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FISIOLOGIAFISIOLOGIA DO DO DO DO SISTEMA DIGESTÓRIOSISTEMA DIGESTÓRIO FUNÇÕES DO APARELHO FUNÇÕES DO APARELHO DIGESTÓRIODIGESTÓRIO Abastece o corpo com um suprimento contínuo de água, eletrólitos e nutrientes. - Digestão e absorção - Função secretória e motora - Ingestão de alimentos não é contínua ARMAZENAMENTO DE SUBSTRATOS ENERGÉTICOS SUBSTRATOS ALIMENTARES: (Fontes animais e/ou vegetais) - Carboidratos = glicogênio hepático e/ou muscular, amido, celulose, sacarose, lactose... - Lipídeos = triglicerídeos... - Proteínas = aminoácidos, dipeptídeos, - Proteínas = aminoácidos, dipeptídeos, tripeptídeos... - Vitaminas, minerais. FORMAS COMPLEXAS FORMAS DE ARMAZENAMENTO: - Triglicerídeos. - Glicogênio hepático e muscular. - Proteínas. FORMAS COMPLEXAS TRATO DIGESTÓRIO COMPLEXO (Ruminantes e não ruminantes) As grandes funções do Sistema Digestório: Motilidade, digestão, secreção, absorção e excreção. ASPECTOS COMPARATIVOS DA DIGESTÃOASPECTOS COMPARATIVOS DA DIGESTÃO - Classificação dos animais quanto aos hábitos alimentares: Carnívoros →→→→ digestão enzimática Herbívoros →→→→ ruminantes →→→→ não ruminantes fermentação microbiana + digestão enzimática Onívoros →→→→ digestão enzimática + fermentação microbiana - PREENSÃO: Lábios e língua Membros anteriores INGESTÃO DE ALIMENTOSINGESTÃO DE ALIMENTOS - PREENSÃO: Formato do focinho (seletividade) INGESTÃO DE ALIMENTOSINGESTÃO DE ALIMENTOS - MASTIGAÇÃO: Dentes incisivos e molares Funções da mastigação - INSALIVAÇÃO: Atividade anti-bacteriana da saliva (lisozima) Amilase salivar – onívoros Lipase lingual – animais jovens Saliva dos ruminantes Lipase lingual – animais jovens Saliva dos ruminantes FISIOLOGIA DIGESTÓRIA FISIOLOGIA DIGESTÓRIA DEDE NÃO RUMINANTESNÃO RUMINANTESNÃO RUMINANTESNÃO RUMINANTES O TRATO DIGESTÓRIO DOS O TRATO DIGESTÓRIO DOS NÃO RUMINANTESNÃO RUMINANTES (Mamíferos)(Mamíferos) Fonte: Vander, Sherman & Luciano, 2002 ESTRUTURA DA PAREDE DO SISTEMA ESTRUTURA DA PAREDE DO SISTEMA DIGESTÓRIODIGESTÓRIO Fonte: Vander, Sherman & Luciano, 2002 A estrutura do intestino delgadoA estrutura do intestino delgado INERVAÇÃO DO SISTEMA INERVAÇÃO DO SISTEMA DIGESTÓRIODIGESTÓRIO Sistema nervoso autônomo Extrínsico (Simpático e Parassimpático) Intrínsico (Sistema nervoso entérico) Plexos submucoso e mioentéricoCOMUNICAÇÃO SISTEMA NERVOSO ENTÉRICOSISTEMA NERVOSO ENTÉRICO - Funciona mesmo na ausência da inervação extrínseca. - Simpático e parassimpático modulam atividade. - Controla funções contrátil, endócrina e secretora do - Controla funções contrátil, endócrina e secretora do sistema. - Também recebe informação de mecanorreceptores e quimiorreceptores da mucosa. - Grande número de neurotransmissores e neuromoduladores. MOTILIDADEMOTILIDADE - Termo genérico relacionado à contração e relaxamento de paredes e esfíncteres do trato digestório. - MÚSCULO LISO, exceto na faringe, terço proximal do esôfago e esfíncter anal externo. - Músulo circular contraído = diminuição do diâmetro. - Músculo longitudinal contraído = diminuição do - Músculo longitudinal contraído = diminuição do comprimento. Fonte: Costanzo, 2004 Fonte: Vander, Sherman & Luciano, 2002 PEPTÍDEOS GASTROINTESTINAISPEPTÍDEOS GASTROINTESTINAIS - Regulam funções do sistema