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Sistema Digestório Prof. Rita Martins rita.martins@ibmr.br 1 É composto por: 1- longo tubo contínuo que começa nos lábios e termina no ânus = trato gastrintestinal (GI); 2- estruturas de ação mecânica e glândulas anexas que esvaziam suas secreções no tubo digestório = órgãos digestórios acessórios. Digestório - Tubo oco (lúmen); - Diâmetro variável; - Da parte inferior do esôfago ao canal anal apresenta uma parede formada por 4 camadas (de dentro pra fora): . MUCOSA; . SUBMUCOSA; . MUSCULAR; . SEROSA. Estrutura Geral do Trato Digestório Mucosa (Camada mais interna) Composta por: Epitélio (contato direto com o conteúdo do trato GI) + Conjuntivo (frouxo) + fina camada de músculo liso (muscular da mucosa – criam pregas que aumentam a área de digestão e absorção); Estrutura Geral do Trato Digestório Submucosa Composta por: - Conjuntivo (frouxo) que une a camada mucosa à camada muscular; - contém muitos vasos sanguíneos e linfáticos que recebem as moléculas de alimentos absorvidas. Estrutura Geral do Trato Digestório Muscular Composta por: - camada espessa de músculo; ● Músculo esquelético boca, faringe e parte superior do esôfago (deglutição), além do esfícter externo do ânus (defecação) – controles voluntários; ● Músculo liso restante do trato – controle involuntário que auxiliam fisicamente a degradação do alimentos, misturando-o com as secreções digestivas e impulsionando-os ao longo do trato (camada circular interna e longitudinal externa). Esfíncter = círculo muscular espesso em torno de uma abertura. Estrutura Geral do Trato Digestório Serosa ou Adventícia (Camada mais externa) Estrutura Geral do Trato Digestório Camada delgada de tecido Conjuntivo frouxo rico em: . vasos sanguíneos; . vasos linfáticos; . tecido adiposo. Serosa = revestida por um epitélio simples pavimentoso (mesotélio) = em torno dos órgãos abaixo do diafragma – secreta o líquido seroso, que permite o deslizamento do trato com outros órgãos; - Peritônio parietal = reveste a parede da cavidade abdominal; - Peritônio visceral (serosa) = reveste os órgãos nas cavidades; Adventícia = sem o mesotélio. É constituída de duas porções: - - Sistema nervoso entérico – presente em toda a extensão do tubo digestivo. Pequenos grupamentos de corpos de neurônios e fibras nervosas associadas; Plexo submucoso de Meissner estimulam as secreções, regulam o movimento das mucosas e o fluxo sanguíneo localizado (vasoconstrição); Plexo mioentérico de Auerbach promove os movimentos peristálticos (frequência e força) e o os movimentos de mistura do trato digestivo. - - - SNA = Componentes simpático e parassimpático (nervos vagos – nervos cranianos X). Inervação parassimpática estimula a peristalse, inibe os músculos dos esfíncteres e estimula a atividade secretora; - Inervação simpática inibe a peristalse e estimula os músculos dos esfíncteres. Sistema Nervoso e o Trato Digestório Plexo Submucoso (Plexo de Meissner) Plexo Mioentérico (Plexo de Auerbach) Boca ou Cavidade oral - Massa de músculo estriado esquelético, com fibras musculares organizadas em 3 planos: longitudinais, vertical e transverso; - Revestida por uma membrana mucosa cuja estrutura varia de acordo com a região: Ventral (inferior) – lisa; Superfície dorsal (superior) – irregular, recoberta por eminências pequenas (PAPILAS); - Porção final: nódulos linfóides e tonsilas linguais. É responsável pela mastigação, moldam o alimento em uma massa arredondada, deglutição, sensibilidade gustativa e articulação da palavra. Boca - Língua BOTÃO ou CORPÚSCULO GUSTATIVO Órgãos sensoriais intra-epiteliais que atuam na percepção do paladar. Botão Gustativo Estrutura em forma de cebola contendo de 50 a 100 células; Células basais células de reserva e regeneram todas as células dos botões gustativos (vida média = 10 dias); - - - - Células gustativas possuem longos microvilos delicados que se projetam a partir do poro gustativo (superfície livre do epitélio) - atuam no discernimento