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AULA 10 Sistema Digestório Aplicado CURSO DE NUTRIÇÃO FISIOLOGIA APLICADA À NUTRIÇÃO • O tubo digestório é um tubo muscular de cerca de 8 metros de comprimento 0,5 metro (língua ao duodeno) 5.5 – 6.0 metros (intestino delgado) 1.5 metros (intestino grosso) Esôfago Estômago Vesícula biliar Pâncreas Duodeno Ceco Apêndice Ânus Língua Intestino grosso Íleo (3.3 – 3.6 m) Jejuno (2.2 – 2.4 m) 1.0m 1. Estrutura do canal alimentar • Ingestão • Digestão mecânica o A mastigação é em parte voluntária, em parte reflexa • Digestão química (amilase salivar e lipase lingual) • Propulsão o Deglutição (engolir) 2. Processos Digestórios: fase cefálica • Sua superfície tem papilas 1. Filiformes — esbranquiçadas, dão a aspereza da língua e proporcionam atrito 2. Fungiformes — avermelhadas, espalhadas sobre a língua 3. Circunvaladas (valadas) — Linha em forma de V, atrás de língua • Estes três são os principais responsáveis pelo paladar 4. Foliadas — sobre as partes laterais da língua posterior • Sulco terminal marca a divisão entre o Corpo: 2/3 anteriores que residem na cavidade oral o Raiz: 1/3 posterior que reside na parte oral da faringe 2.1 Fase cefálica: língua Epiglote Arco palatofaríngeo Tonsila palatina Tonsila lingual Arco Palatoglosso Papilas foliadas Papilas circunvaladas Sulco terminal Dorso da língua Sulco na linha média da língua Papila filiforme Papila fungiforme 2.1 Fase cefálica: língua 2.1 Fase cefálica: língua • Glândulas salivares extrínsecas (parótidas, submandibulares e sublingual) • Glândulas salivares intrínsecas (bucais) estão espalhadas na mucosa oral • Secreção (saliva) o Limpa a boca o Umedece e dissolve substâncias químicas de alimentos o Auxilia na formação do bolo alimentar o Contém enzimas que iniciam a quebra do amido 2.2 Fase cefálica: glândulas salivares Dentes Dutos da glândula sublingual Glândula sublingual Duto submandibular Ventre posterior do músculo digástrico Duto parotídeo Músculo masseter Corpo da mandíbula (corte) Glândula parótida Língua Glândula submandibular (a) Frênulo da língua Músculo milohioideo (corte) Ventre anterior do músculo digástrico Células mucosas (b) Células serosas 2.2 Fase cefálica: glândulas salivares • Controle da salivação • Glândulas intrínsecas continuamente mantém a boca úmida • Glândulas salivares extrínsecas produzem secreções quando o Alimento ingerido estimula quimiorreceptores e mecanorreceptores na boca o Núcleos salivatórios no tronco encefálico enviam impulsos ao longo de fibras parassimpáticas pelos nervos cranianos VII (facial) e IX (glossofaríngeo) • Forte estimulação simpática inibe a salivação e resulta em boca seca (xerostomia) 2.2 Fase cefálica: glândulas salivares • Secretado pelas células serosas e mucosas • 97 – 99,5% de água, contendo solução ligeiramente ácida o Eletrólitos — Na+, K+, Cl–, PO4 2–, HCO3– o Amilase salivar (quebra amido) e lipase lingual (quebra gordura) o Mucina — glicoproteína que lubrifica a mucosa e baixa o pH o Resíduos metabólicos — ureia e ácido úrico o Lisozima — proteína que digere carboidratos e mata bactérias o s-IgA — Imunoglobulina A, anticorpo com função imune em mucosas o Tiocianato — íon, protege contra microorganismos o Anídrase carbônica — reduz o pH o Lactoperoxidase salivar — potente agente antibacteriano o Lactoferrina — glicoproteína que apresenta atividades bactericida, fungicida, antiviral, antiparasítica, antinflamatória e imunomoduladora. 