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Fisiologia gastrointestinal A digestão ocorre principalmente no lúmen do intestino. Ao longo do caminho, secreções são adicionadas ao alimento por células secretoras epiteliais e por órgãos glandulares acessórios, que incluem as glândulas salivares, o fígado, a vesícula biliar e o pâncreas. A mistura pastosa de alimento e secreções é conhecida como quimo. Os produtos da digestão são absorvidos através do epitélio intestinal e passam para o líquido intersticial. De lá eles vão para o sangue ou para a linfa e são distribuídos para todo o corpo. O pâncreas e o fígado são duas glândulas acessórias dos sistema digestório que atuam na digestão. As secreções desses dois órgãos entram no duodeno por ductos. A digestão termina no intestino delgado e é la que quase todos os nutrientes digeridos são absorvidos. No colo o quimo se transforma em fezes, quando as fezes atingem o reto, temos o reflexo de defecação. A parede intestinal consiste em quatro camadas: (1) uma mucosa interna virada para o lúmen, (2) uma camada conhecida como submucosa, (3) camadas de músculo l iso, conhecidas coletivamente como muscular externa, e (4) uma cobertura de tecido conectivo, denominada serosa. FUNÇÕES E PROCESSOS DIGESTÓRIOS A função do sistema é levar os nutrientes, a água e os eletrólitos do ambiente externo para o ambiente interno corporal. Para alcançar esse objetivo, o sistema usa quatro processos básicos: digestão, absorção, secreção e motilidade. FASES DA DIGESTÃO: Fase cefálica: estímulos visuais, olfatórios, auditivos, que contribuem para preparar o sistema gastrointestinal para o recebimento do alimento. O sistema parassimpático entra em ação, produção de saliva, de ácido gástrico Etc. Fase oral: estímulos mecânicos e químicos começam a surgir com a mastigação. O sistema parassimpático continua a agir. A saliva se mistura com o alimento, começando a digestão dos carboidratos (pela amilase salival). Sobre a saliva: Ácinos são os lugares de produção dessa saliva (secreção primária) e duetos (secreção secundária). Mucina → lubrificacacao dos alimentos Lizozima → enzima antimicrobiana A deglutição: início voluntário e depois se torna um ato reflexo. Fase esofágica: o esfíncter esofagiano superior se abre, o bolo alimentar passa por ele e em seguida ele se fecha. O peristaltismo atua, levando o bolo alimentar ate o esfíncter esofagiano inferior, que relaxa (devido ao peristaltismo desencadeado pela distensão do tecido), dessa forma o bolo alimentar chega ao estômago. 1 ESTÔMAGO: FUNÇÕES: - reservatório temporário do alimento - Secreção de pepsinogênio - Secreção de ácido clorídrico (conversão de pepsinogênio em pepsina) - Secreção de fator intrínseco (absorção de vitamina B12 no ílio terminal). - Secreção de muco e bicarbonato. - Atividade motora para mistura do alimento. DIVISÃO FUNCIONAL: Cárdia: células secretoras de muco e de bicarbonato e regulação das eructações (arrotos). Glandular Oxínt ica/Par ietal : pr inc ipa l responsável pela produção das secreções gástricas (ácido clorídrico, fator intrínseco…). Atua como reservatório. Glandular Pilórica: secrecao d e m u c o e b i c a r b o n a t o , mot i l idade e esvaz iamento gástrico. Críptas gástricas = local onde as glândulas lançam suas secreções. H O B S : A I N E S i n i b e m a C O X - 1 e a s prostaglandinas (responsáveis por estimularem a produção de muco a e de bicarbonato - protetores gástricos) A fase cefálica e a fase oral estimulam a fase gástrica, iniciando a secreção de enzimas. 