do paladar; Células de suporte função de suporte; Substâncias dissolvidas na saliva contactam as células gustativas através do poro, interagindo com receptores gustativos na superfície das células. Ocorre a produção de neurotransmissores que estimulam as fibras nervosas aferentes conectadas a estas células. Glândulas Salivares • três pares de glândulas salivares que se situam fora da boca e liberam suas secreções em ductos que se esvaziam na cavidade oral: - Parótidas; - Submandibulares; - Sublinguais. Glândulas exócrinas produtoras de saliva funções digestivas (amilase salivar); lubrificantes (muco) e protetoras (lisozima); Saliva • Estimulação autônoma parassimpática – secreção contínua – mantém a mucosa úmida e lubrifica os movimentos da língua e dos lábios durante a fala; • Estimulação autônoma simpática – ressecamento da boca - estresse. Saliva = 99,5% água ( ajuda a dissolver os alimentos) + 0,5% solutos. • Amilase salivar inicia a digestão dos carboidratos, reduzindo-os a dissacarídeos; • Lipase salivar inicia a digestão dos triglicerídeos ; • Presença de lisozima – destrói bactérias ( permitem a lise da membrana de bactérias) e lactoferrina (impede a proliferação de bactérias) proteção contra infecções e cáries dentárias; Muco Atua em diversas funções, como: Gustação solubiliza os alimentos, o que estimula as papilas gustativas e, assim, podemos sentir os gostos dos diversos alimentos. Limpeza responsável por remover os restos de alimentos que se alojam entre os dentes. Ação tamponante devido ao pH básico, protege a mucosa contra alimentos ácidos e os dentes contra os restos ácidos do metabolismo bacteriano (fermentação). Saliva esôfago laringe traquéia óstio faríngico da tuba auditiva nasofaringe epiglote • Tubo afunilado composto por músculo esquelético e revestido pela mucosa e que serve tanto ao sistema respiratório como ao sistema digestivo o alimento deglutido passa da boca às partes oral e laríngea da faringe antes de passar ao esôfago; Contrações musculares envolvidas na deglutição. Bucofaringe (ou orofaringe) laringofaringe Ádito da laringe (entrada) Faringe • Tubo muscular que conecta a faringe com o estômago (25 cm de comprimento); • Localiza-se anteriormente a coluna vertebral e posteriormente a traquéia; • Começa na extremidade da parte laríngea da faringe, passa pelo mediastino, atravessa o diafragma por meio de uma abertura chamada hiato esofágico e conecta-se ao estômago; • O alimento é movido ao longo do esôfago por ondas de contração dos músculos da sua parede (peristaltismo); • Secreta muco. Esôfago • Dilatação do trato GI. Está situado logo abaixo do diafragma, com sua maior porção à esquerda do plano mediano; • Conecta o esôfago ao duodeno (1ª parte do intestino delgado); Estômago Órgão com funções exócrinas (digestão dos alimentos) e endócrinas (secreção de hormônios); Segmento dilatado do tubo digestivo (50 mL em repouso e 1500 mL distendido); Principais funções: - câmara de mistura e depósito de alimento; - continua brevemente a digestão de carboidratos iniciada na boca; - adiciona um fluido ácido ao alimento ingerido; - transforma o bolo alimentar em massa viscosa (quimo); - promove a digestão inicial de proteínas – pepsina; - produz o hormônio gastrina – importante papel na digestão. Estômago Revestimento gástrico Quando está vazio, a túnica mucosa possui grandes pregas gástricas e sua superfície é formada por uma camada de células epiteliais cilíndricas denominadas células mucosas de superfície (secretam muco espesso alcalino). células G secretam o hormônio gastrina na corrente sanguínea estimula a secreção do suco gástrico, aumento a motilidade do trato GI e relaxa o músculo esfíncter pilórico; células D secretam o hormônio somatostatina inibe a gastrina - ações parácrinas sobre as células G . Principais secreções A gastrite por Helicobacter pylori acontece quando a bactéria invade o organismo e enfraquece o revestimento que protege o estômago, permitindo que os sucos digestivos produzidos