2.2.1 Fase cefálica: saliva • Envolve a língua, palato mole, faringe, esôfago e 22 grupos musculares • Fase bucal o Contração voluntária da língua • Fase faringe-esofágica o Involuntário o Centro de controle na medula e na ponte inferior 2.3 Fase cefálica: deglutição Língua Traqueia Faringe Epiglote Glote Bolus alimentar Esfíncter esofágico superior é contraído. Durante a fase bucal, a língua pressiona contra o palato duro, forçando o bolo alimentar para a parte oral da faringe, onde começa a fase involuntária. 1 2.3 Fase cefálica: deglutição Epiglote Esôfago Úvula Bolo alimentar A úvula e a laringe se elevam para impedir a entrada de comida nas passagens respiratórias. A língua bloqueia a boca. O esfíncter esofágico superior relaxa, permitindo que o alimento entre no esôfago. 2 2.3 Fase cefálica: deglutição Bolo alimentar Os músculos constrictores da faringe contraem, forçando o alimento inferiormente para o esôfago. O esfíncter esofágico superior (fecha) após a entrada. 3 2.3 Fase cefálica: deglutição Músculos relaxados Bolo alimentar Estômago Músculos circulares contraídos Músculo longitudinal contraido Esfíncter gastroesofágico fechado Comida é movida através do esôfago para o estômago através do peristaltismo. 4 2.3 Fase cefálica: deglutição Músculos relaxados Esfíncter gastroesofágico aberto Abre o esfíncter gastro- esofágico, e comida entra no estômago. 5 2.3 Fase cefálica: deglutição • Digestão física • Desnaturação das proteínas • Digestão enzimática de proteínas por pepsina (e renina em lactentes) • Secreta o fator intrínseco necessário para a absorção de vitaminaB12 o Falta de fator intrínseco anemia perniciosa • Entrega de quimo para o intestino delgado 3. Processos Digestórios: fase gástrica Cardia Esôfago Esfíncter pilórico (válvula) no piloro Canal pilórico Antro do piloro Rugas da mucosa Corpo Lúmen Serosa Fundo Curvatura menor Curvatura maior Muscular externa • Camada longitudinal • Camada circular • Camada oblíqua (a) Duodeno • Quatro túnicas • Muscular e a mucosa são modificados o Muscular externa • Três camadas de músculo liso • Camada oblíqua interna permite que o estômago a rotatividade, homogeneizar, mover e fisicamente quebrar a comida • Mucosa o Epitélio colunar simples, composto por células mucosas • Camada de muco retém líquido rico em bicarbonato abaixo dela o Tubos gástricos levam às glândulas gástricas 3.1 Fase gástrica: túnicas Mucosa Epitélio superficial Lâmina própria Mucosa muscular Camada oblíqua Camada circular Camada longitudinal Serosa (a) camadas da parede do estômago Parede do estômago Muscular externa (contém o plexo mioentérico) Submucosa (contém o plexo submucoso) (b) vista ampliada das vilosidades e glândulas gástricas Células mucosas do colo Célula parietal Epitélio superficial (células mucosas) Tubos gástricos Célula principal Célula enteroendócrina Lúmen gástrico Glândula gástrica (c) Localização de células parietais produ- toras de HCl e células principais secre- toras de pepsina na glândula gástrica Pepsinogênio Mitocôndrias Pepsina HCl Célula principal Célula enteroendócrina Célula parietal • Tipos de células o Células mucosas do colo (secretam muco fino, ácido) o Células parietais o Células principais o Células enteroendócrinas • Glândulas no fundo e corpo produzem a maior parte do suco gástrico 3.2 Fase gástrica:glândulas • Secreções das células parietais o HCl • pH entre 1.0–3.5 desnatura as proteínas nos alimentos, ativa a pepsina e mata muitas bactérias o Fator intrínseco • Glicoproteína necessária para a absorção de vitamina B12 no intestino delgado • Secreções das células principais o A enzima pepsinogênio se encontra inativa o Ativada à pepsina pelo HCl e pela pepsina em si (feedback positivo) • Células enteroendócrinas o Secretam mensageiros químicos na lâmina própria • Parácrinos o Serotonina e histamina • Hormônios o Somatostatina e gastrina 3.2 Fase gástrica: glândulas Tubos gástricos Célula principal (a) (b) Célula parietal Glândula gástrica Célula mucosa Mucosa Submucosa Serosa Célula mucosa Tubo gástrico Célula parietal Célula principal Parte de uma glândula gástrica Parte de uma glândula gástrica Camada muscular 3.2 Fase gástrica: glândulas • Camada de muco rico em bicarbonato • Células epiteliais danificadas são rapidamente substituídas por divisões de células-tronco • Gastrite: inflamação causada por qualquer coisa que viole a barreira da mucosa • Úlcera gástrica ou péptica: erosão da parede do estômago (maioria causada pela bactéria Helicobacter pylori) 3.3 Fase gástrica: barreira mucosa Bactéria Camada mucosa do estômago • Mecanismos neurais o Simpático, via nervos esplâncnico e plexo celíaco o Parassimpático, através do nervo vago • Mecanismos hormonais • Eventos estimulatórios e inibitórios ocorrem em três fases: 1. Fase Cefálica (reflexa): alguns minutos antes da entrada de alimentos 2. Fase gástrica: 3–4 horas depois da comida entrar no estômago 3. Fase intestinal: breve efeito estimulatório à medida em que o alimento parcialmente digerido entra no duodeno, seguido por efeitos inibitórios (reflexo enterogástrico e enterogastronas, como a secretina e a colecistocinina) 3.4 Fase gástrica: mecanismos Presença de baixo pH, comidas parcialmente digeridas, gorduras ou solução hipertônica no duodeno quando o estômago começa a esvaziar Distensão; presença de gordura, ácido, ou comida parcialmente digerida no duodeno Efeito breve Gastrina (entérica) intestinal Secretada no sangue Reflexo Entero- gástrico Secreção de hormô- nios intestinais (secretina, colecistocinina (CCK), peptídeo intestinal vasoativo (VIP)) Reflexos Locais Núcleo vagal na medula Esfíncter pilórico Estimula Inibe 1 1 2 Atividade secretora do estômago Visão ou pensa- mento de comida Estômago distende, ativando os receptores de alongamento Estimulação dos receptores de cheiro e gosto Química dos Alimentos (especialmente peptídeos e cafeina) e aumento do pH ativam quimiorreceptores Perda de apetite, depressão Estado emocional Falta de Impulsos estimulatórios do centro parassimpático Cortex cerebral Córtex cerebral Reflexo condicionado Reflexos vagovagais Refle- xos vagais Medula Células G Hipotálamo e bulbo Nervo vago Nervo vago Gastrina Liberada no sangue Secreção de Gastrina cai Células G Substitui controle parassim- pático Ativação do Sistema Nervoso Simpático 1 1 1 1 2 2 2 Eventos Estimulatórios Eventos Inibitórios Fase Cefálica Fase Gástrica Fase Intestinal Acidez excessiva (pH <2) no estômago Distensão do duodeno; Presença de quimo ácido, gorduroso ou hipertônico, e/ ou irritantes no duodeno • Alonga para acomodar alimentos recebidos o Mediada por reflexo relaxamento receptivo • Coordenado pelo centro da deglutição no tronco cerebral o Acomodação gástrica • Plasticidade (resposta de stress-relaxamento) do músculo liso 3.4 Fase gástrica: enchimento • Ondas peristálticas movem em direção ao piloro à taxa de 3 por minuto • Ritmo Elétrico Básico (REB) iniciado por células rítmicas (células de Cajal) • Distensão e gastrina aumentam a força de contração • Mais vigoroso perto do piloro • Quimo é: o Entregue em jorros de ~3 ml para o duodeno, ou o Forçado para trás dentro do estômago 3.5 Fase gástrica: motilidade 1 Propulsão: Ondas peristálticas movem do fundo em direção ao piloro. 