Digestão e absorção

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Digestão e absorção
Disciplina : Bioquímica Fisiológica
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Conceito
O processo de digestão refere-se às reações que ocorrem na luz do trato gastrointestinal e que hidrolisam nutrientes complexos em substâncias menores, tais como monossacarídeos, aminoácidos ou ácidos graxos.
A absorção refere-se aos vários processos pelos quais os produtos da digestão são transportados através das células epiteliais intestinais a fim de atingir a circulação.
Saliva
A saliva é secretada principalmente por três pares de glândulas. A saliva da glândula parótida não é viscosa, enquanto a saliva sublingual e submaxilar o é, devido ao seu conteúdo de mucina.
O processo de digestão inicia-se na boca com a mastigação, que fraciona o alimento e o mistura com a saliva. Não há necessidade de nenhum estímulo hormonal para a secreção salivar no homem. O fluxo de saliva pode ser estimulado por reflexos colinérgicos determinados por fatores mecânicos, ou por reflexos condicionados como,por exemplo visão e odor dos alimentos. 
O neurotransmissor que transporta essa mensagem é a acetilcolina, que interage com receptores colinérgicos muscarínicos presentes na membrana plasmática das glândulas salivares.
Os nervos simpáticos também estimulam a secreção das glândulas salivares através da interação do neurotransmissor noradrenalina com receptores β-adrenérgicos das glândulas salivares.
 A saliva secretada umedece e, portanto, lubrifica o bolo alimentar.
As enzimas da saliva incluem amilase salivar, lipase, fosfatase e anidrase carbônica. Além de calicreína, que catalisa a formação do nonapeptídio bradicinina.
A mucina é a principal proteína da saliva e é ela que dá viscosidade à mesma para que se forme o bolo alimentar e seja mais fácil a deglutição. As mucinas submaxilares de diversas espécies contêm cerca de 60% de carboidratos por peso.As mucinas ovina e bovina só contêm acido siálico e N- acetilgalactosamina, enquanto a mucina humana e a de porco possuem estes açúcares, bem como a fucose e a galactose.Os grupos oligossacarídeos das mucinas ocorrem em ligação O- glicosídica com serina ou treonina na cadeia polipeptídica e apresentam as seguintes estruturas:
Mucina ovina 
NeuAc 2,6-GalNAc- -Oser/Thr
Mucina porcina
 GalNAc1,3 
 Galβ1,3 
 Fuc1,2 GalNAc--Oser/Thr
 Sia 2,6
Secreções gástricas
O liquido (“suco”) secretado pelas células da mucosa gástrica apresenta quatro componentes importantes :o ácido clorídrico, a enzima pepsina, muco e fator intrínseco. O muco atua como lubrificante, protegendo a mucosa contra lesões. O ácido é necessário para conversão do pepsinogênio inativo em pepsina, que inicia o processo de digestão das proteínas. O ácido também desempenha a função bactericida. O fator intrínseco é necessário para a absorção de vitamina B12 no íleo.
Secreção de ácido gástrico
O plasma constitui a fonte de íon Cl- . Este é bombeado através de transporte ativo na luz pela mucosa gástrica. Esta bomba é eletrogê nica e dá origem a uma diferença de potencial, de modo que a superfície luminal da célula gástrica é negativa em relação à superfície serosa. A secreção de H+ na luz também é um processo ativo, levado por uma K+ ATPase localizada na membrana plasmática da célula parietal.
Quando a célula é estimulada a secretar, a bomba expulsa H+ em troca de K+, que é levado para dentro da célula. A troca é impulsionada pela energia derivada da hidrólise de ATP. A ATPase envolvida é estimulada pelo K+ e Mg²+, mas é insensível ao Na+ e a ouabaína. Por conseguinte, difere da bomba habitual de Na+, K+ -ATPase ou de Na+. O H+ secretado é substituído pelo H+ proveniente do ácido carbônico, que é, por sua vez, sintetizado pela anidrase carbônica a partir do CO2 derivado do sangue e do metabolismo celular. O HCO3- resultante da ionização do ácido carbônico migra para o plasma, a fim de substituir o Cl- secretado no suco gástrico.A secreção de H+ e Cl- é efetuada por mecanismos distintos de transporte ativo; todavia, desconhece-se o seu mecanismo de acoplamento.Em associação com a secreção de íons, a água sai do plasma para a luz gástrica, de modo que o suco gástrico secretado é quase isotônico em relação ao plasma.
