Roteiro de estudos - TGI - Aula 1

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Roteiro de estudos 
Fisiologia Gastrointestinal 
Profa. Dra. Mayra Paio Monção 
Aula 1 
1. Cite sequencialmente as estruturas que formam o trato gastrointestinal (TGI). Contemple também as glândulas anexas e esfíncteres, mostrando a localização de cada um. 
R: Boca, glândulas salivares (sublingual e submandibular), glândula parótida, esôfago (esfíncter superior e inferior cárdia), estômago (esfíncter pilórico), glândulas anexas (pâncreas, esfíncter de Oddi, fígado e vesícula biliar), duodeno, intestino delgado (jejuno, íleo e esfíncter íleocecal), intestino grosso (cólon ascendente, transverso e descendente, sigmoide, reto e esfíncter interno e externo do ânus)
2. Qual o tipo de contração dos esfíncteres? Por quê? 
R: Os esfíncteres funcionam de forma que a contração é tônica, ou seja, diferente das ondas rítmicas. As ondas tônicas são contínuas, não associada a um ritmo elétrico básico das ondas lentas, e geralmente, dura vários minutos, ou até mesmo horas. A contração tônica muitas vezes aumenta ou diminui com a intensidade, mas é contínua. A contração tônica é muitas vezes causada por potenciais em ponta repetidos sem interrupção, quanto maior a frequência maior o grau de contração, por outras vezes pode acontecer por hormônios ou outros fatores que causem a contração. 
 
3. Qual tipo de músculo forma cada esfíncter? 
R: Na parte superior do esôfago proximal ou esfíncter superior esofágico é formado por músculo estriado esquelético, depois todos os demais esfíncteres (esfíncter esofágico distal ou cárdia, esfíncter pilórico, esfíncter de Oddi, esfíncter ileal da válvula ileocecal, esfíncter interno do ânus) até o esfíncter interno do ânus são formados por musculatura lisa, o esfíncter externo do ânus é composto por musculatura estriada esquelética.
4. Cite as funções dos esfíncteres
R: Permitir o trânsito alimentar, separação das diferentes porções do TGI, impedir refluxo alimentar nas diferentes porções do TGI, permitir a liberação de secreções como bile ou suco pancreático para a digestão e motilidade para evacuação.
 
5. Mostre a composição da parede do TGI. 
R: A parede é composta de dentro para fora por (1) camada serosa, (2) camada muscular lisa longitudinal, (3) camada muscular lisa circular, (4) a submucosa e (5) a mucosa).
6. Quais estruturas estão presentes na camada submucosa? 
R: Estão presentes as glândulas submucosas e o plexo interno, composto pelo plexo de Meissner, responsável pelo controle interno de cada diminuto segmento do intestino, um exemplo são os sinais sensoriais originados do epitélio gastrointestinal e são integrados ao plexo submucoso, para ajudar a controlar a secreção intestinal loca, absorção local e a contração local do músculo submucoso, que causa graus variados de dobramento da mucosa gastrointestinal. Assim como o fluxo sanguíneo local. 
7. Qual o tipo de contração muscular das células musculares lisas da parede do TGI? Essa contração pode gerar quais tipos de movimentos?
R: Ela pode ser rítmica ou tônica. As ondas tônicas são contínuas, não associada a um ritmo elétrico básico das ondas lentas, e geralmente, dura vários minutos, ou até mesmo horas. A contração tônica é muitas vezes causada por potenciais em ponta repetidos sem interrupção.
As ondas rítmicas estão associadas as ondas lentas ou ondas potenciais em ponta. As ondas rítmicas são variações no potencial de repouso da membrana, embora não se conheça ao certo a causa, sabe-se que existe uma interação entre as células musculares e células especializadas denominadas células de Cajal, que funcionam como marca passa elétrico das células do músculo liso, é importante destacar que a variação das ondas lentas pode levar a uma onda em ponta, e que as ondas lentas são causadas pela entrada de íons de Na+ na célula muscular lisa, enquanto as ondas em ponta há a entrada de íons Ca2+.
