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1 Sistema Digestório e Suas Aplicações Farmacológicas Gabriella Almeida XXIV Sistema Digestórios e suas Aplicações Farmacológicas (Referências: Fisiologia Médica – Boron; Princípios de Anatomia e Fisiologia – Tortora) Objetivos: • Compreender o funcionamento do sistema digestório; • Identificar e descrever os principais mecanismos na produção das secreções digestivas; • Analisar o processo de absorção dos nutrientes e relacioná-los com a absorção dos medicamentos; • Compreender os mecanismos envolvidos no processo e digestão dos alimentos. A via oral é uma via importante para a administração dos medicamentos. Dentre as várias possibilidades, a via oral é a principal pela facilidade, menor custo e demais benefícios. Farmacologia: O sistema digestório desempenha importante papel na funcionalidade de um fármaco. Um medicamento, ao ser ingerido pela via oral será liberado dentro do trato gastrointestinal (TGI) e lá será absorvido. Papel do Sistema Digestório no Organismo: Processo de digestão: o Digestão Mecânica: trituração do alimento através da mastigação; mistura do alimento através das ondas mecânicas. o Digestão Química: ▪ Digestão enzimática ▪ Digestão ácida Ingestão de alimentos inicia múltiplas respostas: Endócrina Neural Parácrina Através de: • Quimiorreceptores (estímulos químicos); • Mecanorreceptores (detectam, por exemplo, o estiramento do estômago com a chegada do alimento); • Osmorreceptores (receptores osmóticos, que percebem as osmolaridade dos componentes presentes nas atividades). REGULAÇÃO DA FUNÇÃO GASTROINTESTINAL – SN ENTÉRICO – Um segundo cérebro Sistema Nervoso Entérico apresenta: Neurônios Sensoriais Interneurônios Neurônios Motores É considerado uma 3ª divisão do SNA. Sofre influências do SNC. O Sistema Nervoso Entérico apresenta duas subdivisões, sendo elas: • Plexo mioentérico: o Controla principalmente a motilidade do canal alimentar. • Plexo submucoso: o Controla principalmente as secreções do canal alimentar. O controle do funcionamento desses plexos se dá, principalmente, através de biotransmissores que são liberados pelos componentes do SNE, além dos peptídeos e aminas bioativas. A Ach, peptídeos e aminas bioativas são neurotransmissores do SNE que regulam a função motora e epitelial do TGI. 2 Sistema Digestório e Suas Aplicações Farmacológicas Gabriella Almeida XXIV Acetilcolina – principal neurotransmissor pré e pós-ganglionar que regula tanto a função secretória como a atividade do músculo liso no TGI. Peptídeos como o peptídeo vasoativo intestinal (VIP) tem papel na inibição da musculatura lisa intestinal e na estimulação da secreção de fluidos e eletrólitos intestinais. Outros peptídeos apresentam importante papel na regulação. Aminas bioativas como a serotonina também participam da regulação de função motora e epitelial do TGI. Produtos da digestão dos alimentos: Carboidratos na forma de monossacarídeos; Lipídios na forma de ácidos graxos livre, colesterol e fosfolipídios; Aminoácidos, provenientes da quebra das proteínas; Vitaminas, solubilizadas à medida que vão sendo digeridas; Sais Minerais; Água. SISTEMA DIGESTÓRIO É constituído basicamente por um tubo especializado ao longo do seu comprimento para o processamento sequencial do alimento, consistindo em uma série de segmentos ocos que se estendem da boca ao ânus e pela língua e dentes além de várias glândulas acessórias (glândulas anexas) e órgãos que adicionam secreções a eles. Túnicas do tubo digestório: Mucosa: tem sua área de superfície amplificada por vários mecanismos. Submucosa: consiste em tecido conjuntivo com vasos sanguíneos e, às vezes, glândulas. Muscular: duas camadas de músculo liso e neurônios entéricos. Serosa: camada envolvente de tecido conjuntivo que é coberto com células epiteliais escamosas. Assimilação dos nutrientes requer digestão e absorção dos nutrientes: • Um adulto sedentário necessita de 30kcal/Kg de peso para satisfazer suas necessidades energéticas. • O processo de digestão envolve várias partes do sistema digestório. • A absorção acontece principalmente no intestino delgado, mas desde a boca já ocorre absorção de nutrientes. Boca: A boca e orofaringe são responsáveis por triturar o alimento, lubrificar e iniciar a digestão de carboidratos e gorduras e impulsionar o alimento ao estômago. Nesse processo, os dentes são fundamentais para a trituração do alimento. Glândulas salivares: As principais são a parótida, a sublingual e submandibular. 