A secreção de ácido gástrico é estimulada por um grupo de hormônios, denominados gastrinas, que são produzidos na mucosa do antro pilórico do estômago. A sua liberação é estimulada por peptídeos e aminoácidos, bem como pelo nervo vago A produção de gastrina é inibida por valores baixos de ph, pela secretina- hormônio produzido pela mucosa duodenal- e pela somatostatina-hormônio secretado pelo hipotálamo e pelas ilhotas pancreáticas.A gastrina interage com receptores distintos, que se encontram nas células parietais. Desconhece-se o seu mecanismo de ação para estimular a secreção de ácido, mas é provável que também envolva a liberação de Ca²+. Vários hormônios peptídios tem a capacidade de inibir a secreção de ácido gástrico, estes hormonios, incluem: peptidio inibitório gástrico, colescitocinina, somatostatina,peptidio intestinal vasoativo e urogastrona.
Muco gástrico
 As células epiteliais do estômago, as células principais dos ductos das glândulas fúndicas e as células do piloro e da cárdia secretam muco de composição complexa. As mucinas gástricas possuem propriedades semelhantes às da mucina submaxilar. Um tipo de mucina gástrica contém apenas 15 por cento de proteína por peso. Possui pouca quantidade de ácido siálico, mas é rica em monossacarídeos sulfatados e apresenta atividade das substâncias de grupos sanguíneos A e H.
Úlceras
As úlceras gástricas e duodenais resultam da digestão da mucosa por pepsina e HCl. Embora os mecanismos de formação da úlcera não sejam totalmente compreendidos, a base da formação das úlceras duodenais e gástricas parece ser diferente. A úlcera duodenal encontra-se tipicamente associada à secreção aumentada de ácido. Em contraste, os pacientes com úlcera gástrica costumam apresentar produção normal a diminuída de ácido, mas possuem alguma anormalidade nos mecanismos que normalmente protegem a mucosa gástrica contra a digestão pelo ácido e pepsina. Atribuiu-se um papel de citoproteção e algumas prostaglandinas; a inibição da síntese destas substancias pela aspirina e agentes relacionados encontra-se associada à irrigação gástrica.
Por que o estômago e outros órgãos digestivos não se autodigerem?
1- As enzimas digestivas estão contidas em vacúolos secretórios no interior da célula, de modo que não há digestão intracelular. Todas as principais proteases do trato gastrointestinal são armazenadas nas células, onde são sintetizadas na forma de zimogênios inativos, como, por exemplo, pepsinogênio , tripsinogênio, quimiotripsinogênio etc. Por conseguinte, nunca ocorre uma verdadeira mistura de proteases ativas com o núcleo celular.
2- Uma vez na luz do trato alimentar, as enzimas não podem penetrar facilmente nas células da mucosa, devido à permeabilidade seletiva das membranas celulares.
3-O muco gástrico proporciona um revestimento protetor às células da mucosa
4-Existem outros elementos protetores, tais como glicoconjugados da superfície celular, que recobrem a borda em escova do intestino.
Secreção pancréatica
A secreção exócrina do pâncreas é formada de dois componentes fundamentais : uma secreção aquosa rica em bicarbonato, responsável pela neutralização dos conteúdos ácidos do estomago, e um componente enzimático, constituído de enzimas e proenzimas envolvidas na digestão de todas as substâncias alimentares.
 A secreção pancreática contém tripsinogênio, quimiotripsinogênio, proelastase, procarboxipeptidases, fosfolipase e uma lipase especificamente responsável pela hidrólise de triacilglicerois, uma -amilase, desoxirribonuclease e ribonuclease. O líquido também contém colipase, uma proteína
que estabiliza a interação da interação da lipase com gotículas de gordura na luz intestinal.