2 3 Moedura: O peristaltismo mais vigoroso e ação de mistura ocorrem perto do piloro. Retropulsão: A extremidade pilórica do estômago age como uma bomba que fornece pequenas quantidades de quimo para o duodeno, forçando simultaneamente a maioria de seu material contido para dentro do estômago. Válvula pilórica fechada Válvula pilórica ligeiramente aberta Válvula pilórica fechada 3.5 Fase gástrica: motilidade • À medida que o quimo entra no duodeno o Receptores respondem ao estiramento e sinais químicos o Enterogastronas e o reflexo enterogástrico inibem a secreção gástrica e o enchimento duodenal • Quimo rico em carboidrato move-se rapidamente através do duodeno • Quimo rico em gordura permanece no duodeno 6 horas ou mais 3.6 Fase gástrica: esvaziamento Presença de quimo gorduroso, hipertônico, ou ácido no duodeno Células entero- endócrinas Quimiorreceptores e receptores de estiramento Enterogastronas (secretina, colecistocinina, peptídeo intestinal vasoativo) Estímulos duodenais diminuem Reflexos curtos Reflexos longos Neurônios entéricos Estímulo inicial Resposta fisiológica Resultado Força contrátil e taxa de esvaziamento do estômago diminuem Centros do SNC Atividade simpática; Atividade parassimpática Estimula Inibe Secretam Alvo • Intestino delgado é o principal local de digestão e absorção • 2-4 m de comprimento; do esfíncter pilórico à válvula ileocecal • Aumento da área de superfície da parte proximal (duodeno) para a absorção de nutrientes o Pregas circulares (plicas circulares) • Permanente (~ 1 cm profundidade) • Forçar o quimo em lenta espiral através do lúmen o Vilosidades • Células caliciformes, são extensões da mucosa (~1 mm de altura) o Microvilosidades • Projeções (bordas de escova) de células absortivas 4. Processos Digestórios: fase intestinal I Submucosa Músculo circular Músculo longitudinal Serosa Plicas circulares Camada muscular Villi • Epitélio da cripta intestinal o Células secretoras que produzem suco intestinal • Secretado em resposta a distensão ou irritação da mucosa • Ligeiramente alcalino e isotônico com o plasma do sangue • Em grande parte água, pobre em enzimas, mas contém muco • Facilita o transporte e absorção de nutrientes o Células enteroendócrinas o Linfócitos intraepiteliais (LIEs) • Liberação de citocinas que matam células infectadas o Células de Paneth • Células exócrinas que secretam agentes antimicrobianos (defensinas e lisozima) o Células-tronco 4.1 Fase intestinal I: cripta intestinal (b) Células absortivas Lacteal Cripta intestinal Tecido mucoso linfoide associado Mucosa Muscular Glânduladuodenal Submucosa Células enteroendócrinas Vénula Vaso linfático Células caliciformes Capilares sanguíneos Vilosidade Microvilosidades (borda de escova) Microvilosi- dades Membrana celular Mitocôndria Complexo de Golgi Nucléolo Núcleo Lúmen Microvilosidades Retículo endoplasmático rugoso Citoplasma das células epiteliais 4.1 Fase intestinal I: cripta intestinal • Vilosidades aumentam a área da superfície de absorção • A absorção do intestino é tão eficaz que muito pouco alcança a extremidade distal do órgão, observando que: o Monossacarídeos e aminoácidos são absorvidos: • Através da difusão facilitada e transporte ativo • No sangue o Grandes proteínas são quebradas e absorvidas nas vilosidades o Ácidos graxos e glicerol são absorvidos por: • Várias etapas envolvidas, como observado • Absorvidos pela linfa e pelo sangue o Eletrólitos e água são absorvidos: • Através da difusão, osmose e transporte ativo • No sangue 4.2 Fase intestinal: absorção • Além de células caliciformes secretoras de muco, existem muitas glândulas secretoras nas mucosas que secretam um muco espesso, alcalino, em resposta a certos estímulos • Enzimas nas membranas dos microvilosidades incluem: o Peptidase – quebra de peptídeos em aminoácidos o