digestório tais como: - Contração e relaxamento da musculatura lisa. - Contração e relaxamento de esfíncteres. - Secreção de enzimas para a digestão. - Classificados de acordo com o local de produção e via através da qual alcançam as células-alvo. - Contração e relaxamento de esfíncteres. - Secreção de enzimas para a digestão. - Secreção de água e eletrólitos. - Efeitos tróficos. Fonte: Costanzo, 2004 No próprio aparelho GI ou distante do mesmo (pâncreas) PEPTÍDEOS GASTROINTESTINAISPEPTÍDEOS GASTROINTESTINAIS - Hormônios 1) Gastrina (estômago) * Estimula secreção de H+ e tem efeito trófico. 2) Colecistocinina – CCK (duodeno/íleo)2) Colecistocinina – CCK (duodeno/íleo) * Digestão e absorção de lipídeos. - Contração da vesícula biliar - Secreção de enzimas pancreáticas - Secreção de HCO3- pelo pâncreas - Crescimento do pâncreas exócrino e da vesícula biliar - Inibição do esvaziamento gástrico PEPTÍDEOS GASTROINTESTINAISPEPTÍDEOS GASTROINTESTINAIS - Hormônios 3) Secretina (duodeno) * Secretada em resposta ao H+ e ácidos graxos no duodeno.no duodeno. * Promove secreção pancreática e biliar de HCO3- 4) Peptídeo inibidor gástrico – GIP (duodeno/jejuno) * Estimula secreção de insulina. * Inibe secreção gástrica de H+. PEPTÍDEOS GASTROINTESTINAISPEPTÍDEOS GASTROINTESTINAIS - Parácrinos 1) Somatostatina (duodeno/jejuno) * Secretada em resposta à diminuição do pH * Inibe a secreção de outros hormônios * Inibe a secreção de H+ PEPTÍDEOS GASTROINTESTINAISPEPTÍDEOS GASTROINTESTINAIS - Neurócrinos Acetilcolina (Ach) Noraepinefrina (NE) Peptídeo intestinal vasoativo (VIP) Peptídeo liberador de gastrina (GRP) Encefalinas Neuropeptído YNeuropeptído Y Substância P * Envolvidos com: - Contração e relaxamento de musculatura lisa e esfíncteres. - Secreções salivar, gástrica, pancreática e intestinal. SECREÇÃOSECREÇÃO - Adição de líquidos, enzimas e muco à luz do sistema digestório. - Produzidas por: Glândulas salivares (saliva)Glândulas salivares (saliva) Células da mucosa gástrica (secreções gástricas) Células exócrinas do pâncreas (secreções pancreáticas) Fígado (bile) SALIVASALIVA - Funções: Digestão inicial do amido (α-amilase salivar) e lipídeos (lipase lingual) Diluição e tamponamento dos alimentos Lubrificação do alimentoLubrificação do alimento - Glândulas parótidas, submaxilares e sublinguais. - É hipotônica. SUCO GÁSTRICOSUCO GÁSTRICO - Quatro principais componentes: Ácido clorídrico (HCl) Pepsinogênio Fator intrínseco Muco Fonte: Costanzo, 2004 Ácido clorídrico - Acidifica conteúdo gástrico (pH 1-2). - Função do pH baixo = conversão do pepsinogênio. pepsinogênio. - Secreção de H+ estimulada por ACh, histamina e gastrina. - Fases da secreção gástrica de HCl: 1) Fase cefálica Aproximadamente 30% da secreção Estímulos = olfato, paladar, mastigação, deglutição e reflexos condicionados (vago e gastrina) 2) Fase gástrica Aproximadamente 60% da secreção Estímulos = distenção do estômago e presença de aminoácidos e pequenos peptídeos 3) Fase intestinal Aproximadamente 10% da secreção Estímulos = produtos da digestão protéicac Pepsinogênio - Precursor inativo da pepsina. - Convertido quando o pH é baixo.