A secreção do suco pancreático está sob controle neural e hormonal. A presença de ácido na porção superior do duodeno resulta na liberação de um hormônio na circulação, a secretina, que estimula acentuadamente o fluxo de suco pancreático e, em menor grau, de suco entérico e biliar. A secretina exerce uma ação direta sobre as células secretórias. Este hormônio que é um poliptideo básico, estimula primariamente a secreção do componente aquoso do suco panceático. Por conseguinte, o suco pancreático produzido com estimulação da secretina é copioso, relativamente pobre em atividade enzimática e de composição eletrolítica normal. Esta ação da secretina é mediada pelo cAMP.
Um segundo hormônio duodenal, a colescitocinina, complementa a secretina ao estimular a secreção pancreática de enzimas. A liberação de colescitocinina é desencadeada pela presença de lipídios e polipeptideos na luz do intestino. 
Enquanto a secretina ativa a via cAMP, aumentando assim a secreção de bicarbonato, a acetilcolina e a colecistocinina parecem mobilizar as reservas intracelulares de cálcio, estimulando dessa maneira a secreção de enzimas. A secretina potencializa os efeitos secretórios da acetilcolina e colecistocinina, e vice-versa.
Secreções intestinais
As células secretoras são encontradas em glândulas – as criptas de Lieberkuhn-disseminadas por todo o intestino delgado. Um segundo tipo de glândula –as glândulas de Brunner- ocorre apenas no duodeno. Estas glândulas produzem continuamente um liquido ligeiramente alcalino e muito viscoso, que contém mucinas. Podemos distinguir quatro tipos de células nas criptas, cuja função não foi ainda, estabelecida.
Apenas a enteropeptidadse e a fosfatase alcalina são realmente secretadas pelas células intestinais. As demais enzimas digestivas do intestino delgado são, na verdade, componentes integrantes da borda estriada da membrana plasmática das células epiteliais ou localizam-se no citoplasma celular.
A sua presença na luz é devida à descamação dessas células.
Bile
No homem a bile é continuamente elaborada por células poligonais do fígado e atinge a vesícula biliar através dos canalículos biliares e dos ductos hepáticos e cístico. Na vesícula, é armazenada e concentrada, entrando intestino pelo ducto comum.
A colecistocinina, que é liberada na circulação pelo duodeno, estimula a contração da vesícula biliar, com consequente liberação de seus conteúdos no duodeno.
No adulto, a capacidade da vesícula biliar é de 50 a 60ml. Não constitui uma vesícula de armazenamento, mas concentra a bile por absorção de água e eletrólitos e secreta mucinas. A solução resultante só contém pequenas quantidades de Cl- e HCO3-,podendo ser neutra ou ácida até um um pH de 5,6. A concentração de [k+] parece aumentar ligeiramente durante processo reabsortivo, enquanto a concentração final de [Ca ²+] pode atingir 15 a 30 mg/dl.
Os principais ácidos biliares sintetizados pelo fígado humano são o ácido cólico, que possui três hidroxilas e é o mais abundante, e o ácido quenodesoxicólico ou acido quênico, que apresenta duas hidroxilas.
Na bile, os sai biliares são acoplados, através de ligação amídica, à glicina e a taurina, formando os ácidos glicocólico e taurocólico. Os sais desses ácidos conjugado são hidrolisáveis.
A bile hepática recente tem uma coloração amarelo-ouro, devido à presença de bilirrubina. A bile vesicular pode ser esverdeada, em consequência da oxidação da bilirrubina a biliverdina. Em repouso, a bile escurece progressivamente, passando do amarelo-ouro para verde, azul e por fim, castanho, à medida que os pigmentos vão sendo oxidados.
A bile contém três componentes lipídicos de pouca solubilidade: sais biliares, fosfatidilcolina e colesterol. A bile vesicular é uma solução de micelas mistas desses componentes.
Várias enzimas foram encontradas na bile. Dentre essas enzimas, destaca- se particularmente a fosfatase alcalina, devido a existência de uma enzima semelhante que penetra no plasma a partir de osteoblastos. Em consequência, a atividade plasmática da fosfatase alcalina pode estar aumentada, devido à hiperatividade dos osteoblastos ou do parênquima hepático.
Digestão e absorção
A digestão é a soma das hidrólises enzimáticas da moléculas grandes a componentes menores, que podem ser absorvidos e, em seguida, metabolizados. Após a ingestão do alimento, a digestão ocorre sequencialmente na luz do trato gastrointestinal. 