dentro dele corroam as paredes e deem origem à gastrite. Os efeitos do Helicobacter pylori sobre a somatostatina As concentrações de gastrina estão significativamente aumentadas em pacientes infectados pelo Helicobacter pylori; Propôs-se que o H. pylori causa redução nas células D, com uma resultante redução nos níveis de somatostatina, causando uma desinibição das células G, levando a um aumento na liberação da gastrina; - A erradicação do H. pylori restabelece a população de células D, causando aumento na somatostatina, com a resultante redução nos níveis de gastrina. Gastrite - Úlceras gástricas Gastrite - Úlceras gástricas Gastrite - Úlceras gástricas O que impede a pepsina de digerir as proteínas presentes na parede do estômago, juntamente com o alimento? Resposta: 1) Células principais secretam a pepsina em uma forma inativa (pepsinogênio) que só é convertida em pepsina em contato com o HCl, no suco gástrico; 2) Células mucosas no estômago secretam muco alcalino que protege a túnica mucosa, formando uma barreira espessa entre as células de revestimento e o suco gátrico. Estimulação do Estômago Sistema nervoso autônomo parassimpático e sistema nervoso entérico estimulam as glândulas gástricas a secretarem o suco gástrico e o hormônio gastrina, além de aumentarem a motilidade do estômago. Sistema nervoso autônomo simpático desacelera o fluxo de suco gástrico e a motilidade gástrica – durante o exercício ou por emoções como raiva, medo e ansiedade. - a parede estomacal é impermeável a maioria das substâncias – ocorre pouca absorção; - as células mucosas de superfície absorvem um pouco de água, íons, ácidos graxos de cadeia curta e certas drogas (aspirina) e álcool. “ Entre 2 a 4 horas após uma refeição, o estômago esvaziou seu conteúdo no intestino delgado, onde ocorrem os principais eventos da digestão e da absorção. No entanto tais eventos dependem das ações do pâncreas, do fígado e da vesícula biliar”. Absorção no Estômago • Região onde ocorrem os principais eventos da digestão e absorção; • Dividi-se em três segmentos: - Duodeno: corresponde aos primeiros 25 cm do ID, encurvado ao redor da cabeça do pâncreas e ligado ao piloro do estômago; - Jejuno: cerca de 1 m de comprimento; - Íleo: constitui os restantes 2m e une-se ao intestino grosso na papila ileal. Intestino Delgado São cavidades profundas, revestidas por células epiteliais exócrinas (secretam suco entérico) e células epiteliais endócrinas (secretam os hormônios secretina, colecistoquinina (CCQ) e o PIG (peptídeo inibidor gástrico). Glândulas duodenais = presentes na camada submucosa do duodeno – secretam um muco alcalino que ajuda a neutralizar o ácido gástrico do quimo. Glândulas Intestinais ou de Lieberkühn Líquido claro amarelado que possui um pH levemente alcalino de 7,6 contendo água, muco e enzimas digestivas; Juntamente com o suco pancreático, fornece um meio líquido para a absorção de substâncias do quimo quando entram em contato com as microvilosidades; Enzimas são sintetizadas nas células epiteliais que revestem as vilosidades intestinais. Suco Entérico (Intestinal) Funções do esfíncter: controlar o fluxo anterógrado e evitar o fluxo retrógrado. Ex.: dependendo da magnitude de abertura do esfíncter pilórico, entre o estômago e o intestino delgado, há maior ou menor controle da velocidade do esvaziamento gástrico. Esvaziamento Gástrico Esvaziamento Gástrico Quimo ácido secretina ( diminui a secreção do suco gástrico); Quimo gorduroso e rico em proteínas colecistoquinina (desacelera o esvaziamento gástrico). Localiza-se atrás do estômago, entre o duodeno a direita e o baço a esquerda; - Apresenta 15 cm de comprimento e pesa cerca de 80 g; - composto de grupos de células epiteliais glandulares exócrinas e endócrinas, revestido por uma cápsula de tecido conjuntivo. Pâncreas - Porção Exócrina = secreta uma mistura de líquido alcalino e diferentes enzimas digestivas (suco pancreático) liberadas pelo ducto pancreático para atuarem no intestino delgado; - Porção