- Convertido quando o pH é baixo. - Pepsina inicia a digestão das proteínas. Fator intrínseco - Mucoproteína. - Necessário para a absorção da vit. B12 no íleo - Necessário para a absorção da vit. B12 no íleo (anemia perniciosa). - Única secreção “essencial “ do estômago. SECREÇÃO PANCREÁTICASECREÇÃO PANCREÁTICA - Componente aquoso (HCO3-) - Componente enzimático (digestão de carboidratos, proteínas e lipídeos) Fonte: Vander, Sherman & Luciano, 2002 Componente enzimático da secreção Componente enzimático da secreção pancreática:pancreática: - Secretado pelas células acinares. - Amilase e lipases secretadas como enzimas ativas. - Proteases secretadas nas formas inativas.- Proteases secretadas nas formas inativas. - Enzimas sintetizadas no retículo endoplasmático rugoso complexo de Golgi grânulos de zimogênio. - Atividade simpática inibe secreção. - Atividade parassimpática estimula secreção. Regulação da secreção pancreática:Regulaçãoda secreção pancreática: - Três fases: 1) Fase cefálica Olfato, paladar, ... Mediada pelo nervo vago. Produz principalmente secreção enzimática. 2) Fase gástrica2) Fase gástrica Distensão do estômago. Mediada pelo vago. Secreção enzimática. 3) Fase intestinal Mais importante (80%). Secreção enzimática e aquosa. BILEBILE - Necessária para digestão e absorção de lipídeos no intestino delgado. - Problemas na digestão e absorção de lipídeos. - Bile = mistura de sais biliares, pigmentos biliares e colesterol.colesterol. - Quimo no intestino delgado = secreção de CCK (contração da vesícula biliar e relaxamento do esfíncter de Oddi) - Circulação êntero-hepática dos sais biliares. Principais mecanismos de digestão e absorção nos não- ruminantes = intestino delgado (enzimático) Digestão microbiana – parte distal do intestino Produtos da digestão nos dois ambientes (intestino delgado e intestino grosso)delgado e intestino grosso) Estômago – armazenamento e mistura (liberação) � Proteínas (pepsina) � Início da digestão de gorduras Velocidade de esvaziamento gástrico: � Líquidos e sólidos � Carboidratos, proteínas e gorduras � Sol. hipertônicas, ácidos, carboidratos, proteínas e gorduras no duodeno = inibem esvaziamento Fases da digestão = luminal e mucosa DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOSDIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS AMIDO Principal carboidrato para não-ruminantes Polissacarídeo (ligações αααα1,4 e/ou αααα1,6) Fase luminal (intestino delgado):Fase luminal (intestino delgado): αααα amilase pancreática = oligossacarídeos não há formação de glicose Carboidratos fibrosos →→→→ ligações ββββ1,4 não hidrolisados no intestino maltase glicose isomaltase = monossacarídeos frutose sacarase galactose lactase Fase luminal: ABSORÇÃO (Sistema porta) Herbívoros não ruminantes (equinos): Fibra como “protetor” Muita fibra = mais amido no intestino grossoMuita fibra = mais amido no intestino grosso DIGESTÃO DAS PROTEÍNASDIGESTÃO DAS PROTEÍNAS Inicia no estômago = pepsinas Pepsinogênio (no estômago) + pH baixo →→→→ pepsina No duodeno: HCO3 suco pancreático = inativa pepsinas (pH) Proteases inativas do suco pancreático: Endopeptidases = tripsinogênio quimotripsinogênio pró-elastase Exopeptidases = pró-carboxipeptidases A e B Na borda em escova: Enteroquinase →→→→ tripsinogênio ⇒⇒⇒⇒ tripsina Tripsina →→→→ ativa demais proteases →→→→ ativa tripsinogênio restante aminoácidos* Proteínas hidrolisadas