O principal local de digestão e absorção é o intestino delgado.
Os processos mais importantes ocorrem na luz do intestino, bem como na superfície ou no interior das células epiteliais que revestem o trato gastrointestinal.
Digestão dos carboidratos da dieta
A maior parte do carboidrato utilizável da dieta é ingerida na forma de amido, glicogênio ou dissacarídeos.
A digestão do amido começa na boca através da ação da -amilase salivar. Contudo, o papel da saliva na digestão do amido não é essencial, devido ao tempo de contato muito pequeno entre a enzima e o substrato. A mistura do bolo alimentar com o suco gástrico ácido suspende rapidamente a ação da amilase salivar , que é inativada por baixos valores de pH. 
O principal local de digestão do amido e glicogênio é o intestino delgado, e a enzima mais importante envolvida no processo é a amilase pancreática. Trata-se de uma endoenzima, que hidrolisa -1,4 internas de polissacarideos.
Digestão de oligossacarídeos
A digestão dos dissacarídeos da dieta(lactose e sacarose) e dos oligossacarídeos resultantes da ação da -amilase completa-se no intestino delgado. Esta atividade é evidente no duodeno distal, torna-se máxima no jejuno e continua através do íleo proximal. Todavia, a hidrólise de oligossacarídeos e dissacarídeos não ocorre na luz intestinal, mas por glicosidases ligadas à membrana das células da mucosa, na interface da luz e da célula.
A sacarose e a lactose são hidrolisadas a monossacarídeos pela sacarase e lactase, ou seja, as enzimas 2 e 4, respectivamente. As -dextrinas são digeridas pelas ações sequenciais de enzimas com a atividade de maltase, que atuam nas ligações -1,4, e com atividade de isomaltase, que hidrolisam as ligações -1,4.
A hidrólise a monossacarídeos por oligossacarídeos é muito rápida, sendo o transporte subsequente, através da célula epitelial, a etapa que limita a velocidade do processo. Somente no caso da hidrólise da lactose a glicose e galactose é que a etapa hidrolítica é suficientemente lenta para limitar a velocidade.
Absorção intestinal de carboidratos
A etapa final na assimilação de carboidratos da dieta consiste na absorção dos monossacarídeos produzidos pelas oligo- e dissacaridases na borda em escova das células da mucosa intestinal. Tal processo é efetuado por vários tipos de mecanismos de transporte.
 A frutose é absorvida por difusão facilitada num transportador de membrana. O sistema leva o açúcar de locais de altas concentrações, na luz, para locais de baixa concentração, no interior da célula, mas não pode efetuar nenhum transporte ativo ou “ascendente”.
A glicose e a galactose são transportadas por um carregador distinto, que compartilham e pelo qual competem .Trata-se de um exemplo de transporte ativo, efetuado por um sistema de co-transporte de Na+.
Digestão de lipídios
A maior parte dos lipídios da dieta consiste em triacilgliceróis de cadeia longa. No trato gastrointestinal, estes lipídios são emulsificados pela ação detergente dos sais biliares, sendo hidrolisados por lipases. Os produtos resultantes consistem numa mistura de ácidos graxos, mono e diacilgliceróis. Os ácidos graxos e glicerídeos são absorvidos pelas células do intestino delgado,e, no interior das células intestinais, verifica-se nova síntese de triacilgliceróis, que são exportados das células para a linfa na forma de partícula especiais, denominadas quilomícrons.
O local mais importante de digestão lipídica é o intestino delgado. No duodeno,
o bolo alimentar encontra a bile e o suco pancreático. A presença de lipídios no intestino delgado estimula a liberação do hormônio gastrointestinal colecistocinina ( CCK) O hormônio diminui a motilidade gástrica, de modo que os conteúdos gástricos são liberados mais lentamente. A CCK também estimula a secreção de lipase pelo pâncreas, bem como a contração da vesícula biliar para a liberação da bile no intestino delgado.
