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UNIDADE I FISIOLOGIA DA DIGESTÃO Prof. Erikelly A. R. Santana Disciplina: Nutrição Animal Universidade de Guarulhos Campus Dutra Guarulhos – SP Fevereiro/2018 Objetivo Descrever as características anatômicas e fisiológicas do TGI dos animais domésticos e relacioná-las com a digestão e absorção dos alimentos; 2 ROTEIRO UNIDADE I 1. ORGANIZAÇÃO DO TRATO DIGESTÓRIO; 2. SECREÇÕES DO TRATO DIGESTÓRIO; 3. DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS ALIMENTOS; 4. MOTILIDADE GASTRINTESTINAL; 5. DIGESTÃO E ABSORÇÃO: PROCESSOS FERMENTATIVO E NÃO- FERMENTATIVO; 6. REGULAÇÃO NEURAL E HORMONAL DOS PROCESSOS GASTRINTESTINAIS; 7. METABOLISMO ORGÂNICO: CONTROLE E INTEGRAÇÃO DO METABOLISMO DE GLICÍDIOS, PROTEÍNAS E LIPÍDIOS; FENÔMENOS E CONTROLE NEUROENDÓCRINO DOS ESTÁGIOS ABSORTIVO E PÓS- ABSORTIVO; 8. DIGESTÃO NO ESTÔMAGO MONOCAVITÁRIO: CARACTERÍSTICAS DE CADA ESPÉCIE; GLÂNDULAS E SUCO GÁSTRICO; 9. ESTÔMAGO PLURICAVITÁRIO: RUMINAÇÃO E MOTILIDADE RUMINAL; 10. FATORES BIOQUÍMICOS E MICROBIOLÓGICOS DO RÚMEN. 3 Definições • Mastigação: Desintegração parcial dos alimentos, processo mecânico e químico; • Deglutição: Condução dos alimentos através da faringe para o esôfago; • Ingestão: Introdução do alimento no estômago; • Digestão: Desdobramento do alimento em moléculas mais simples; • Absorção: Processo realizado pelos intestinos; • Defecação: Eliminação de substâncias não digeridas do trato gastrointestinal; 4 Organização do trato digestório Alimento = conjunto de nutrientes Água Proteínas Carboidratos Lipídios Minerais Vitaminas • Digestão: decomposição química do alimento em tamanho reduzido no sistema digestivo, possibilitando a absorção, envolvendo processos químicos e enzimáticos; Definições 5 ORGANIZAÇÃO DO TRATO DIGESTÓRIO • Digestão: transformação química e física do alimento; • Todo alimento mastigado e engolido passa pela boca, faringe, esôfago, estômago, intestino delgado, intestino grosso até chegar ao ânus; • Digestão inicia logo após a entrada do alimento no canal digestório; • Processos químicos e mecânicos de modo que, no final, possam atravessar a parede do trato gastrointestinal e entrar no sistema sanguíneo e linfático; 6 Organização do trato digestório Funções 1. Aproveitamento de substâncias alimentares, que asseguram a manutenção de seus processos vitais; 2. Transformação mecânica e química das macromoléculas alimentares ingeridas em moléculas de tamanhos e formas adequadas para serem absorvidas pelo intestino; 3. Transporte de alimentos digeridos, água e sais minerais da luz intestinal para os capilares sanguíneos da mucosa do intestino; 4. Eliminação de resíduos alimentares não digeridos e não absorvidos juntamente com restos de células descamadas da parte do trato gastrointestinal e substâncias secretadas na luz do intestino; 7 Organização do trato digestório Mamíferos 8 Organização do trato digestório • Boca; • Faringe; • Esôfago; • Estômago (rúmen, retículo, omaso e abomaso); • Intestino delgado (duodeno, jejuno e íleo); • Intestino grosso (ceco, cólon e reto); Organização do trato digestório Mamíferos Organização do trato digestório 9 Cão e gato • Estômago funciona como reservatório, permitindo que o alimento seja ingerido na forma de refeições espaçadas ao invés de continuamente; ele inicia a digestão das proteínas e regula o fluxo de materiais para o ID; • A mucosa do corpo secreta muco, ácido hidroclórico e proteases (pepsinogênio é convertido em pepsina na presença do ácido hidroclórico); 10 Organização do trato digestório Aves 11 Organização do trato digestório • Bico; • Faringe; • Esôfago; • Papo (inglúvio); • Proventrículo (glandular); • Moela (muscular); • Cecos; • Reto; • Cloaca; Organização do trato digestório Equinos 12 Organização do trato digestório Organização do trato digestório RUMINANTES 13 Organização do trato digestório Adaptações do sistema digestivo Herbívoros Estabelecimento de populações microbianas anaeróbica 14 Organização