8. Explique a função de cada tipo de movimento do TGI. 
R: No TGI ocorrem dois tipos de movimentos, denominados (1) movimentos propulsivos, fazendo com que o alimento percorra o trajeto ou trato com velocidade apropriada para que haja transporte e ao mesmo tempo para a absorção dos nutrientes ao longo do TGI. O estímulo usual do do peristaltismo é a distensão do TGI. Isto é, se grande quantidade de alimento se acumula em qualquer ponto do intestino, a distensão da parede estimula o sistema nervoso entérico a provocar contração 2 a 3 centímetros antes do ponto de bloqueio, iniciando o movimento de peristaltismo. (2) movimentos de mistura, que mantém os conteúdos intestinais bem misturados todo o tempo. O movimento de mistura difere nas diferentes partes do TGI, em algumas áreas, o próprio movimento peristáltico causa a maior parte da mistura, principalmente quando há bloqueio dos conteúdos intestinais por esfíncteres
9. Por que se pode dizer que a ativação de poucas células musculares lisas da parede do TGI é capaz de gerar contração do músculo todo? 
R: A inervação passa pelo ML, atingindo as células musculares, no visceral unitário o potencial de ação é contínuo graças aos GAPs (junções comunicantes que umas células ao lado da outra possuem) e podem ser estimulados tanto por vias nervosas, hormonais e por estiramento
10. Quais são os macronutrientes da dieta? 
R: Carboidratos, lipídeos e proteínas.
11. O que é absorção de uma substância ingerida por via oral? O que ocorre com essa substância se não for absorvida? 
R: É a transferência de substâncias do lúmen do TGI para o líquido extracelular, caso a substância não seja absorvida ela seguirá o trânsito intestinal até ser excretada no ânus.
12. O que ocorre quando o músculo da submucosa contrai? 
R: Quando o músculo da submucosa se contrai, ele gera dobramentos na mucosa e submucosa, que aumentam a área de superfície, facilitando a absorção e a secreção no tubo digestivo.
13. Qual é o principal local da absorção no TGI? Por que? 
R: O principal local de absorção de nutrientes no TGI é o intestino delgado, devido a presença de vilosidades, as pregas de Kerckring e as microvilosidades, que aumentam área de absorção em até 1000x.
14. Por que as células dos vilos intestinais recebem pouco oxigênio? 
R: Porque o fluxo sanguíneo é em contracorrente nas vilosidades, ou seja, o fluxo arterial entra pelas arteríolas no vilo e o fluxo venoso sai dele, fazendo os vasos serem paralelos e próximos, e devido a essa disposição vascular, grande parte do oxigênio se difunde nas arteríolas, diretamente para as vênulas adjacentes, sem passar pelas extremidades dos vilos, podendo até 80% passar por esse atalho.
Em condições normais esse desvio não é prejudicial, porém, em patologias podem ter morte isquêmica e se desintegrar. 
15. O que é necessário ocorrer com os macronutrientes para que sejam absorvidos? 
R: Precisam ser quebrados, de macro para micronutrientes e assim serem absorvidos. 
16. Diga qual a função do TGI. 
R: A principal função do TGI é quebrar macronutrientes em micronutrientes para que eles sejam absorvidos pelo intestino e distribuídos em forma de suprimento para o corpo, seja ele em forma de água, eletrólitos, vitaminas etc. E possuem função importante também na eliminação de resíduos.
17. A contração rítmica é formada por ondas lentas e ondas potencial em ponta. Explique o que são as ondas lentas, qual íon está relacionado, e qual a relação das ondas lentas com as ondas potenciais em ponta. 
R: 
18. O que geram as ondas lentas? 
R: As ondas lentas ou ondas potenciais em ponta são variações no potencial de repouso da membrana, embora não se conheça ao certo a causa, sabe-se que existe uma interação entre as células musculares e células especializadas denominadas células de Cajal, que funcionam como marca passa elétrico das células do músculo liso, é importante destacar que a variação das ondas lentas pode levar a uma onda em ponta, e que as ondas lentas são causadas pela entrada de íons de Na+ na célula muscular lisa, enquanto as ondas em ponta há a entrada de íons Ca2+.
19. As ondas lentas causam contração muscular? Por quê?
R: As ondas lentas não causamcontração muscular porque elas são simplesmente variações do potencial de repouso da membrana (talvez no estômago sim consigam causam contrações muscular, mas no geral não), porém, a variação em Milivolt da onda lenta pode levar a uma onda em ponta caso ela atinja um limiar de –40 mv, que sim, geraria uma contração muscular. 
20. O que são ondas potenciais em ponta? Qual íon é fundamental para esse processo? Pode-se afirmar que essas ondas geram contração muscular?
