de mitocôndrias que fornecem energia na forma de ATP. Os materiais da secreção são transportados através do retículo endoplasmático e armazenados em vesículas secretoras nas regiões apicais das células secretoras. A liberação da secreção ocorre por meio de exocitose, que é controlada por sinais nervosos ou hormonais que aumentam a permeabilidade da membrana celular aos íons cálcio, levando à fusão das vesículas com a membrana apical e à liberação do conteúdo. 17. SECREÇÃO DE SALIVA A saliva é produzida pelas glândulas salivares, sendo as principais a parótida, submandibular e sublingual. Além disso, existem várias pequenas glândulas orais. A saliva diária produzida pelo corpo varia de 800 a 1500 ml, com uma média de 1000 ml. A saliva contém dois tipos principais de proteínas: a secreção serosa, que contém a enzima ptialina (α-amilase) para a digestão de amido, e a secreção mucosa, que contém mucina para lubrificar e proteger as superfícies. As glândulas parótidas produzem principalmente a secreção serosa, enquanto as submandibulares e sublinguais produzem tanto a secreção serosa quanto a mucosa. As glândulas bucais produzem apenas muco. A saliva tem um pH entre 6,0 e 7,0, o que é favorável para a digestão da ptialina. 18. SECREÇÃO GÁSTRICA A mucosa gástrica do estômago contém células secretoras de muco, bem como duas glândulas tubulares importantes: glândulas oxínticas e glândulas pilóricas. As glândulas oxínticas secretam ácido clorídrico, pepsinogênio, fator intrínseco e muco, enquanto as glândulas pilóricas secretam principalmente muco e o hormônio gastrina. As glândulas oxínticas constituem cerca de 80% do estômago proximal e ficam localizadas nas superfícies internas do corpo e do fundo do estômago, enquanto as glândulas pilóricas correspondem aos 20% distais do estômago e ficam localizadas na porção antral do estômago. 19. GLÂNDULAS PILÓRICAS As glândulas pilóricas são semelhantes às glândulas oxínticas em sua estrutura tubular, mas têm uma quantidade muito menor de células pépticas e quase nenhuma célula parietal. Em vez disso, contêm células mucosas que secretam principalmente muco para lubrificar e proteger a parede gástrica das enzimas gástricas. Além disso, as glândulas pilóricas também secretam o hormônio gastrina, que desempenha um papel importante no controle da secreção gástrica. 19.1 GLÂNDULAS OXÍNTICAS As células parietais das glândulas oxínticas são as únicas células que secretam ácido clorídrico, e essa secreção é controlada por sinais endócrinos e nervosos. As células ECL, localizadas na submucosa próxima às glândulas oxínticas, secretam histamina, que estimula a secreção de ácido clorídrico pelas células parietais. As células ECL são estimuladas pela gastrina, um hormônio secretado na porção antral da mucosa gástrica em resposta às proteínas nos alimentos que estão sendo digeridos. As células ECL também podem ser estimuladas por hormônios secretados pelo sistema nervoso entérico da parede gástrica. Figura 8. Glândula oxíntica do corpo do estômago. Reimpressa de “Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica (p. 2393), por HALL, John E., HALL, Michael E., 2017, Rio de Janeiro, RJ: Elsevier Editora Ltda. Direitos autorais por 2017 Elsevier Editora Ltda.” 20. SECREÇÃO PANCREÁTICA O pâncreas é uma grande glândula composta, localizada abaixo do estômago, que secreta enzimas digestivas pelos ácinos pancreáticos e grandes volumes de solução de bicarbonato de sódio pelos ductos pequenos e maiores. O suco pancreático é transportado pelo longo ducto pancreático, que normalmente drena para o ducto hepático, antes de se esvaziar no duodeno pela papila de Vater. A secreção do suco pancreático é estimulada pela presença de quimo nas porções superiores do intestino delgado, e suas características são determinadas pelos tipos de alimento no quimo. O pâncreas também secreta insulina pelas ilhotas de Langerhans, dispersas por todo o pâncreas, para o sangue e não para o intestino. Figura 9. Regulação da secreção pancreática. Reimpressa de “Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica (p. 2413), por HALL, John E., HALL, Michael E., 2017, Rio de Janeiro, RJ: Elsevier Editora Ltda. Direitos autorais por 2017 Elsevier Editora Ltda.” 20.1 ENZIMAS DIGESTIVAS PANCREÁTICAS A secreção pancreática contém enzimas para digerir proteínas, carboidratos e gorduras, além de íons bicarbonato para neutralizar a acidez do quimo. As enzimas mais importantes para a digestão de proteínas são a tripsina, quimotripsina e carboxipolipeptidase. A amilase pancreática é a enzima para digestão de carboidratos e a lipase pancreática é a enzima para digestão de gorduras, juntamente com a colesterol esterase e a fosfolipase. As enzimas proteolíticas são secretadas inativas e são ativadas no trato intestinal pela enterocinaseou pela própria tripsina. 20.2 ESTÍMULOS BÁSICOS DA SECREÇÃO PANCREÁTICA A secreção pancreática é regulada por três estímulos básicos: acetilcolina, colecistocinina e secretina. A acetilcolina é liberada pelos nervos colinérgicos para o sistema nervoso entérico, enquanto a colecistocinina é secretada pela mucosa do duodeno e jejuno superior quando o alimento entra no intestino delgado. A secretina é secretada pelas mucosas duodenal e jejunal em resposta a alimentos muito ácidos no intestino delgado. A acetilcolina e a colecistocinina estimulam as células acinares do pâncreas a produzirem grandes quantidades de enzimas digestivas pancreáticas, enquanto a secretina estimula a secreção de grandes volumes de solução aquosa de bicarbonato de sódio pelo epitélio do ducto pancreático. A secreção pancreática é importante para a digestão adequada dos alimentos no intestino delgado. 21. SECREÇÃO DE BILE O fígado tem a função de secretar bile, que geralmente varia entre 600 e 1000 mL por dia. A bile tem duas funções principais: primeiro, ela ajuda na digestão e absorção de gorduras, não por conter enzimas digestivas, mas pelos ácidos biliares emulsificarem as grandes partículas de gordura em partículas menores, que são atacadas pelas lipases no suco pancreático, e auxiliarem na absorção dos produtos finais da digestão de gordura através da membrana mucosa intestinal. Segundo a bile serve como meio de excreção de vários produtos do sangue, como a bilirrubina, que é o produto final da destruição da hemoglobina, e o colesterol em excesso. Figura 10. Secreção hepática e esvaziamento da vesícula biliar. Reimpressa de “Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica (p. 2415), por HALL, John E., HALL, Michael E., 2017, Rio de Janeiro, RJ: Elsevier Editora Ltda. Direitos autorais por 2017 Elsevier Editora Ltda.” 21.1 ANATOMIA FISIOLÓGICA DA SECREÇÃO DE BILE A bile é secretada pelo fígado em duas etapas. Primeiro, a solução inicial é secretada pelos hepatócitos, contendo ácidos biliares, colesterol e outros constituintes orgânicos. Essa secreção flui pelos canalículos biliares e desemboca nos ductos biliares terminais, fluindo então para ductos progressivamente maiores até chegar ao ducto hepático e ao ducto biliar comum. A segunda porção da secreção hepática é acrescentada à bile inicial enquanto ela percorre os ductos biliares, contendo solução aquosa de íons sódio e bicarbonato, secretada pelas células epiteliais que revestem os canalículos e ductos. Essa segunda secreção pode aumentar a quantidade total de bile em até 100% ou mais e é estimulada especialmente pela secretina, que leva à secreção de íons bicarbonato para neutralizar o ácido que chega ao duodeno do estômago. A bile é armazenada na vesícula biliar antes de ser liberada no duodeno. Figura 11. Formação de cálculos biliares. Reimpressa de “Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica (p. 2421), por HALL, John E., HALL, Michael E., 2017, Rio de Janeiro, RJ: Elsevier Editora Ltda. Direitos autorais por 2017 Elsevier Editora Ltda.” 22. SECREÇÃO DO INTESTINO DELGADO As glândulas de Brunner são glândulas mucosas compostas localizadas na parede do duodeno, que secretam grande quantidade de muco alcalino em resposta a estímulos táteis ou irritativos, estimulação vagal e hormônios gastrointestinais, especialmente a secretina. O muco secretado pelas glândulas de Brunner protege a parede duodenal da digestão pelo suco gástrico e contém íons bicarbonato, que se somam aos íons bicarbonato da secreção pancreática e da bile hepática na neutralização do ácido clorídrico que entra no duodeno vindo do estômago. As glândulas de Brunner são inibidas por estimulação simpática, o que pode deixar o bulbo duodenal desprotegido e ser um fator que contribui para a formação de úlceras pépticas nessa área do trato gastrointestinal em cerca de 50% das pessoas com úlcera. 