do trato digestório Estômago ruminantes • Rúmen: Papilas; Câmara de fermentação; • Retículo: Câmara de fermentação; • Omaso: maceramento do alimento, compressão e absorção; • Abomaso: estômago “verdadeiro”; 15 Organização do trato digestório Percurso do alimento no TGI dos ruminantes 16 Organização do trato digestório 17 Organização do trato digestório Alimentação líquida 18 Organização do trato digestório Boca • Cavidade oral e suas paredes, dentes, língua e glândulas; • Funções como: Apreensão Mastigação; • Lábios: dieta e costumes que o animal possui; – Animais recém-nascidos, encaixe perfeito da boca do animal com a teta da mãe para que realizem o movimento de sucção; 19 Língua • Órgão muscular capaz de realizar movimentos com muita facilidade e precisão, como lamber, prender o alimento, articular a fala e na higiene também; • Papilas com funções mecânicas e outras com funções gustativas; – Mecânica: Papila filiforme, papila cônica, papila marginal, papila bucal e papila lentiforme; – Gustativa: Papila fungiforme, papila folheada, papila valada. 20 Organização do trato digestório Faringe • Saco musculomembranoso que é comum aos sistemas digestório e respiratório; • Cruzar por ele tanto o alimento quanto o ar; • Responsável de separar e coloca-los em seu determinado canal (digestório e respiratório); • Composta por duas cavidades: orofaringe e nasofaringe. 21 Organização do trato digestório Esôfago • Órgão musculomembranoso que se estende da faringe até o estômago para conduzir o alimento; Estômago • Órgão mais dilatado do TGI; • Início da digestão química de praticamente todos os alimentos; • Estrutura é determinada através do meio de vida do animal e pela alimentação; • Tem função de armazenamento; • Ruminantes: rúmen, retículo e omaso e a parte glandular dele é o "verdadeira estômago" - o abomaso; • As subdivisões internas do estômago são: Região cárdica, Região pilórica e região fúndica; 22 Organização do trato digestório Estômago Composto • Bovinos, ovinos, caprinos; • Abomaso: estômago verdadeiro; • Comparável ao estômago unicavitário das outras espécies; • Retículo, rúmen e omaso: pré-estômagos; • Digestão enzimática e mecânica do alimento, principalmente da celulose, por mediação da flora bacteriana e da síntese dos ácidos graxos de cadeia curta (acético, propiônico e butírico); • Reabsorção de água ocorre no omaso; 23 Organização do trato digestório Rúmen e retículo • Retículo: É o menor e mais cranial compartimento dos pré- estômago; • Rúmen: localiza-se à esquerda da cavidade abdominal; • Câmara fermentativa bastante ampla que transforma os materiais vegetais em substrato para a composição celular. • Contrações ruminais permite uma mistura e agitação eficazes do conteúdo que é essencial para a função fermentativa do rúmen; • Regurgitamento do alimento; • A superfície da mucosa do rúmen é revestida por um epitélio estratificado plano glandular, com papilas ruminais, com exceção dos pilares do rúmen e também o teto dessa câmara que não apresenta papilas. 24 Organização do trato digestório Omaso • Localiza-se à direita da cavidade abdominal; • Aspecto folhoso; • Absorção da água tornado a ingesta seca e bastante reduzida; 25 Organização do trato digestório Abomaso • Estômagoverdadeiro do ruminante, funcionando da mesma maneira que o estômago unicavitário; • Situa-se à direita do rúmen; • Porção pilórica eleva-se junto à face visceral do fígado, continuando com o duodeno; Intestino • Tem seu início caudalmente ao piloro e termina no ânus; • O intestino delgado: compreende o segmento entre o piloro e o ceco; • Intestino grosso: do ceco até o ânus; • Carnívoros têm um intestino mais curto (de três a quatro vezes o comprimento do corpo) do que os herbívoros (até 25 vezes o comprimento do corpo); 26 Organização do trato digestório Intestino delgado • Divido em três segmentos: duodeno , jejuno e íleo; 27 Organização do trato digestório Intestino grosso • Dividido em Ceco, Cólon e Reto; • O ceco do equino é acentuadamente grande (capacidade de até 30 litros); O ceco do equino serve como primeira câmara de fermentação para a digestão da celulose. Reto • A continuação do cólon descendente na cavidade pélvica forma o reto; • Esse segmento intestinal dilata-se inicialmente na ampola retal e depois continua por fim no canal anal, o qual termina no ânus • O ânus apresenta um esfíncter interno que está sob controle autônomo e um esfíncter externo que está sob controle voluntário. 