3 CAMINHOS PARA ESTIMULAR A SECREÇÃO GÁSTRICA: Neural (acetilcolina) = distensão do estômago ativa as terminações aferentes que ativam o nervo vago, que libera acetilcolina, que atua nos receptores muscarínicos que vão secretar o HCl e também nas células ECL, que liberam histamina Endócrino (gastrina): além dos estímulos citados anteriormente, tem em tem o estimulo de célula G (que, na corrente sanguínea, estimula a liberação de histamina, reforçando a ação da acetilcolina na célula ECL) Parácrina (histamina): a histamina atua de forma parácrina para a liberação de ácido clorídrico pela célula parietal. A histamina é a maior estimuladora do HCl. INIBIÇÃO NATURAL: Quando o pH está muito ácido (menor que 3) as c é l u l a s D e s t i m u l a m a p ro d u ç ã o d e somastotatina, que, por sua vez, inibe a a gastrina, o que acaba quebrando a cadeia de liberação de HCl. O estômago só inicia a digestão, o pâncreas tem a maior parte da carga digestória. A única função essencial do estômago é a produção de fator intrínseco. Obs: Na anemia perniciosa não temos o fator intrínseco e, por isso, tem-se uma carência de vitamina B12. A prostaglandina estimula a produção de HCo3 e de muco, fatores protetores gástricos. 2 INTESTINO DELGADO: Responsável por absorver, por isso é cheio de vilosidades e microvilosidades. Carboidratos: maior responsável pela digestão é a amilase pancreática. polissacarídeo = amido; dissacarídeos = sacarose e lactose; monossacarídeo = glicose, galactose e frutose; (eles que são absorvidos) Proteínas: são quebradas inicialmente no estômago, tanto pelo pH ácido quanto pela pepsina. Depois, no intestino delgado, temos a ação do suco pancreático. As protelasse são ativadas pela enterocinase. Lipídeos : a mot i l idade gástr ica acaba emulsificando os lipídeos. Ainda no estômago temos a ação da lipase gástrica, mas a principal lipase nessa digestão é a lipase pancreática, no duodeno e o colesterol esterase. OBS: a maioria das veias do sistema intestinal são drenadas para o fígado através da veia porta, para que lá as substancias absorvidas possam ser devidamente metabolizadas. O trajeto pós metabolização então é: veias hepáticas, veia cava inferior, coração, aorta e distribuição sistêmica dos nutrientes. PADRÕES DE CONTRAÇÃO DO MÚSCULO GASTRO INTESTINAL Complexo motor migratório: função de limpeza, varre as sobras de bolo alimentar e bactérias do trato GI para o intestino grosso, acontece entre refeições quando a mais parte do trato está vazio. No peristaltismo, os músculos circulares contraem o segmento apical a uma massa, ou bolo, de alimento. Essa contração empurra o bolo para a frente até um segmento receptor, onde os músculos circulares estão relaxados. Acontecem pós uma grande refeição Nas contrações segmentares, segmentos curtos de intestino contraem e relaxam alternadamente. Nos segmentos contraídos, o músculo circular contrai, ao passo que o músculo longitudinal relaxa. Esse movimentos tem o objetivo de misturar o bolo alimentar. Quem faz a contração é a acetilcolina e a substância P, quem faz o relaxamento é o vip e o òxido nítrico. REGULAÇÃO DA FUNÇÃO INTESTINAL Mecanismos de regulação: endócrino, parácrino e neural. Endócrino: A célula sensora (enteroendócrina) recebe um estimulo e secreta um peptídeo ou um hormônio regulador, que pode atuar em qualquer lugar do corpo, viajando longas distâncias pela corrente sanguínea. Parácrino: igual o endócrino mas atua somente na região próxima á liberação. Neural: dividido em intrínseco e extrínseco. O primeiro atuando de forma independente e sendo composto pelo SNE e o segundo de do regulado pelo sistema nervoso autônomo não por mecanismos parassimpáticos ou simpáticos. OBS: Sistema sensitivo leva informações para o SNC. INTESTINO GROSSO: Funções: - reabsorver o líquido remanescente. - Armazenar os produtos da digestão até que possam ser eliminados (por isso tem padrões de motilidade diferente). - Abrigar bactérias comensais HISTOLOGIA BREVE: MUCOSA: - epitélio (camada única) - lâmina própria (tecido conjuntivo frouxo , colágeno, elastina, glândulas, vasos linfáticos) - lamina muscular (camada de músculo liso mais interna) SUBMUCOSA: - constituída de tecido conjuntivo frouxo,colágeno e elastina. Possui vasos sanguíneos, linfáticos, glândulas. 