23. SECREÇÃO DO INTESTINO GROSSO A mucosa do intestino grosso possui células mucosas que secretam muco, sendo essa a secreção preponderante. A estimulação tátil direta das células epiteliais e reflexos nervosos locais regulam essa secreção. A estimulação parassimpática intensa pode levar à secreção excessiva de muco. O muco protege a parede intestinal contra escoriações e a atividade bacteriana presente nas fezes, além de evitar que os ácidos formados nas fezes ataquem a parede intestinal, devido ao seu pH alcalino. 24. HIDRÓLISE DE CARBOIDRATOS A hidrólise de carboidratos é um processo no qual grandes moléculas de polissacarídeos ou dissacarídeos são quebradas em unidades menores de monossacarídeos. Durante a formação dessas moléculas, um íon hidrogênio é removido de um monossacarídeo e um íon hidroxila é removido do outro, formando uma ligação entre eles e uma molécula de água. Quando esses carboidratos são ingeridos, enzimas específicas nos sucos digestivos catalisam a hidrólise, que reverte o processo de condensação, reintroduzindo os íons hidrogênio e hidroxila na molécula e quebrando a ligação. Isso resulta na separação dos monossacarídeos para serem absorvidos e utilizados pelo corpo. Figura 12. Hidrólise de carboidratoss. Reimpressa de “Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica (p. 2428), por HALL, John E., HALL, Michael E., 2017, Rio de Janeiro, RJ: Elsevier Editora Ltda. Direitos autorais por 2017 Elsevier Editora Ltda.” 24.1 CARBOIDRATOS DA DIETA ALIMENTAR Os principais carboidratos na dieta humana normal são a sacarose (açúcar de cana), lactose (encontrada no leite) e amidos (polissacarídeos presentes em alimentos de origem vegetal como batatas e grãos). Outros carboidratos ingeridos em menor quantidade incluem amilose, glicogênio, álcool, ácido lático, ácido pirúvico, pectinas e dextrinas, além de pequenas quantidades de derivados de carboidratos encontrados em carne. 24.2 DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS A digestão de carboidratos começa na boca com a ação da enzima ptialina presente na saliva, que hidrolisa o amido em maltose e outros polímeros de glicose. No entanto, a digestão do amido continua no fundo do estômago por até 1 hora antes de se misturar com as secreções gástricas. Cerca de 30% a 40% do amido já terá sido hidrolisado para formar maltose antes de a atividade da enzima ser bloqueada pelo ácido gástrico. A digestão de carboidratos continua no intestino delgado com a ação de outras enzimas, como a maltase, sacarase e lactase, que hidrolisam dissacarídeos em monossacarídeos, que são absorvidos e utilizados pelo corpo para energia. Figura 13. Digestão de carboidratos. Reimpressa de “Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica (p. 2430), por HALL, John E., HALL, Michael E., 2017, Rio de Janeiro, RJ: Elsevier Editora Ltda. Direitos autorais por 2017 Elsevier Editora Ltda.” 25. HIDRÓLISE DE GORDURAS A hidrólise de gorduras é um processo no qual as moléculas de triglicerídeos presentes na dieta são quebradas em ácidos graxos e glicerol. Os triglicerídeos são formados por três moléculas de ácidos graxos condensadas com uma molécula de glicerol, durante a condensação, três moléculas de água são removidas. Durante a digestão, as enzimas digestivas de gorduras reintroduzem três moléculas de água na molécula de triglicerídeo, revertendo o processo de condensação e separando as moléculas de ácido graxo do glicerol. Esse processo é conhecido como hidrólise e permite que