Sucrase, maltase, lactase – quebram os dissacarídeos em monossacarídeos o Lipase – quebra lipídios em ácidos graxos e glicerol o Enterocinase – Converte o tripsinogênio em tripsina o Somatostatina – hormônio que inibe a secreção de ácido pelo estômago o Colecistocinina – hormônio que inibe glândulas gástricas, estimula o pâncreas a liberar enzimas no suco pancreático e estimula a vesícula biliar a secretar a bile o Secretina – estimula o pâncreas a liberar íons bicarbonato no suco pancreático 4.3 Fase intestinal I: secreções • Regulação das secreções do intestino delgado ocorre por: o Secreção de muco, que é estimulada pela presença de quimo no intestino delgado o Distensão da parede intestinal, que ativa plexos nervosos na parede do intestino delgado o Reflexos parassimpáticos, que desencadeiam a liberação de enzimas intestinais 4.4 Fase intestinal I: regulação • O intestino grosso: o Tem pouca ou nenhuma função digestiva o Absorve água e eletrólitos o Secreta muco o Armazena flora intestinal o Forma fezes o Realiza a defecação Lúmen do intestino grosso Células caliciformes 5. Processos Digestórios: fase intestinal II Lúmen Submucosa Camada muscular Serosa Mucosa 5. Processos Digestórios: fase intestinal II • Os movimentos do intestino grosso são semelhantes do intestino delgado • É mais lento e menos frequente do que a do intestino delgado • Os movimentos incluem: o Movimentos de mistura o Peristaltismo • Movimentos de massa são frequentes após as refeições • O reflexo de defecação relaxa o esfíncter anal interno e, em seguida, o esfíncter anal externo 5.1 Fase intestinal II: peristaltismo • Fezes é composto por materiais não digerido ou absorvido e incluem: • Água • Eletrólitos • Muco • Bactérias • Pigmentos biliares alterados por bactérias, que fornecem a cor • O odor pungente é produzido por compostos bacterianos, e inclui: • Fenol • Sulfeto de hidrogênio • Indol • Escatol • Amónia 5.2 Fase intestinal II: fezes 5. Processos Digestórios: órgãos anexos • Órgãos acessórios associados com o intestino delgado • Função digestiva do fígado é produzir a bile para envio para o duodeno o Bile é um emulsificante de gordura (quebra de glóbulos de gordura em glóbulos de gordura menores) • Suco pancreático é drenado para o duto pancreático principal, que por sua vez se funde com o duto biliar o Ácinos produzem as enzimas digestivas o pH de 8,0: ajuda a neutralizar o quimo ácido (a) (b) Lobulo Veia central Septo de tecido conjuntivo • Lóbulos do fígado o Unidades hexagonais estruturais e funcionais • Filtra e processa o sangue rico em nutrientes • Composto por placas de hepatócitos (células do fígado) o Veia central longitudinal 5.1 Órgãos anexos: fígado • O fígado exerce muitas atividades metabólicas importantes, incluindo: o Produz glicogênio a partir da glicose o Quebra de glicogênio em glicose o Converte não-carboidratos em glicose o Oxida os ácidos graxos o Sintetiza lipoproteínas, colesterol e fosfolipídios o Converte carboidratos e proteínas em gorduras o Desamina aminoácidos o Forma ureia o Sintetiza as proteínas do plasma o Converte alguns aminoácidos em outros aminoácidos o Armazena glicogênio, ferro e vitaminas A, D, e B12 o Fagocita hemácias desgastadas, malformadas e substâncias estranhas o Remove do sangue o álcool e certas drogas o Produz bile 5.1 Órgãos anexos: fígado Metabolismo dos carboidratos Metabolismo das gorduras Metabolismo das proteínas Armazenamento Filtra o sangue Remove toxinas Secreta fluido exócrino Veias interlobulares (para veia hepática) Veia central Sinusoides Tríade Portal Placas de hepatócitos Veia porta Revestimento fenestrado (células