3 - Destaque para o plexo submucoso de Meisner: responsável pela regulação intrínseca MUSCULAR: - Dividido em duas camadas, a de músculo circular e a de músculo longitudinal - Entre essa duas camadas esta o plexo mioentérico de Auerbach. OBS: Os dois plexos formam o sistema nervoso entérico. SEROSA: - Camada mais externa - Formada por células mesoteliais escamosas - Parte do mesentério - Secreta liquido viscoso e transparente que ajuda na lubrificação dos órgãos abdominais. REFLEXOS CURTOS: Os plexos nervosos entéricos da parede intestinal atuam como pequenos cérebros, permitindo que reflexos sejam iniciados integrados e finalizados completamente no trato intestinal, pelo SNE. Ele é chamado de sistema nervoso intrínseco. O plexo submucoso controla a secreção pelas células epiteliais. REFLEXOS LONGOS: Apesar de conseguir atuar sozinho, algumas informações sensoriais para o SNC e também recebe aferências do mesmo. O s r e fl e x o s l o n g o s s ã o o r i g i n a d o s completamente fora do sistema digestório e incluem reflexos antecipatórios reflexos emocionais. Esses reflexos são chamados de reflexos cefálicos. Os reflexos antecipátórios se originam com cheiros, visão, som ou pensamento no alimento. Como por exemplo “água na boca” ao ver uma comida bonita e cheirosa. Reflexos emocionais incluem por exemplo enjoo ou diarreia desencadeados por ansiedade ou nervosismo. Reflexo gastrocólico = o reflexo que estimula a defecação pra abrir espaço para a nova comida que está entrando, por isso temos a vontade de ir ao banheiro depois de comer. Reflexo ortocólico: impulso matinal de defecar ao sair da cama, para começar o dia. NO GERAL: Parassimpático: realça e estimula as funções do sistema GI “descansar e digerir” Simpático: inibem as funções do sistema GI. OBS: a maioria dos neurônios parassimpáticos para o GI se originam no nervo VAGO. FÍGADO: Funções de metabolização: - gliconeogênese (conversão de substratos em glicose) - Armazenamento sob a forma de glicogênio; - Oxidação energética dos ácidos graxos; - Conversão de carboidratos em lipídeos= lipoproteínas, colesterol e fosfolipídeos; - Conversão de colesterol em ácidos biliares; - Síntese de todos os aminoácidos não essenciais (não adquiridos pela alimentação) = imunoglobulinas (anticorpos) albumina (responsável pela pressão oncótica, portanto, doenças hepáticas podem causar edemas periféricos) fatores de coagulação e remoção da amônia. 4 Funções de destoxificação: - ele recebe todos os nutrientes, toxinas, fármacos, para “filtrar” o que vai ser distribuído e o que vai ser descartado = metabolismo de primeira passagem. - Níveis de defesa: físico (macrófagos, células de kupffer) ou químico (enzimas hepáticas que metabolizam toxinas) OBS: o que nao é desejado é xeretado na bike ou é devolvido à circulação para ser excretado pelos rins. Função de excreção: - excreção através da bile: metais pesados, hormônios esteroides; OBS: célula estrelada: sítios de armazenamento de re t ino ides , co lágeno e fa to res de crescimento. Na exposição prolongada a substancias tóxicas, como álcool ou vírus da hepatite, essas células são ativadas e passa a produzir colágeno em excesso, o que da um aspecto fibroso para o fígado; SISTEMA BILIAR A BILE Ela tem um papel importante na digestão dos lipídeos pois favorece a formação de micelas, já que é uma substância anfipática. Ácidos biliares (um dos componentes da bile): formados a partir do metabolismo do colesterol. - Primários: liberados no duodeno, na bile → ác cólico ác quenodesoxicólico; - Secundários: quando os ác biliares primários chegam ao intestino, eles sofrem ação das enzimas bacterianas e se transformam em ác secundários → ác urso-desoxicólico e ác desoxicólico. - Conjugação: união de ác biliares secundários, tornando-se ainda mais ácidos. Os ácidos biliares precisam ser reabsorvidos, reciclados. Depois de serem liberados, sofrerem ação de enzimas bacterianas e serem conjugados, eles retornam para o fígado através do transportador 5 apical de sais biliares dependente de sódio (ASBT), presentes no íleo terminal. Se não conseguirmos absorver pela proteína os ácidos sçao desconjugados e absorvidas passivamente. Nos duetos a bile se torna mais alcalina e também é diluída, tudo isso antes de atingir o duodeno. No período interdisgestivo: o esfíncter de Oddi contrai e a bile retorna