3 Sistema Digestório e Suas Aplicações Farmacológicas Gabriella Almeida XXIV A salivação é controlada pelo SNA, consistindo em 1000 a 1500mL ao dia. A sensação e o sabor dos alimentos são estimuladores da salivação. A saliva é composta 95% de água, além de outros solutos como sódio, potássio, cloreto, bicarbonato e fosfato, alguns gases, ureia, ácido úrico, muco, lisozima e a amilase salivar, lipase e imunoglobulina A (IgA). Língua e suas papilas: Constituída por um conjunto de músculos que promovem o movimento, alteram sua forma e posição, e auxiliam na mastigação, na fala e deglutição. Apresenta ainda sensores (botões gustativos) que estão relacionados ao paladar, a informação que algo está sendo ingerido ou que estamos bebendo água, minimizando assim a sensação de sede. BOCA • É ainda importante local de absorção de fármacos pela via sublingual. Evitando o efeito de primeira passagem que acontece quando utilizamos via oral. Deglutição: • É o movimento que move o alimento da boca para o esôfago é facilitado pela secreção de saliva e muco, envolvendo a boca a faringe e esôfago. • Fase voluntária – passagem do alimento para a parte oral da faringe; • Fase faríngea – passagem involuntária do bolo alimentar da faringe para o esôfago; • Fase esofágica – passagem involuntária do bolo alimentar do esôfago até o estômago. ESÔFAGO Atua como um canal condutor para o estômago. Produz uma secreção mucosa que ajuda a lubrificar o órgão facilitando a passagem do bolo alimentar. Quase não participa do processo de absorção de nutrientes e fármacos, devido seu epitélio estratificado. ESTÔMAGO Armazena temporariamente o alimento e participa do processo de digestão através da mistura do bolo alimentar com os ácidos e enzimas presentes no suco gástrico, além de triturá-lo e transferir o quimo para o duodeno. Importante para a absorção de nutrientes e fármacos que já estejam, nesse ambiente ácido, 4 Sistema Digestório e Suas Aplicações Farmacológicas Gabriella Almeida XXIV em uma forma possível de atravessar as membranas celulares. Suco gástrico: Corpo – secreta ácido, pepsinogênio e fator intrínseco, principalmente pelas células parietais (ácido e fator intrínseco) além de células mucosas que produzem muco. Antro – região pilórica – Nessa região não encontramos células parietais, portanto nessa região não é secretado nem o ácido nem o fator intrínseco. Contém células principais e endócrinas incluindo as células G e D que produzem gastrina e somatostatina. As células epiteliais de revestimento (superficial) que recobrem as criptas gástricas bem como a superfície que secretam HCO3 -. Bombas de prótons • As bombas de prótons, alimentadas pelo ATP, secretam H+. • O Cl- difunde para o lúmen do estômago através dos canais de Cl-. Substâncias que estimulam direta e indiretamente a secreção de ácido: • Histamina: produzida por uma célula cromafim que fica próxima da célula parietal, e de forma endócrina regula a estimulaçãoda produção do ácido do estômago. • Acetilcolina: Um neurônio colinérgico libera Ach e a ligação da Ach com o receptor provoca a estimulação da célula. • Gastrina: Hormônio secretado por células enteroendócrinas do próprio estômago que fazem uma regulação parácrina da célula, mas também uma regulação endócrina. Prostaglandina PGE2 e somastostatina na inibição da secreção de ácido: • PGE2 e somatostatina atuam ativando a proteína Ga, que inibe a adenilato ciclase impedindo assim a formação de AMPc que ativaria a fosfoquinase (PKA). 5 Sistema Digestório e Suas Aplicações Farmacológicas Gabriella Almeida XXIV Hormônios entéricos que inibem a secreção de H+ Efeito da alimentação sobre a secreção de ácido: A refeição desencadeia 3 fases da secreção de ácido: Importância da acidez do suco gástrico: • O líquido fortemente ácido do estômago mata muitos microrganismos dos alimentos. • O HCl desnatura parcialmente as proteínas dos alimentos e estimula a secreção de hormônios que promovem o fluxo da bile e do suco pancreático. Secreção de pepsinogênio: • As células principais secretam o pepsinogênio que é a forma inativa da pepsina. • Essa enzima se torna ativa após hidrólise ácida já na luz do estômago. • Degrada parcialmente as proteínas. • A secreção é realizada pela secreção Ach por estímulo vagal. • O ácido gástrico provoca um reflexo colinérgico no local produzindo Ach. Digestão enzimática de proteínas no estômago: • A digestão enzimática das proteínas também começa no estômago. A pepsina secretada pela célula principal, rompe certas ligações peptídicas entre os a.a., fragmentando uma cadeia proteica de muitos aminoácidos em fragmentos peptídicos menores. A pepsina é mais efetiva no ambiente ácido do estômago (pH 2); torna-se inativa em um pH mais alto. O que impede que a pepsina digira as proteínas das células do estômago junto com os alimentos? • Em primeiro lugar, a pepsina é secretada em uma forma inativa chamada pepsinogênio; nesta forma, ela não é capaz de digerir proteínas nas células principais gástricas que a produzem. O pepsinogênio não é convertido em pepsina ativa até que tenha entrado em contato com o ácido clorídrico secretado pelas células parietais ou moléculas de pepsina ativa. • Em segundo lugar, as células epiteliais do estômago são protegidas do suco gástrico por uma camada de 1 a 3mm de espessura de muco alcalino secretado pelas células mucosas da superfície e células mucosas do colo. Importância do muco na