dipeptídeos* tripeptídeos* oligopeptídeos →→→→ oligopeptidases * Formas absorvíveis. Maioria das proteínas absorvidas como di e tripeptídeos Na célula da mucosa: Peptidases do citosol →→→→ hidrólise dos di e tripeptídeos Peptidases do citosol →→→→ hidrólise dos di e tripeptídeos até aminoácidos ABSORÇÃO (Sistema porta) DIGESTÃO DAS GORDURASDIGESTÃO DAS GORDURAS Lipídeos alimentares triglicerídeos Processamento colesterol mais fosfolipídeos complexo Emulsificação no estômago (por movimentação e Emulsificação no estômago (por movimentação e proteínas) Lipases lingual e gástrica = início da digestão no estômago (glicerol e ácidos graxos livres) Esvaziamento gástrico lento = CCK (colecistoquinina) – céls. mucosa intestinal No duodeno: A) Lipase pancreática →→→→ hidrólise dos triglicerídeos Triglicerídeos ⇒⇒⇒⇒ 2 ácidos graxos livres ⇒⇒⇒⇒ 2-monoglicerol B) Colesterol éster hidrolase: Hidrólise dos ésteres de colesterol ⇒⇒⇒⇒ ácidos graxos livres ⇒⇒⇒⇒ colesterol ⇒⇒⇒⇒ glicerol (triglicerídeos) C) Fosfolipase A2 →→→→ hidrólise dos fosfolipídeos Fosfolipídeos ⇒⇒⇒⇒ ácidos graxos ⇒⇒⇒⇒ lisolecitina * Fosfolipase A2 necessita ativação pela tripsina. As duas anteriores, não.duas anteriores, não. Excetuando-se o glicerol = demais hidrofóbicos Para absorção = solubilização em micelas (SAIS BILIARES) Micelas = borda em escova Lipídeos ⇒⇒⇒⇒ absorvidos Sais biliares ⇒⇒⇒⇒ absorção no íleo Na célula epitelial do intestino:Na célula epitelial do intestino: Lipídeos reesterificados No retículo endoplasmático liso = QUILOMÍCRONS Triglicerídeos Fosfolipídeo Fosfolipídeo Fosfolipídeo ApoproteínaApoproteína QUILOMÍCRON Colesterol Fosfolipídeo Fosfolipídeo Fosfolipídeo ApoproteínaApoproteína Quilomícrons = corrente linfática – ducto torácico FISIOLOGIA DIGESTÓRIA FISIOLOGIA DIGESTÓRIA DEDE RUMINANTESRUMINANTESRUMINANTESRUMINANTES • Características especiais dos ruminantes: - Trato digestório compartimentado • Parede interna dos compartimentos gástricos: Rúmen Retículo Omaso Abomaso - Flora microbiana (simbiose) • Processo digestivo nos ruminantes: - Inicialmente microbiano (fermentativo) - Posteriormente enzimático • Condições necessárias ao processo fermentativo: - Adição regular de substrato (fluxo contínuo). - Remoção imediata dos produtos da fermentação. - Fluxo de material não fermentado (abomaso e intestino delgado).intestino delgado). - Mecanismos de mistura do conteúdo nos pré- estômagos. - Condições de pH. - Temperatura e pressão oncótica intra-ruminal. • Características de seletividade, preensão e mastigação dos ruminantes – influência sobre o substrato e flora microbiana • Grande quantidade de saliva produzida diariamente – importância:diariamente – importância: - Tamponamento de ácidos graxos voláteis - Meio aquoso - Meio de reciclagem da uréia • Flora microbiana: - Bactérias, fungos e protozoários - Anaeróbios estritos - Hidrólise e oxidação anaeróbia • Bactérias podem ser: - Amilolíticas - Celulolíticas - Secundárias (metanogênicas p/exemplo) • Principais ácidos graxos voláteis (AGV) formados pela fermentação microbiana: - Acético - Propiônico - Butírico Sua concentração é dependente da solubilidade dos carboidratos da dieta DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOSDIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS CELULOSE Base alimentar dos ruminantes (forragens) Polímero de glicoses c/ligações ββββ 1,4 Ação das celulases microbianas →→→→ celobiose (dissacarídeo) Ação da celobiase →→→→ duas molécs. GLICOSE Glicose →→→→ via glicolítica = ácido pirúvico Ácido pirúvico →→→→ ciclo de Krebs = ÁCIDOS GRAXOS VOLÁTEIS Liberação de CO2 e CH4 ABSORÇÃO DOS AGVs AMIDO: Degradado p/enzimas microbianas até glicose Destino da glicose →→→→ mesmo do anterior Há liberação de ÁCIDO LÁTICO no processo de Há liberação de ÁCIDO LÁTICO no processo de fermentação do amido Ácido lático →→→→ propionato (propionobactérias) pH muito baixo = propionobactérias inativadas mas não as amilolíticas Segue degradação do amido e acúmulo de ácido lático ACIDOSE • Proporção e ordem de formação dos AGVs: - Ácido acético = 54 a 74% - Ácido propiônico = 16 a 27% - Ácido butírico = 6 a 15% • Isto em condições normais de alimentação • Isto em condições normais de alimentação (dieta a base de forragens) • Proporcionalidade em virtude do pH ruminal • Mudanças na alimentação = muda proporcionalidade Ácido propiônico é o único que pode ser usado na gliconeogênese pelo ruminante (importância da alimentação com concentrados para animais de alta produção)de alta produção) DIGESTÃO DAS PROTEÍNASDIGESTÃO DAS PROTEÍNAS Enzimas proteolíticas microbianas no rúmen Metade da proteína dietética →→→→ proteases microbianas AMINOÁCIDOS Aminoácidos = síntese de proteína microbiana Ocorre liberação de NH3 NH3 utilizado p/síntese de proteína microbiana ou absorvido na parede ruminal Se NH3 for absorvida →→→→ sangue →→→→ fígado →→→→ URÉIA. Uréia →→→→ eliminada pela urina →→→→ retorna pela saliva ao rúmen (fonte de NNP) Pequenas quantidades de AGVs são formados e absorvidos no rúmen na digestãodas proteínas. Proteína microbiana e proteína não digerida que passou pelo rúmen ⇒⇒⇒⇒ abomaso e intestino delgado. Mesmo processo de digestão da proteína que ocorre nos não ruminantes. ABSORÇÃO SOB A FORMA DE AMINOÁCIDOS CICLOCICLO DADADADA URÉIAURÉIA Absorção Proteína alimentar Proteases Microbianas Aminoácidos Amônia (NH3) Ácidos Fígado Uréia Saliva RINS Eliminada pela urina NNP R ú m e n Proteínas Microbianas Ácidos Graxos Voláteis Abomaso e Intestino Mesmo metabolismo que nos monogástricos Aminoácidos n Absorção DIGESTÃO DAS GORDURASDIGESTÃO DAS GORDURAS - Lipases e esterases microbianas →→→→ hidrólise - Glicerol liberado →→→→ ácido propiônico - HIDROGENAÇÃO dos ácidos graxos insaturados - HIDROGENAÇÃO dos ácidos graxos insaturados liberados no rúmen - Triglicerídeos não atacados e ácidos graxos livres →→→→ abomaso e intestino delgado onde o processo continua de forma semelhante aos animais não ruminantes. DESENVOLVIMENTO RUMENAL E DESENVOLVIMENTO RUMENAL E GOTEIRA ESOFÁGICAGOTEIRA ESOFÁGICA - Tamanho e proporção dos pré-estômagos no animal jovem. - Velocidade no desenvolvimento após o nascimento – tipo de dieta (sólidos).tipo de dieta (sólidos). - Desenvolvimento epitelial = AGVs - Colonização microbiana - Goteira esofágica: Entre cárdia e orifício retículo-omasal Leite ingerido para o omaso Pequena quantidade cai no rúmen Perspectiva de sugarPerspectiva de sugar Líquido na faringe (sódio) Posição durante a mamada FIMFIM gilsondemendonca@gmail.com
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