O papel da bile
A função da bile consiste em promover a emulsificação e solubilização dos lipídios através da poderosa ação detergente dos sais biliares. Como os lipídios são essencialmente insolúveis em água, a hidrólise enzimática só ocorre na interface entre a gotícula de lipídio e a fase aquosa. A velocidade da reação é determinada, em parte, pela área desta interface ,e, quanto maior o grau de emulsificação, menor o tamanho de cada gotícula individual de lipídio e maior a superfície total disponível.
A bile e o suco pancreático são um pouco alcalinos e neutralizam o quimo gástrico acido. Na luz do duodeno, os sais biliares são anfífilos e atuam como agentes emulsificantes. Na presença desses detergentes, o efeito de agitação do peristaltismo resulta num estado de distribuição progressivamente mais fino dos lipídios dietéticos da fase aquosa, facilitando a lipólise. As proteínas também ajudam no processo de emulsificação. 
Absorção de lipídios
Os principais produtos da ação da lipase são solubilizadps através de sua incorporação em micelas mistas com sais biliares conjugados. Estas micelas aumentam acentuadamente a velocidade de liberação de ácidos graxos e monoacilglicerois para a mucosa intestinal, que constitui a superfície de absorção. Como estes produtos são rapidamente reesterificados a triacilglicerois no interior da célula da mucosa, a sua concentração é muito baixa na superfície interna da membrana celular intertiscial. Por conseguinte, os ácidos graxos e monoacilgliceróis abandonam as micelas e, sendo lipossolúveis, difundem-se passivamente através das membranas das células epiteliais, ao longo de seus gradientes de concentração.
Uma vez no interior da célula da mucosa intestinal, o destino dos AG é determinado, em grande parte, pelo comprimento de sua cadeia. Os AG de cadeia longa, são reesterificados para formar triacilgliceróis.
Digestão de proteínas
Começa no estomago e se deve à ação da pepsina. O seu zimogênio precursor, pepsinogênio, é elaborado e secretado pelas células principais da mucosa gástrica.
Os substratos para a atividade péptica no estomago consistem nas proteínas nativas da dieta ou proteínas desnaturadas pela cocção dos alimentos. A pepsina inicia rapidamente a hidrólise de proteínas nas ligações peptídicas envolvendo o grupo carboxila de um resíduo aromático. Além disso a pepsina age de maneira mais lenta nas ligações peptídicas que envolvem outros resíduos, como por exemplo , e leucina e resíduos ácidos.
A pepsina, como muitas proteases vegetais e animais, inicia a coagulação, que é a primeira etapa na digestão do leite. Nos ruminantes, a coagulação do leite resulta de uma enzima especifica, a quimosina, que é obtida do abomaso ou quarto estomago do bezerro lactente.
Absorção de aminoácidos e oligopeptídios no intestino
Definiram-se quatro sistemas distintos de transporte ativo mediados por transportadores envolvidos na absorção de aminoácidos.A independência dos quatro sistemas é ressaltada pela existência de doenças genéticas raras, que afetam exclusivamente um dos sistemas de transporte.
Além do transporte de aminoácidos, os oligopeptídios também podem ser transportados através das células da mucosa intestinal por diferentes mecanismos.Um dos sistemas transporta di e tripeptídios e parece ser um co-transporte de Na+. Outro mecanismo utilizado para peptídeos maiores envolve a hidrólise inicial por peptidades da borda em escova, seguida de transporte dos aminoácidos liberados mediado por carregadores.
Digestão de ácidos nucléicos 
A digestão de nucleoproteínas começa no estômago e continua na luz intestinal, com consequente liberação de histonas e protaminas. Em contraste, os ácidos nucleicos não são afetados pelas enzimas gástricas, e a sua digestão começa no duodeno. O pâncreas sintetiza nucleases, que são secretadas no suco pancreático.
Absorção de líquidos e eletrólitos
O movimento de água no intestino é efetuado por um processo passivo, que segue o transporte de eletrólitos e solutos.
A absorção de líquido e eletrólitos é bem menor no intestino grosso. Entretanto, mais de 90% de Na+ e Cl- apresentados ao cólon são absorvidos. A aldosterona, um hormônio córtico supra- renal, aumenta a absorção de Na+ no cólon, mas exerce pouco ou nenhum efeito sobre o intestino delgado. Os mecanismos de transporte no cólon parecem ser similares aos do intestino delgado, com exceção do sistema de co-transporte de Na+-glicose que está ausente.