o corpo absorva e utilize as gorduras como fonte de energia. Figura 14. Hidrólise de gordura neutra catalisada por lipase. Reimpressa de “Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica (p. 2435), por HALL, John E., HALL, Michael E., 2017, Rio de Janeiro, RJ: Elsevier Editora Ltda. Direitos autorais por 2017 Elsevier Editora Ltda.” 25.1 GORDURAS NA DIETA As gorduras maiscomuns na dieta humana são as gorduras neutras ou triglicerídeos, compostas por glicerol esterificado com três moléculas de ácidos graxos. Essas gorduras são encontradas em abundância em alimentos de origem animal e em quantidades menores em alimentos de origem vegetal. Além das gorduras neutras, a dieta também contém pequenas quantidades de fosfolipídios, colesterol e ésteres de colesterol, que contêm ácidos graxos e podem ser considerados gorduras. O colesterol é um composto esterol que não contém ácido graxo, mas é derivado de gorduras e metabolizado como elas, portanto é considerado gordura do ponto de vista dietético. 25.2 DIGESTÃO DE GORDURAS A digestão das gorduras no intestino delgado começa quando a bile emulsifica as gorduras, aumentando a área superficial disponível para a ação da lipase pancreática. A lipase pancreática age sobre as gotículas de gordura emulsificadas, convertendo os triglicerídeos em ácidos graxos e glicerol. Os ácidos graxos e o glicerol são absorvidos pelas células do intestino delgado e reesterificados em triglicerídeos, que são embalados em partículas chamadas quilomícrons. Os quilomícrons são lançados na corrente sanguínea através dos vasos linfáticos do intestino delgado e levados para o sistema circulatório geral, onde as células do corpo podem retirar os ácidos graxos dos quilomícrons para utilizá-los como fonte de energia ou armazená-los nas células adiposas para uso posterior. Figura 15. Digestão de gorduras. Reimpressa de “Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica (p. 2438), por HALL, John E., HALL, Michael E., 2017, Rio de Janeiro, RJ: Elsevier Editora Ltda. Direitos autorais por 2017 Elsevier Editora Ltda.” 26. HIDRÓLISE DE PROTEÍNAS A hidrólise de proteínas é um processo no qual as moléculas de proteínas presentes na dieta são quebradas em seus aminoácidos constituintes. As proteínas são formadas por múltiplos aminoácidos que se ligam por ligações peptídicas, onde um íon hidroxila é removido de um aminoácido e um íon hidrogênio é removido do outro. Durante a digestão, as enzimas proteolíticas catalisam a hidrólise, reintroduzindo íons hidrogênio e hidroxila das moléculas de água nas moléculas de proteína, para clivá-las em seus aminoácidos constituintes. A química da digestão é simples, pois o mesmo processo básico de hidrólise é usado para quebrar os três tipos principais de alimentos. A diferença está nos tipos de enzimas necessárias para promover as reações de hidrólise para cada tipo de alimento. Todas as enzimas digestivas são proteínas. 26.1 DIGESTÃO DE PROTEÍNAS A digestão das proteínas começa no estômago com a ação da pepsina, uma enzima péptica que é mais ativa em um pH ácido entre 2,0 e 3,0. O ácido clorídrico secretado pelas células parietais ajuda a manter esse ambiente ácido para a pepsina atuar. A pepsina é capaz de digerir o colágeno, uma proteína presente em tecidos conjuntivos das carnes, e inicia a quebra de outras proteínas em proteoses, peptonas e polipeptídeos. No entanto, a maior parte da digestão das proteínas ocorre no intestino delgado com a ação de enzimas pancreáticas e intestinais. A sequência de aminoácidos e as características físicas e químicas de cada proteína determinam suas funções específicas no organismo. Figura 16. Digestão de proteínas. Reimpressa de “Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica (p. 2433), por HALL, John E., HALL, Michael E., 2017, Rio de Janeiro, RJ: Elsevier Editora Ltda. Direitos autorais por 2017 Elsevier Editora Ltda. 27. BASES ANATÔMICAS DA ABSORÇÃO Em média, 8 a 9 litros de líquido são secretados pelo trato gastrointestinal diariamente, mas apenas cerca de 1,5 litros são absorvidos no intestino delgado. O restante passa para o cólon através da válvula ileocecal. O estômago é uma área de pouca absorção, devido à falta de vilosidades na membrana absortiva e à baixa permeabilidade das junções estreitas entre as células epiteliais. Apenas algumas poucas substâncias lipossolúveis são absorvidas em pequenas quantidades. 