28 Organização do trato digestório Glândulas anexas ao intestino • Fígado e pâncreas são glândulas anexas ao intestino e assumem uma função central para a digestão do alimento no trato intestinal; • Fígado: desintoxicação do sangue, órgão formador de glicogênio, fonte de calor e na hematopoiese fetal; • Pâncreas: função endócrina, pela produção e pela liberação de hormônios (insulina e glucagon) e no metabolismo de carboidratos. 29 Organização do trato digestório Fígado • Maior órgão de síntese de carboidratos, proteínas e metabolismo lipídico, assim como na neutralização de substâncias tóxicas. • Produção da bile; 30 Organização do trato digestório Pâncreas • Função de produção de hormônios (insulina, glucagon e somatostatina); 31 SECREÇÕES DO TRATO DIGESTÓRIO 32 SECREÇÕES DO TRATO DIGESTÓRIO Saliva • Secreção levemente ácida, e contém muco, que é um lubrificante muito eficiente e faz com que o ato de engolir seja facilitado; • Em alguns animais, a amilase salivar, enzima que digere amido (ptialina); 33 Secreções do trato digestório Saliva - Funções – Umedecer e lubrificar os alimentos; – Atuar na digestão de amido e lipídios (αamilase α ptialina: não ruminantes); – Dissolver partículas alimentares; – Enzima antibacteriana (lisosima); – Suprir nutrientes para microrganismos ruminais; – Ação antitimpânica, antiespumante e tamponante em ruminantes; – Excreção de substâncias orgânicas e inorgânicas; – Solubilizar compostos químicos do alimento (Sabor); 34 Secreções do trato digestório Suco gástrico • Muco: Proteção da mucosa durante a passagem de alimentos; • Suco gástrico: (solução rica em ácido clorídrico e em enzimas (pepsina e renina); • Sais biliares: emulsificação das gordura; – Em cavalos e ratos a bile é depositada diretamente no duodeno, via o ducto biliar; • Suco pancreático: solução alcalina formada por sais, água e diversas enzimas age no ID; 35 Secreções do trato digestório Hormônios • Gastrina estimula o estômago a produzir ácido, enzimas, e, também, aumenta a motilidade do estômago; • Quando a secreção ácida causa a queda do pH, a liberação de gastrina é inibida. • Quando o estômago esvazia, para o intestino delgado, a presença de lipídeos estimula a liberação do hormônio duodenal enterogastrona, que faz o estômago cessar a produção de ácido; • A mucosa,por contraste, produz uma solução que é alcalina e pobre em enzimas. Ela é misturada com o alimento antes de sua entrada no intestino delgado; • Quimo. 36 Secreções do trato digestório 37 Regulação neural e hormonal 38 DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS ALIMENTOS 39 MOTILIDADE GASTRINTESTINAL Ingestão de alimentos 1) Preensão: Introdução do alimento na cavidade bucal; • Equinos, pequenos ruminantes e suínos: uso dos lábios e dentes incisivos; • Bovinos: Uso da língua; • Cão e gato: Uso dos dentes; 40 Motilidade gastrintestinal Ingestão de alimentos • Mastigação: mecanismo de trituração de alimentos (dentes molares); • Movimentos mandibulares (Vertical e lateral X Vertical); 41 Motilidade gastrintestinal Ingestão de alimentos • Deglutição: passagem do alimento da cavidade bucal para a faringe; Dividida nas fases: a) Oral; b) Faríngea; c) Esofágica; 42 Motilidade gastrintestinal Motilidade gastrintestinal 43 Motilidade gastrintestinal Motilidade gastrintestinal 44 Motilidade gastrintestinal 45 DIGESTÃO E ABSORÇÃO: PROCESSOS FERMENTATIVO E NÃO-FERMENTATIVOS • Hidrólise enzimática das moléculas maiores; • Digestão fermentativa: enzimas são de origem microbiana; – Tempo do alimento