proteção da mucosa do estômago • A camada de muco produzido pelas células mucosas do estômago cria um ambiente que dificulta o ácido, presente no suco gástrico, de chegar na mucosa por diferenças de afinidade do muco com a água onde os prótons estão dissolvidos. Isso dificulta a entrada de H+ no muco. • A secreção de HCO3-, pelas células mucosas neutraliza o H+ do suco gástrico de modo que, enquanto os íons bicarbonato vão em direção ao lúmen do estômago, vão encontrando e neutralizando os prótons que vem em direção contrária. • As prostaglandinas PGE2 e PGI2 estimulam essa secreção de bicarbonato e são inibidas por anti- inflamatórios, diminuindo a proteção da mucosa, podendo levar a úlceras. Digestão mecânica no estômago: As ondas peristálticas que ocorrem principalmente no corpo empurram o alimento em direção ao antro pilórico em um processo denominado propulsão. Como o óstio pilórico 6 Sistema Digestório e Suas Aplicações Farmacológicas Gabriella Almeida XXIV encontra-se muito estreito e a partículas alimentares ainda são grandes, elas são forçadas para trás num movimento denominado retropulsão. Isso se repete até que o processo de digestão estomacal termine. O esvaziamento gástrico vai se processando à medida que as partículas ficam pequenas o suficiente para passar pelo óstio pilórico em direção ao duodeno. Parte dos alimentos podem permanecer por cerca de 1h no fungo gástrico sem se misturar com o suco gástrico, enquanto isso a amilase continua sua atividade. PÂNCREAS • São produzidas 1200 a 1500mL dia de suco pancreático, contendo diversas enzimas: o Digestão de proteínas: Tripsina, quimiotripsina, carboxipeptidase, elastase o Digestão de lipídeos: lipase o Digestão de amido: amilase o Digestão de ácidos nucleicos: ribonuclease e desoxiribonuclease Além das enzimas contêm bicarbonato (eleva o pH do suco pancreático para 7,1 até 8,2), tamponando o suco gástrico interrompendo a ação da pepsina e criando um pH adequado para ação das enzimas pancreáticas. FÍGADO E VESÍCULA BILIAR: • Os hepatócitos secretam de 800 a 1000mL/dia de bile, com pH de 7,6 e 8,6, contendo água, sais biliares, colesterol, lecitina, pigmentos biliares e íons. Funções do Fígado: • O fígado diretamente recebe, processa e armazena materiais absorvidos do aparelho digestivo, como aminoácidos, glicídios, ácidos graxos, colesterol e vitaminas, sendo capaz de liberar metabólitos desses compostos, quando há a necessidade. • O fígado sintetiza muitas proteínas plasmáticas, incluindo albumina, globulinas α e β, fatores de coagulação e proteínas de transporte. • Contribui para o sistema imunitário do organismo através de sua resposta imunitária hepática e pela depuração de complexos imunológicos da circulação. • O fígado é também o principal órgão de biotransformação, sendo local da transformação de compostos tanto endógenos como exógenos para torná-los inativos e ou excretáveis. Funções hepáticas: • Uma outra função importante do fígado é sintetizar ácidos biliares a partir do colesterol e secretar esses compostos para o intestino, gerando assim fluxo biliar e facilitando a emulsificação e absorção de lipídios alimentares. • Devido ao fato de o fígado ser o principal local do catabolismo dos hormônios tireoidianos, esteroides e outros, participa da regulação dos níveis plasmáticos deles. • O fígado responde a estímulos múltiplos neurais e hormonais para regular a glicose plasmática. INTESTINO DELGADO: • Sulco intestinal constituído por diversas enzimas digestivas: o Peptidases, o Nucleosidases, o Fosfatases, o Lipase, o α-Destrinase, o Sacarase, o Maltase, o Lactase. • É ainda o principal local de absorção de nutrientes e fármacos entre todos os outros. • Absorção de monossacarídeos – são absorvidos por difusão facilitada ou transporte ativo. • Absorção de aminoácidos, dipeptídeos e tripeptídeos – são absorvidos por processo ativo. • Absorção de lipídios – são absorvidos por difusão simples. 7 Sistema Digestório e Suas Aplicações Farmacológicas Gabriella Almeida XXIV • Absorção de eletrólitos – absorvidos por difusão a transporte ativo. • Absorção de vitaminas – quase todas por difusão simples, Vit B12 combina-se ao fator intrínseco e é absorvida por transporte ativo. INTESTINO GROSSO: • Importante para a absorção de água e eletrólitos, e para produção de determinadas vitaminas, formar e expulsar as fezes do corpo. • A digestão final ocorre no colo por ação de bactérias, pequenas proteínas, aminoácidos, bilirrubina. • Algumas vitaminas B e a vitamina K são absorvidas. • Um bom local para a administração de fármacos. • Acontece a concentração do bolo fecal através da absorção da água por osmose. • O reflexo da defecação acontece pela distensão da parede do reto, que estimula receptores de estiramento que resulta na defecação. • A parte voluntária da defecação envolve o músculo esfíncter externo do ânus, que se for contraído pode adiar a defecação.
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