R: São os verdadeiros potenciais de ação, quando a membrana atinge um limiar aproximado de –40Mv (mais positivo do que o repouso –50, -60). Quanto maior o potencial da onda lenta, maior a frequência das ondas em ponta, geralmente entre 1 e 10 pontas por segundo e tem duração de 10 a 40 vezes mais do que potenciais de grandes fibras nervosas. O principal íon que participa da contração é o Ca2+ e sim, geram contração muscular pela entrada de Ca2+ e interação com a calmodulina. 
21. A contração da célula muscular lisa do TGI é estimulada ou inibida caso a célula esteja hiperpolarizada? Cite uma substância que causa hiperpolarização. 
R: Se houver hiperpolarização da musculatura lisa do TGI ela estará inibida ao próximo potencial de ação por estar mais negativa e longe do limiar. Efeitos do sistema nervoso simpático podem inibir o TGI, como (1) norepinefrina ou epinefrina na membrana da fibra, (2) estimulação dos nervos simpáticos que secretam principalmente norepinefrina em seus terminais.
 
22. Dê exemplo de uma substância que deixa o potencial de repouso da célula muscular lisa mais positivo. Nesse caso a excitabilidade da célula aumenta ou diminui? 
R: Fatores que despolarizam a membrana, ou seja, a fazem mais excitável (1) estiramento do músculo liso, (2) estimulação pela Ach (acetilcolina) liberada a partir das terminações dos nervos parassimpáticos e (3) estimulação por diversos hormônios gastrointestinais específicos. 
23. Que estruturas formam o Sistema Nervoso Entérico? Descreva a localização e função de cada componente. 
R: O sistema nervoso entérico é formado por duas estruturas principais:
(1) O plexo externo, disposto entre a musculatura longitudinal e a musculatura circular, denominado plexo mioentérico ou plexo de Auerbach. Como o plexo mioentérico se estende por toda a extensão da parede intestinal localizada entre as camadas longitudinais e circular do músculo liso intestinal, ele participa, principalmente, no controle das atividades muscular por todo o intestino, e quando ativado, seis principais efeitos são: (1) aumento da contração tônica do intestino, (2) aumento das contrações rítimicas do intestino, (3) ligeiro aumento no ritmo das contrações e (4) aumento da velocidade de condução das ondas excitatórias, ao longo da parede do intestino, causando movimento mais rápido nas ondas peristálticas intestinais. 
(2) O plexo interno, denominado plexo submucoso ou plexo de Meissner, localizado na submucosa, responsável pelo controle interno de cada diminuto segmento do intestino, um exemplo são os sinais sensoriais originados do epitélio gastrointestinal e são integrados ao plexo submucoso, para ajudar a controlar a secreção intestinal loca, absorção local e a contração local do músculo submucoso, que causa graus variados de dobramento da mucosa gastrointestinal. Assim como o fluxo sanguíneo local. 
24. Qual é o papel da acetilcolina na atividade gastrointestinal? E da noradrenalina? 
R: Efeitos do sistema nervoso simpático podem inibir o TGI, como (1) norepinefrina ou epinefrina (adrenalina) na membrana da fibra, (2) estimulação dos nervos simpáticos que secretam principalmente norepinefrina (Adrenalina) em seus terminais. Fatores que despolarizam a membrana, ou seja, a fazem mais excitável (1) estiramento do músculo liso, (2) estimulação pela Ach (acetilcolina) liberada a partir das terminações dos nervos parassimpáticos e (3) estimulação por diversos hormônios gastrointestinais específicos.
25. Como é feito o controle simpático e parassimpático do TGI? 
R: A inervação parassimpática do intestino divide-se em divisões cranianas e sacrais, exceto pelas fibras nas regiões bucais e faríngeas, do trato alimentar, as fibras nervosas parassimpáticas cranianas, quase todas, estão localizadas no nervo vago par X, essas fibras formam a extensa inervação do esôfago, estomago e pâncreas e menos extensas na inervação dos intestinos, até a primeira metade do intestino grosso. O parassimpático sacral se origina no segundo, terceiro e quarto segmento sacral da medula espinhal e passa pelos nervos pélvicos para a metade distal do intestino grosso e, daí, até o ânus. Os neurônios pré ganglionares do sistema parassimpático gastrointestinal estão localizados, em sua maior parte, nos plexos mioentériocos e submucoso. A estimulação desses nervos parassimpáticos causa aumento geral da atividade de todo o sistema nervoso entérico, o que por sua vez, intensifica a atividade da maioria das funções gastrointestinais.