exposto a essas enzimas é muito maior na digestão fermentativa comparado à outra. • Digestão glandular as enzimas são endógena; – Enzimas atuam de forma mais rápida do que na digestão fermentativa; Processos fermentativo e não-fermentativo 46 Mecanismos de regulação do TGI • Sistema nervoso central e endócrino; • Localizados na parede do TGI; • Nível intrínseco: intestino regula algumas de suas funções com base nas condições locais, como a quantidade e tipo de alimento contido no lúmen (fatores químicos e físicos). • Controle do SNC exerce influência sobre os sistemas intrínsecos, que então regulam diretamente a função intestinal. Regulação neural e hormonal dos processos gastrintestinais 47 DIGESTÃO NO ESTÔMAGO MONOCAVITÁRIO Características nutricionais dos animais monogástricos • Reduzida capacidade de armazenamento de alimento; • Taxa de passagem dos alimentos no TGI relativamente rápida; • Baixa capacidade de digerir materiais fibrosos; • Pequena capacidade de síntese gastrointestinal; • Digestão básica dos alimentos faz-se por meio de enzimas digestivas; • Aproveitam mais eficientemente os alimentos concentrados do que os animais ruminantes; 48 Digestão no estômago monocavitário Aves • Não mastigam o alimento na boca; • Divertículo chamado inglúvio ou papa; • Estômago mecânico: moela; 49 Digestão no estômago monocavitário • Bolo alimentar passa por digestão mecânica antes de seguir para a digestão intestinal; Suínos • Mastigação do alimento; • Saliva contém amilase salivar (ptialina) que inicia o desdobramen to do amido dietético; 50 Digestão no estômago monocavitário Aves e suínos Estômago • Digestão gástrica de proteínas; • Digestão de carboidratos quase nula devido ao pH ácido; Intestino delgado • Digestão final de dos carboidratos, lipídeos e proteínas; • Seção de maior absorção de nutrientes; 51 Digestão no estômago monocavitário Aves e suínos Intestino delgado (cont.) • Função primária: excreção dos resíduos alimentares não aproveitados no ID; • Absorção de água e eletrólitos; • Fermentação dos resíduos não aproveitados no ID; • Microflora anaeróbicos vitaminas, AGV e aa; 52 Digestão no estômago monocavitário Estômago pluricavitário: ruminação e motilidade ruminal Ruminação e motilidade ruminal 53 Motilidade • Controle = Nervo Vago; – Estímulo por meio do alimento ingerido na cárdia (maior parte) e faringe; • Retículo - mediadorde partículas: – Partículas grandes – de volta a boca (ruminação); – Partículas menores - enviadas ao rúmen para fermentação ou para o omaso (<1,18mm). Ruminação e motilidade ruminal 54 Motilidade - Funções • Mistura; • Eructação de gases; • Ruminação; • Passagem; Ruminação e motilidade ruminal 55 1. Esôfago; 2. Retículo; 3. Saco dorsal anterior; 4. Rúmen; 5. Camada de gases; 6. Orifício retículo-omasal FATORES BIOQUÍMICOS E MICROBIOLÓGICOS DO RÚMEN • Rúmen: Ambiente favorável ao desenvolvimento da população microbiana; • Câmera fermentativa: – Temperatura entre 38 e 42°C (média 39°C); – Anaerobiose; – pH tampão variando de 5,5 a 7,0 (média 6,8); – Bactérias, fungos e protozoários; – Suprimento de nutrientes e contínua remoção de digesta; Rúmen 56 Bactérias ruminais – Celulolíticas: digestoras de celulose; – Amilolíticas: digestoras de amido; – Digestoras de hemicelulose; – Fermentadoras de açúcares: glicolíticas; – Utilizadoras de ácidos; – Archaeabactérias metanogênicas; – Proteolíticas: digestoras de bactérias; – Lipolíticas: digestoras de lipídios; – Produtoras de amônia; – Hidrolizadoras de ureia; Rúmen 57 População microbiana • Bactérias; • Protozoários; • Fungos; • Função: – Fermentação de alimentos fibrosos; – Transformação em produtos absorvíveis pelo sistema digestivo; – Fonte de energia (AGCC); 58 Rúmen População microbiana • Funções: – Digestão e fermentação de carboidratos AGCC; – Síntese de aminoácidos a partir de nitrogênio não protéico (dieta ou reciclagem via saliva); – Síntese de vitaminas do complexo B e K; 59 Rúmen
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