27.1 AS PREGAS DE KERCKRING, VILOSIDADES E MICROVILOSIDADES As pregas de Kerckring, vilosidades e microvilosidades são estruturas presentes na mucosa do intestino delgado que aumentam sua área absortiva em cerca de 1.000 vezes, perfazendo uma área total de cerca de 250 metros quadrados. As pregas de Kerckring são pregas circulares que se estendem por grande parte do intestino, enquanto as vilosidades são pequenas projeções da superfície epitelial que ficam próximas umas das outras. Cada célula epitelial intestinal nas vilosidades possui uma borda em escova formada por microvilosidades que aumentam a área superficial exposta aos materiais intestinais. A combinação dessas estruturas permite a absorção eficiente de nutrientes e água no intestino delgado. Além disso, a disposição vantajosa do sistema vascular e dos vasos linfáticos nas vilosidades permite a absorção de líquidos e solutos para o sangue e linfa. As microvilosidades são capazes de se contrair ritmicamente, renovando o contato delas com o líquido no lúmen intestinal. Figura 17. Corte longitudinal do intestino delgado mostrando as válvulas coniventes recobertas por vilosidades. Reimpressa de “Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica (p. 2442), por HALL, John E., HALL, Michael E., 2017, Rio de Janeiro, RJ: Elsevier Editora Ltda. Direitos autorais por 2017 Elsevier Editora Ltda.” 28. ABSORÇÃO NO INSTESTINO DELGADO A absorção diária no intestino delgado inclui centenas de gramas de carboidratos, 100 gramas ou mais de gordura, 50 a 100 gramas de aminoácidos, 50 a 100 gramas de íons e 7 a 8 litros de água. A capacidade absortiva do intestino delgado é muito maior do que isso, podendo absorver muitos quilogramas de carboidratos, 500 gramas de gordura, 500 a 700 gramas de proteínas e 20 litros ou mais de água por dia. Por outro lado, o intestino grosso pode absorver mais água e íons, mas poucos nutrientes. 28.1 ABSORÇÃO ISOSMÓTICA DE ÁGUA A água é absorvida através da mucosa intestinal pelo sangue das vilosidades por difusão, seguindo as leis da osmose. Quando o quimo está suficientemente diluído, quase toda a água é absorvida para o sangue. Além disso, a água também pode ser transportada na direção oposta, do plasma para o quimo, especialmente quando soluções hiperosmóticas são lançadas do estômago para o duodeno. Nesse caso, a água será transferida por osmose para tornar o quimo isosmótico ao plasma em questão de minutos. 28.2 ABSORÇÃO DE SÓDIO, CLORETO, GLICOSE E AMINOÁCIDOS O sódio é ativamente transportado através da membrana intestinal e a absorção de sódio é estimulada pelo transporte ativo do íon das células epiteliais através das membranas basolaterais para os espaços paracelulares. Esse transporte ativo requer energia obtida da hidrólise do ATP pela enzima adenosina trifosfatase (ATPase) na membrana celular. Parte do sódio é absorvida em conjunto com íons cloreto e o transporte ativo de sódio através das membranas basolaterais da célula reduz a concentração de sódio dentro da célula a valor baixo. O sódio também é cotransportado por várias proteínas transportadoras específicas, incluindo cotransportador de sódio-glicose, cotransportadores de sódio-aminoácido e trocador de sódio-hidrogênio. Esses transportadores fornecem ainda mais íons sódio para serem transportados pelas células epiteliais para o líquido intersticial e os espaços paracelulares. Figura 18. Absorção de sódio, cloreto, glicose e aminoácido pelo epitélio intestinal. Reimpressa de “Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica (p. 2446), por HALL, John E., HALL, Michael E., 2017, Rio de Janeiro, RJ: Elsevier Editora Ltda. Direitos autorais por2017 Elsevier Editora Ltda.” 28.3 ABSORÇÃO DE ÍONS BICARBONATO NO DUODENO E JEJUNO Em condições normais, a absorção de bicarbonato é suficiente para neutralizar a acidez do conteúdo intestinal e manter o pH em torno de 7,5 a 8,0. No entanto, em algumas condições patológicas, como diarreia grave ou doenças inflamatórias intestinais, essa capacidade de neutralização pode ser sobrecarregada, levando a acidificação excessiva do conteúdo intestinal e danos ao epitélio intestinal. Além disso, a absorção de bicarbonato é essencial para manter o equilíbrio ácido-base do corpo como um todo, já que o bicarbonato é um tampão importante no plasma sanguíneo. 