Endócrina (ilhotas de Langerhans)= secreta para o sangue hormônios como a insulina e o glucagon (controlam a concentração de glicose no sangue) – correspondem a 1% das células. Pâncreas O que impede as enzimas pancreáticas de digerirem as proteínas presentes na parede do pâncreas? Resposta: Ao alcançar o duodeno, a enzima enteroquinase (enteropeptidase) ativa a tripsina do pâncreas e esta ativa as outras enzimas pancreáticas que digerem as proteínas. Quimo ácido secretina ( liberação de bicarbonato do pâncreas); Quimo gorduroso e rico em proteínas colecistoquinina (enzimas pancreáticas). Estimulação do Pâncreas Sistema nervoso autônomo parassimpático estimula o pâncreas a secretar o suco pancreático; Secretina hormônio produzido no intestino delgado que estimula a secreção do suco pancreático rico em íons bicarbonato para neutralizar a acidez do quimo; Colecistoquinina (CCQ) hormônio produzido no intestino delgado que estimula a secreção do suco pancreático rico em enzimas do sistema digestório. - É o segundo maior órgão do corpo pesando 1,4 Kg; - Localiza-se abaixo do músculo diafragma, no lado direito do corpo em sua maior parte; - É dividido em dois lobos pelo ligamento falciforme – lobo hepático direito e lobo hepático esquerdo. Fígado e Vesícula Biliar Vesícula biliar = saco em forma de pêra que pende da margem frontal inferior do fígado. Bile Secretada pelos hepatócitos entra nos canalículos biliares, que se abrem nos ductos biliares que se fundem e formam os ductos hepáticos direito e esquerdo que deixam os lobos hepáticos; Contém: - Sais biliares auxiliam na emulsificação da gordura - a conversão de grandes glóbulos de gordura em uma suspensão de gotículas de triglicerídeos (facilitando a ação da lipase), e na sua absorção após a digestão; - Bilirrubina pigmento biliar derivado do grupamento heme proveniente da hemoglobina presente nas hemácias. Sais biliares = agentes emulsificantes. Após a realização de suas atividades são reabsorvidos na porção final do intestino delgado (íleo) e retornam ao fígado pela circulação sanguínea (veia porta do fígado). “Quando o intestino delgado está vazio, o músculo esfíncter do ducto colédoco na entrada do duodeno, fecha-se e a bile retorna ao ducto cístico até a vésícula biliar, para o seu armazenamento”. Estrutura da Hemoglobina Hemoglobina Heme Excreção da Bilirrubina Estimulação do Fígado Sistema nervoso autônomo parassimpático estimula o fígado a aumentar a produção de bile; Secretina hormônio produzido no intestino delgado que estimula o fluxo da bile rica em íons bicarbonato para neutralizar a acidez do quimo. Quimo ácido secretina ( produção maior de bile); Quimo gorduroso e rico em proteínas colecistoquinina (contração da vesícula e relaxamento do esfíncter hepatopancreático - liberação de bile). - Órgão muscular oco, em formato de pêra, aderido à superfície inferior do fígado; - Função: armazenar (30 - 50 ml) e concentrar a bile antes de liberá-la através do ducto cístico. Este irá unir-se ao ducto hepático comum formando o ducto colédoco; - A concentração da bile ocorre na vesícula biliar pois a água contida na bile é absorvida, concentrando os íons e sais biliares. Vesícula Biliar Estimulação da Vesícula Biliar Colecistoquinina (CCQ) hormônio produzido no intestino delgado que estimula a liberação da bile pela vesícula biliar; “Quando o quimo chega ao duodeno (grande quantidade de lipídeos e proteínas) ele estimula a produção de CCQ. Esse hormônio produz o relaxamento do esfíncter da ampola hepatopancreática e a contração da vesícula biliar, permitindo a liberação da bile”. Secreções Endócrinas Intestinais • Secretina Secreção do suco gástrico Secreção do suco pancreático (íons bicarbonato) Secreção da bile pelo fígado • Colecistoquinina (CCQ) Esvaziamento gástrico Secreção pancreática (enzimas) Contração vesícula biliar (ejeção da bile) Induz sensação de saciedade (satisfação) • Peptídeo inibidor gástrico (GIP) Liberação de insulina pelo pâncreas = estimula; = inibe