pelo ducto colédoco, depois o ducto cístico e é armazenado na vesícula biliar. Importantes neurotransmissores: colecistocina, estimula a liberação da bile armazenada na vesícula; O METABOLISMO DA BILIRRUBINA: A bilerrubina vem da quebra das hemácias, as hemácias são destruídas no baço. A partir dessa quebra nós temos a separação do ferro e do grupo heme. O componente Heme vai ser oxidado e então temos a produção de bileverdina; A redução dessa bileverdina gera a bilerrubina nao conjugada (indireta) Ela se movimenta do baco para o fígado através do sinusóide esplênico (junto com a albumina). No fígado ela se torna conjugada, se unindo ao ácido glicurônico, pela ação da glucurunil transferase. A partir disso a bilerrubina está em sua forma direta e é adicionada na bile. No cólon, ela é desconjugada novamente, se separando em Urobilina e Estercobilina. A Urobulina é absorvida e filtrada nos rins e eliminada na urina, enquanto a Estercobilina é eliminada nas fezes. OBS: também é função do fígado transformar a amônia em ureia para ser descartada. PÂNCREAS EXÓCRINO: (Maior parte) O alimento chega no duodeno rico em secreções ácidas provenientes do estômago. Essas substâncias ácidas ativam neurônios eferentes. Os neurônios aferentes ativam o nervo vago, que contrai o piloro e diminui a motilidade do estômago bem como a secrecao de enzimas digestorias do mesmo. É Hora do. Intestino trabalhar. A CCK é liberada em estimulo á presença de nutrientes e lipídeos, sendo muito importante para o estímulo à secreção pancreática (além de suas funções no sistema biliar) A secreção pancreática é composta por enzimas (amilase, limpasse e proteases), bicarbonato e água. OBS: proteases são liberadas na forma inativa e são ativadas somente no intestino delgado A produção do suco pancreático acontece nos ácinos e será solubilizado e adicionado bicarbonato nos ductos. A secretina e a acidez estimulam a liberação da secreção ductal. A CCK acetilcolina, VIP, aminoácidos e ácidos graxos livres, estimulam a liberação da secreção acinar. PÂNCREAS ENDÓCRINO: (Ilhotas de langerhans) Tipos celulares As células alfa estão mais presentes na periferia e as beta mais no centro. Fluxo sanguíneo: - independente do fluxo do pâncreas exócrino - Fluxo no sentido central → periférico - As células beta são sempre as primeiras a receber o sangue, dessa forma, elas são produzidas e já atuam na periferia, inibindo a produção de glucagon. 6 INSULINA X GLUCAGON Após as refeições, os níveis de glicose no sangue aumentam. O pâncreas libera insulina para sinalizar aos tecidos (principalmente músculos, fígado e tecido adiposo) que absorvam essa glicose. Isso mantém o açúcar no sangue dentro de uma faixa normal e segura. Ela também estimula a síntese de proteínas e de triglicerídeos. O sistema parassimpático é estimulatório da insulina;’’ Importância Clínica Quando há problemas com a insulina, surgem quadros de diabetes: • Diabetes Tipo 1: O pâncreas produz pouca ou nenhuma insulina (causa autoimune) • Diabetes Tipo 2: O corpo desenvolve resistência à insulina ou não produz o suficiente para superar essa resistência. O glucagon é um hormônio catabólico, também produzido no pâncreas, mas pelas células alfa. Ele atua de forma oposta (antagônica) à insulina para evitara hipoglicemia. Ele estimula a liberação dos estoques de energia. Para aumentar a glicemia, o glucagon ativa dois processos fundamentais: • Glicogenólise: Ele ordena que o fígado quebre o glicogênio estocado e o transforme rapidamente em glicose para ser liberada na corrente sanguínea. • Gliconeogênese: Ele estimula a produção de nova glicose a partir de fontes que não são carboidratos, como aminoácidos e glicerol. O glucagon também estimula a lipólise (quebra de gordura no tecido adiposo), liberando ácidos graxos para serem usados como combustível, poupando a glicose para o cérebro. O GLP-1 e GLP-2, apesar de serem produzidos juntos com o glucagon, são estimuladores da secreção de insulina. Queda de insulina estimula a liberação de glucagon. 7 Fisiologia gastrointestinal