endoteliais) dos sinusoides Duto biliar (recebe bile dos canalículos biliares) Duto biliar Arteríola portal Vênula portal Macrófagos hepáticos na parede dos sinusoides Canalículos biliares 5.1 Órgãos anexos: fígado • Solução alcalina amarelo-esverdeada, contendo o Sais biliares: derivados do colesterol • Formados por ácido cólico (35%), quenodesoxicólico (35%), ácido desoxicólico (24%) e traços de litocólico e ursodesoxicólico (6%) o Bilirrubina: pigmento formado de hemo (Hemo ou heme é um grupo prostético que consiste de um átomo de ferro contido no centro de um largo anel orgânico heterocíclico chamado porfirina) o Colesterol, gorduras neutras, fosfolipídios e eletrólitos • Funções dos sais biliares o Sais biliares auxiliam as enzimas digestórias o Reduzem a tensão superficial e quebram os glóbulos de gordura em gotículas (como sabão ou detergente) e isso é chamado de emulsificação o Realçam a absorção do colesterol e ácidos graxos o Ajudam a absorver as vitaminas lipossolúveis A, D, E e K 5.1.1 Órgãos anexos: bile • Saco muscular de paredes finas na superfície ventral do fígado o Armazena e concentra bile absorvendo sua água e íons o Libera a bile através do duto cístico, que desemboca no ducto biliar 5.2 Órgãos anexos: vesícula biliar 1 4 5 Vesícula biliar Duto biliar Duto cístico Duodenum 3 Corrente sanguínea 2 Quimo com gordura entra no duodeno As células da mucosa intestinal secretam o hormônio CCK na corrente sanguínea Sinais hormonais liberados na cor- rente sanguínea Estimulação dos órgãos efetores Duto pancreático Esfíncter hepatopancreático relaxa e a bile entra no duodeno Bile passa para o duto cístico e duto biliar para o duodeno CCK estimula a camada muscular da parede da vesícula biliar a se contrair Duto hepático comum 5.2.1 Vesícula biliar: regulação da secreção • Função exócrina o Secreta o suco pancreático, que quebra todas os nutrientes o Acinos (aglomerados de células secretoras) contêm grânulos de zimogênio com enzimas digestivas • Suco pancreático o Solução aquosa de enzimas e eletrólitos (principalmente HCO3 –) • Neutraliza o quimo ácido • Fornece o ambiente ideal para asenzimas pancreáticas • As enzimas são liberadas na forma inativa e ativadas no duodeno o Exemplos incluem • Tripsinogênio é ativado a tripsina • Procarboxipeptidase é ativado a carboxipeptidase o Enzimas ativas secretadas • Amilase, lipases e nucleases • Estas enzimas requerem íons ou bile para atividade ideal 5.3 Órgãos anexos: pâncreas • Secretina e CCK são liberados quando o quimo gorduroso ou ácido entra no duodeno • CCK e secretina entram na corrente sanguínea • Ao atingir o pâncreas: o CCK induz a secreção de suco pancreático rico em enzimas o Secretina causa a secreção de suco pancreático rico em bicarbonato • Estimulação vagal também provoca a liberação de suco pancreático 5.3.1 Pâncreas: regulação da secreção Quimo ácido entrando no duodeno faz com que as células enteroendócrinas da parede duodenal liberem secretina; o quimo gorduroso e/ou ricos em proteínas induz a liberação de colecistocinina. Durante as fases cefálicas e gástrica, estimulação pelo nervo vago provoca liberação de suco pancreático e fracas contrações da vesícula biliar. Ao atingir o pâncreas, a colecistocinina induz a secre- ção de suco pancreático rico em enzimas; secretina provoca abundante secreção de suco pancreático rico em bicarbonato. Colecistocinina e secretina entram na corrente sanguínea. 1 2 3 5.3.1 Pâncreas: regulação da secreção 6. Tarefa • Articular as fases cefálica, gástrica e intestinal do processo digestório com as secreções hormonais, a partir do material sobre Sistema Endócrino.