todas as fases químicas e mecânicas da digestão visam transformar o alimento em moléculas que possam passar através das células epiteliais até o sangue e vasos linfáticos monossacarídeos, aminoácidos, ácidos graxos e monoglicerídeos; cerca de 90% de toda absorção ocorre no intestino delgado e os outros 10% no estômago e no intestino grosso; qualquer material não-digerido ou não-absorvido é transportado à próxima estrutura intestino grosso. Absorção no Intestino Delgado Todos os carboidratos são absorvidos como monossacarídeos (difusão facilitada); Após a absorção penetram nos vasos sanguíneos presentes nas vilosidades intestinais transportados ao fígado pela veia porta transportados ao coração e à circulação geral. Absorção de Monossacarídeos 50% dos aminoácidos absorvidos estavam presentes nos alimentos, o restante provém de proteínas dos sucos digestivos e de células mortas que se deprendem da túnica mucosa (transporte ativo); Após a absorção penetram nos vasos sanguíneos presentes nas vilosidades intestinais transportados ao fígado pela veia porta penetram na circulação geral até as células corporais. Absorção de Aminoácidos principais íons absorvidos pelas células epiteliais: cálcio, ferro, sódio, potássio, magnésio, cloreto, fosfato, nitrato e iodeto; Toda a aborção de água no trato GI ocorre via osmose – cerca de 9 L diários. Absorção de Íons e Água ácidos graxos de cadeia curta (10 a 12 átomos de carbono) – são absorvidos (difusão simples) pelas células epiteliais e depois passam aos vasos sanguíneos; lipídeos maiores – são emulsificados pelos sais biliares formando micelas são compactadas em quilomicra (grandes partículas esféricas recobertas por proteínas) dentro das células epiteliais deixam as células por exocitose e penetram na linfa dentro de um quilífero passam ao ducto torácico, sendo esvaziados na veia subclávia esquerda. Absorção de Lipídeos Absorção de Lipídeos A B A = ducto torácico; B = veia subclávia esquerda. Vitaminas lipossolúveis (A, D, E e K) – são incluídas, juntamente com os lipídeos ingeridos na dieta, nas micelas (difusão simples); Vitaminas hidrossolúveis (B e C) – são absorvidas por difusão simples. A vitamina B12 deve ser combinada ao fator intrínseco (produzido no estômago) para sua absorção no íleo (transporte ativo). Absorção de Vitaminas Última parte do trato GI - medindo cerca de 6,5 cm de diâmetro e cerca de 1,5 m de comprimento, estendendo-se do íleo ao ânus, fixo à parede posterior do abdome; Funções gerais: término da absorção; produção de certas vitaminas; formação e expulsão das fezes do corpo. A digestão ocorre por ação bacteriana (normalmente habitam seu lúmen) e não enzimática; Intestino Grosso Intestino Grosso - Anatomia - Absorção significativa de água, íons (sódio e cloreto) e vitaminas da dieta alimentar; Compactação do conteúdo não-absorvido. Quando o quimo permanece no intestino grosso por 3 a 10 horas, torna-se sólido ou semi-sólido como resultado da absorção e é conhecido como fezes. Absorção no Intestino Grosso Consistem em substâncias vegetais indigeríveis, como a celulose, a lignina e a pectina - presentes em frutas, verduras, sementes e grãos. Podem ser: Fibras solúveis que se dissolvem em água formando um gel que retarda a passagem de materiais através do trato – encontradas na soja, aveia, lentilha, ervilha, cenoura, maça e frutas cítricas; Fibras insolúveis não se dissolvem na água e passam pelo trato GI praticamente inalteradas acelerando a passagem de materias através dele – encontradas nas cascas das frutas e legumes, verduras folhosas, milho, feijão, abóbora, cereias e pães integrais. Fibras Alimentares A ingestão deve consistir em quantidades iguais de fibras solúveis e insolúveis, num total de 20 a 30g de fibras diárias, no máximo 35g ou 10 a 13g de fibras para cada 1000 Kcal ingeridas. O excesso de fibras interfere com a absorção de zinco e cálcio, especialmente em crianças e idosos. Fibras Alimentares A ingestão deve consistir em quantidades iguais de fibras