As Fibras simpáticas do TGI se originam na medula espinhal, entre os segmentos T5 e L2. Grande parte das fibras pré-glanglionares que inervam o intestino, depois de sair da medula, entra nas cadeiras simpáticas, dispostas lateralmente à coluna vertebral, e muitas dessas fibras então passam essas cadeias até os gânglios mais distantes, tais como os gânglios celíacos e os gânglios mesentéricos. A maior parte dos corpos dos neurônios simpáticos pós-ganglionares está nesses gânglios, e as fibras pós-ganglionares se distribuem pelos nervos simpáticos pós-ganglionares para todas as partes do intestino. O simpático inerva por igual todo o TGI, diferente do parassimpático que possui maior concentração de fibras na proximidade oral e anal. 
26. Qual é a importância das fibras nervosas aferentes (sensoriais) no TGI? Dê um exemplo. 
R: Muitas fibras sensoriais aferentes têm sua origem no intestino, algumas delas tem seu corpo celular no próprio sistema nervoso entérico e algumas nos gânglios da raiz dorsal da medula espinhal. Esses nervos podem ser estimulados por (1) irritação da mucosa intestinal, (2) distensão excessiva do intestino ou (3) presença de substâncias químicas específicas no intestino. Os sinais dessas fibras são importantes porque podem causar excitação ou sob outras condições, inibição dos movimentos ou da secreção intestinal. Também, outros sinais sensoriais do intestino vão para múltiplas áreas da medula espinhal e, até mesmo, do tronco cerebral. Essas fibras aferentes transmitem sinal aferente do TGI para o bulbo cerebral que, por sua vez, desencadeia sinais vagais reflexos que retornam ao TGI, para controlar suas muitas funções.
27. Sabendo que o músculo liso da parede do intestino possui receptores M-3, alfa-2 e beta-2, explique o que a acetilcolina e a noradrenalina fazem com a motilidade do TGI (diga a proteína G envolvida, a cascata ativada e o efeito final). 
R: O sistema parassimpático age através dos NT (Ach) e, tem como função, ação excitatória do TGI, por outro lado, os NT (Na), adrenalina e norepinefrina tem como ação a inibição do TGI, agindo através das seguintes proteínas G.
M3 (proteína Gq) - ação excitatória pela Ach, quando ativada, ativa a fosfolipase C, que sintetiza IP3 e DAG, abrindo canais de Ca2+ tanto na membrana plasmática como no retículo sarcoplasmático, papel importante na contração muscular lisa.
A2 (proteína Gi/0) - Inibitória do sistema simpático, tem preferência por noradrenalina e quanto ativada, a proteína G inibie a adenilato ciclase, diminuindo AMPc.
B2 (Proteina Gs) - Inibitória do sistema simpático, tem preferência por adrenalina, quanto ativada, ativa a adenilato ciclase, que converte ATP em AMPc e abre canais de K+, hiperpolarizando a célula.
28. Onde desemboca o sangue que sai do intestino pela veia intestinal? Para qual órgão o sangue se dirige?
R: Desemboca na veia porta, se dirigindo para o fígado. No fígado, o sangue passa por milhões de diminutos sinusóides hepáticos e, finalmente, deixa o órgão por meio das veias hepáticas, que desembocam na veia VCI da circulaçãogeral. Esse fluxo de sangue pelo fígado, antes de retornar à veia cava, permite as células reticuloendoteliais, revestindo os sinusóides hepáticos, removam bactérias e outras partículas que poderiam entrar na circulação sanguínea do TGI, evitando assim, o transporte direto de agentes, potencialmente prejudiciais para o restante do corpo.
29. Descreva o caminho do sangue desde a veia intestinal, até a veia cava. 
R: O sangue flui da veia intestinal até a veia porta, depois seios hepáticos onde passam pelos sinusóides, depois pela veia hepática e somente após, para a VCI. 
30. Importância das células de Kupffer. 
R: As células de Kupffer são macrófagos especializados localizados nos sinusoides hepáticos, desempenhando um papel crucial na imunidade inata do fígado e na manutenção da homeostase hepática. Elas são responsáveis pela remoção de bactérias, produtos bacterianos e outras partículas do sangue que circula pelo fígado, além de participarem da resposta inflamatória em diversas condições patológicas.