28.4 ABSORÇÃO ATIVA DE CÁLCIO, FERRO, POTÁSSIO, MAGNÉSIO E FOSFATO O processo de absorção de íons no intestino delgado é crucial para a manutenção do equilíbrio mineral no corpo. Os íons bicarbonato, por exemplo, precisa ser reabsorvidos ativamente após a secreção pancreática e biliar para o duodeno. Já os íons cálcio são absorvidos ativamente no duodeno, controlados pelo hormônio paratireóideo e vitamina D. Os íons ferro também são absorvidos ativamente para a formação de hemoglobina. Outros íons, como potássio, magnésio e fosfato, podem ser absorvidos ativamente através da mucosa intestinal, mas os bivalentes são absorvidos em menor quantidade. Em condições normais, o organismo necessita apenas de pequenas quantidades desses íons bivalentes diariamente. 29. ABSORÇÃO NO INTESTINO GROSSO – FORMAÇÃO DAS FEZES Cerca de 1.500 mililitros de quimo passam normalmente pela válvula ileocecal para o intestino grosso a cada dia. Grande parte da água e dos eletrólitos nesse quimo é absorvida no cólon, sobrando menos de 100 mililitros de líquido. Além disso, a maioria dos íons são absorvidos e apenas de 1 a 5 mEq de íons sódio e de cloreto são eliminados nas fezes. O cólon proximal, conhecido como cólon absortivo, é responsável pela maior parte da absorção e o cólon distal, conhecido como cólon de armazenamento, funciona principalmente para o armazenamento das fezes antes da sua excreção. 29.1 ABSORÇÃO E SECREÇÃO DE ELETRÓLITOS E ÁGUA A mucosa do intestino grosso tem alta capacidade de absorver ativamente o sódio, a qual é promovida pela diferença de potencial elétrico gerada pela absorção do sódio. As junções entre as células epiteliais do epitélio do intestino grosso são menos permeáveis, o que permite que a mucosa absorva íons sódio contra gradiente de concentração, especialmente se houver a presença da aldosterona. Além disso, a mucosa do intestino grosso secreta íons bicarbonato, enquanto absorve número igual de íons cloreto, em processo de transporte por troca. A absorção de sódio e cloreto cria um gradiente osmótico, o que por sua vez leva à absorção de água. 29.2 CAPACIDADE DE ABSORÇÃO MÁXIMA DO INTESTINO GROSSO O intestino grosso é capaz de absorver até 5-8 litros de líquido e eletrólitos por dia. Se a quantidade total de líquidos que entram no intestino grosso através da válvula ileocecal ou pela própria secreção do intestino grosso exceder essa quantidade, o excesso será eliminado nas fezes na forma de diarreia. Algumas toxinas, como as do cólera ou de outras infecções bacterianas, podem provocar a secreção de mais de 10 litros de líquido por dia pelas criptas do íleo terminal e do intestino grosso, causando diarreia grave, que pode ser fatal. 29.3 COMPOSIÇÃO DAS FEZES As fezes são normalmente compostas por três quartos de água e um quarto de matéria sólida, que por sua vez é composta por 30% de bactérias mortas, 10-20% de gordura, 10-20% de matéria inorgânica, 2-3% de proteínas e 30% de restos indigeridos dos alimentos e constituintes secos dos sucos digestivos, como pigmento da bile e células epiteliais degradadas. A cor marrom das fezes é causada pelas estercobilina e urobilina, derivadas da bilirrubina. O odor é ocasionado principalmente por produtos da ação bacteriana; esses produtos podem variar de pessoa para pessoa, dependendo da flora bacteriana colônica de cada um e do tipo de alimento ingerido. Os principais produtos odoríferos incluem indol, escatol, mercaptanas e sulfeto de hidrogênio.
Compartilhar