Controle hormonal da secreção gastrointestinal
A coordenação das atividades dos vários componentes do trato gastrointestinal, a fim de exercer funções individuais como motilidade e secreção de maneira sincronizada, é dirigida por um sistema especifico de hormônios peptídios gastrintestinais. Estas atividades são também reguladas pela parte autônoma do sistema nervoso central. Definiram-se as funções hormonais de quatro peptidios gastrintestinais, que são a secretina, a gastrina, a colecistocinina e o peptídeo inibitório gástrico.
São secretados na circulação em resposta a estímulos específicos. Circulam pela corrente sanguínea até atingir seu sítio de ação, que consiste, em geral, em algum componente gastrintestinal . Combinam-se com receptores específicos e, assim, modificam certas funções fisiológicas especificas, como, por exemplo, motilidade, absorção etc.
Estes hormônios estão sujeitos à regulação por retroalimentação(feedback), de modo que a sua velocidade de secreção diminui quando determinada ação fisiológica responde ao estimulo original.
São secretados por um sistema difuso de células especializadas , que se encontram espalhadas entre as células da mucosa do trato gastrintestinal, e não por glândulas separadas.
Gastrina
A secreção de ácido pelas células parietais é estimulada por um grupo de hormônios, as gastrinas, produzidas na mucosa do antro pilórico do estômago. São conhecidas diferentes formas de gastrinas, sendo que todas elas induzem a secreção das células parietais.	
Os estímulos mais potentes para a liberação de gastrina consistem na presença de proteínas parcialmente digeridas e aminoácidos.	O inibidor fisiologicamente importante na secreção de gastrina é o ácido gástrico.A liberação de gastrina é também inibida pela secretina, pela somatostatina e por vários outros peptídios, mas não sabemos ao certo se estas ações são fisiológicas.
A ação fundamental da gastrina consiste em estimular a secreção de ácido gástrico. Entretanto, o hormônio também estimula a motilidade gástrica e o crescimento da mucosa gástrica e tecido pancreático exócrino.
Colecistocinina
As ações fisiológicas mais importantes da CCK incluem:
Estimulo da contração da vesícula biliar, com relaxamento concomitante do esfíncter de Oddi.
Estimulação da secreção de enzimas pancreáticas
Potencialização do estimulo de secreção pancreática de HCO3- pela secretina
Inibição do esvaziamento gástrico
Efeito trófico sobre a mucosa gastrintestinal e sobre o tecido pancreático exócrino
Estimulação da secreção de HCO3- pela mucosa da vesícula biliar
Secretina
O principal estímulo para a sua liberação consiste na acidificação da parte superior do intestino delgado. A liberação é proporcional à quantidade de ácido liberada para o intestino e ao comprimento do segmento intestinal exposto ao ácido.
A principal ação da secretina consiste em estimular a secreção pancreática de água e HCO3-. A secretina aumenta também a estimulação da secreção de enzimas pancreáticas pela CCK , que , por sua vez, intensifica os efeitos secretórios da secretina sobre o pâncreas.
Peptídio inibitório gástrico
Possui uma estreita
semelhança estrutural com a secretina
O GIP é muito potente ao inibir a secreção de ácido gástrico, bem como a motilidade e o esvaziamento gástricos. Essas substancias, que são produzidas no intestino e que inibem a secreção de ácido gástrico, foram denominadas enterogastronas.
Entretanto, sabe-se que a ação fisiológica mais importante do GIP consiste em regular a liberação de insulina. A secreção de GIP é estimulada primariamente pela presença de carboidrato no duodeno.
Assim, o GIP liberado de células especializadas do trato gastrintestinal é o hormônio possivelmente responsável pela liberação mais rápida de maiores quantidades de insulina, estimulada através da presença de glicose intraduodenal, do que a glicose administrada por via intravenosa.
O GIP parece atiar diretamente sobre as células das ilhotas pancreáticas, a fim de potencializar a liberação de insulina estimulada pela glicose. Os seus efeitos sobre a liberação de glucagon são menos acentuados.
Fim !