31. Qual o principal vaso sanguíneo que controla o fluxo sanguíneo para os tecidos? Como ocorre esse controle?
R: São as ramificações das artérias maiores como a mesentérica superior e inferior, assim como o tronco celíaco que irriga o estômago e anexos, essas artérias menores são chamadas de arteríolas. Ainda é desconhecido as causas precisas do aumento de fluxo sanguíneo durante a atividade do TGI, porém, algumas são conhecidas. (1) Várias substâncias vasodilatarodas são liberadas pela mucusa do TGI, durante o processo digestivo. São na sua maioria hormônios peptídicos, como colecistocinina, peptídeo vasoativo intestival, gastrina e secretina. Esses mesmos hormônios controlavam atividades motoras e secretórias específicas do intestino. (2) Algumas glândulas gastrointestinais também liberam na parede intestinal, duas cininas: calidina e bradicinina. Essas cininas são potentes vasodilatadores, que se supõe causem grande parte da vasodilatação que ocorre na mucosa. (3) A redução da concentração de oxigênio na parede intestinal pode aumentar o fluxo sanguíneo de 50% a 100%, assim, a intensidade metabólica mais intensa da mucosa e da parede intestinal, durante atividade intestinal, provavelmente diminui a concentração de oxigênio o suficiente para causar grande parte da vasodilatação. A diminuição de oxigênio pode ainda quadruplicar a concentração de adenosina, vasodilatador bem conhecido que poderia ser responsável por grande parte do aumento do fluxo.
32. Explique como a ativação do SNS gera vasoconstrição. 
R: O sistema nervoso simpático quando ativo, libera neurotransmissores nas terminações nervosas e na corrente sanguínea, a noradrenalina (NOR) liberada vai agir sistematicamente, incluindo nos receptores adrenérgicos dos vasos sanguíneos. Os vasos sanguíneos possuem receptor A1 acoplado a uma proteína Gq, que quando ativado, ativa a fosfolipase C, sintetizando IP3 e DAG, que vão abrir canais de Ca2+ na membrana e no retículo sarcoplasmático do músculo liso dos vasos, causando a vasoconstrição. 
33. Explique como a ativação do SNP gera vasodilatação. 
R: O sistema nervoso parassimpático não possui inervação direta que cause vasodilatação, ele estimula através de outras formas indiretas a produção de substâncias responsáveis pela vasodilatação. Quando há a liberação de Ach (acetilcolina) pelo SNP, ele irá agir nos receptores muscarínicos M3 presentes nos endotélios dos vasos, estimulando a eNOS, uma enzima que catalisa a produção de óxido nítrico (NO). O NO se difunde para as células do músculo liso vascular, ativando a enzima guanilato ciclase, aumentando a GMPc, causando o relaxamento do músculo liso. 
34. Explique a diferença na absorção de nutrientes lipídicos e não lipídicos.
R: Os nutrientes não lipídicos e hidrossolúveis, absorvidos no intestino (como carboidrato e proteínas), são transportados do sangue venoso da veia porta para os mesmos sinusoides hepáticos. Aqui, as células reticuloendoteliais e as células principais do parênquima do fígado, as células hepáticas, absorvem e armazenam, temporariamente, de metade a 3 quartos dos nutrientes. Também, grande parte do processamento químico intermediário desses nutrientes ocorre nas células hepáticas. Todas as gorduras absorvidas pelo TGI não são transportadas no sangue porta, mas sim, pelo sistema linfático intestinal e, então, são levadas ao sangue circulante sistêmico, por meio do ducto torácico, sem passar pelo fígado. 
35. Qual a função dos quilomícrons? Onde são formados?
R: O Quilomicron é uma lipoproteína e tem como função transportar lipídios da dieta como o triacilglicerol (TAG) para ser quebrado e utilizado como exemplo em forma de energia (ATP), também pode ser armazenado e utilizado para formar outros lipídios. O Quilomícron é formado nos enterócitos do intestino delgado, quando as células do epitélio no intestino delgado absorvem os lipídios já quebrados como o colesterol, DAGs, AGs, fosfolipídeos, essas moléculas absorvidas vão para o retículo endoplasmático liso dos enterócitos e lá se transformam em triacilglicerol (TAG) novamente, são adicionadas Apolipoproteínas, formando então a lipoproteína Quilomicron, que sai da célula por exocitose e vai parar no sistema linfático, a linfa é drenada e ele chega aos vasos sanguíneos. Os Quilomícrons remanescentes são transformados em VLDL no fígado.