solúveis e insolúveis, num total de 20 a 30g de fibras diárias. Ingestão de: Fibras solúveis = auxilia na redução do colesterol sanguíneo e no controle dos níveis de açúcar; Fibras insolúveis = auxilia a proteger contra o câncer de cólon. • Os 3 ou 4 cm terminais recebem o nome de canal anal; • O canal anal é rodeado por músculos esfíncteres externo (esquelético -voluntário) e interno (liso – involuntário). esfíncter interno do ânus Reto Canal anal • Abaixo do colo sigmóide o intestino grosso dirige-se longitudinalmente formando o reto; Normalmente, os esfíncteres do ânus ficam fechados, exceto durante a defecação – impulsos da medula espinal são conduzidos por nervos parassimpáticos aos colos descendente e sigmóide, reto e ânus. Reto e Canal Anal esfíncter externo do ânus (Unicamp) O gráfico abaixo representa as atividades de duas enzimas do sistema digestório humano, avaliadas a 37°C (condições normais de temperatura corpórea). Qual é o local de atuação da enzima A? Justifique. Cite uma enzima digestiva que apresente o padrão de atividade da enzima B e seu local de atuação. c) Explique o que ocorreria com a atividade enzimática se, experimentalmente, a temperatura fosse pouco a pouco aumentada até atingir 60 o C. Avaliando o aprendizado Avaliando o Aprendizado 69 Avaliando o aprendizado Gabarito a) O local de ação da enzima A é o estômago. Isso porque, pelo gráfico, nota-se que a atividade enzimática é mais intensa em pH=2. Esse grau de acidez é encontrado no estômago. b) Uma enzima que apresenta o padrão da enzima B seria a tripsina, que age no duodeno, cujo meio apresenta pH = 8,0. c) Se a temperatura fosse pouco a pouco aumentada, teríamos uma desnaturação progressiva das enzimas, independente do pH. Assim, a atividade enzimática tenderia a cessar. 70 2) (Unicamp) No futuro, pacientes com deficiência na produção de hormônios poderão se beneficiar de novas técnicas de tratamento, atualmente em fase experimental, como é o caso do implante das células b (beta) das ilhas pancreáticas (ilhotas de Langerhans). Qual a consequência da deficiência do funcionamento das células b (beta) no homem? Explique. Além das secreções de hormônios (endócrinas), o pâncreas apresenta também secreções exócrinas. Dê um exemplo de secreção pancreática exócrina e sua função. c) Por que neste caso a secreção é chamada exócrina? Avaliando o aprendizado Avaliando o Aprendizado 71 Avaliando o aprendizado Gabarito 2) a) As células b das ilhotas de Langerhans secretam a insulina, hormônio que controla a glicemia. A deficiência desse hormônio ocasiona a Diabetes mellitus. b) O pâncreas secreta também o suco pancreático. Este suco possui várias enzimas que são lançadas no duodeno para realizarem a digestão extracelular. Entre as enzimas pancreáticas cita-se a tripsina, que age na digestão de proteínas. c) O suco pancreático é exócrino porque é lançado na cavidade entérica, para realizar sua ação. Obs.: A insulina é endócrina porque é lançada na corrente sanguínea. 72 3) (FUVEST) Enzimas digestivas produzidas no estômago e no pâncreas foram isoladas dos respectivos sucos e usadas no preparo de um experimento, conforme mostra o quadro abaixo: Avaliando o aprendizado Avaliando o Aprendizado Decorrido certo tempo, o conteúdo dos tubos foi testado para a presença de dissacarídeos, peptídeos, ácidos graxos e glicerol. Esses quatro tipos de nutrientes devem estar: presentes no tubo 1. presentes no tubo 2. presentes no tubo 3. presentes no tubo 4. ausentes dos quatro tubos. 73 3) (FUVEST) Enzimas digestivas produzidas no estômago e no pâncreas foram isoladas dos respectivos sucos e usadas no preparo de um experimento, conforme mostra o quadro abaixo: Avaliando o aprendizado Gabarito Decorrido certo tempo, o conteúdo dos tubos foi testado para a presença de dissacarídeos, peptídeos, ácidos graxos e glicerol. Esses quatro tipos de nutrientes devem estar: presentes no tubo 1. presentes no tubo 2. presentes no tubo 3. presentes no tubo 4. ausentes dos quatro tubos. 74