FMN - Farmácia - Fisiologia da Motilidade Gastrointestinal
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FMN - Farmácia - Fisiologia da Motilidade Gastrointestinal


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Prof. MSc. Fábio Torres Cunha
Faculdade Maurício de Nassau
Departamento de Farmácia
Fisiologia Humana
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CONCEITOS GERAIS 
SOBRE A MOTILIDADE 
DO TRATO GASTROINTESTINAL
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TRÂNSITO DIGESTIVO
O TEMPO DE PERMANÊNCIA DO ALIMENTO NO TUBO DIGESTÓRIO (TD) VARIA CONFORME A SUA CONSTITUIÇÃO E O SEGMENTO ONDE ESTE SE ENCONTRA
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CONSTITUIÇÃO DO TUBO DIGESTÓRIO
DESDE O 2º TERÇO DO ESÔFAGO ATÉ O ÂNUS, O TUBO DIGESTÓRIO É FORMADO POR MÚSCULO LISO.
PORTANTO, A MOTILIDADE DESSES SEGMENTOS DEPENDE: 1) DAS PROPRIEDADES INTRÍNSECAS (OU PRÓPRIAS) DA MUSCULATURA LISA
2) DA REGULAÇÃO NEURAL E HORMONAL 3) DA CONSTITUIÇÃO DO ALIMENTO 4) DAS DIFERENÇAS ENTRE OS INDIVÍDUOS (POR EXEMPLO, NA DIETA ALIMENTAR E NO ESTILO DE VIDA).
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Movimentos de mistura
TIPOS BÁSICOS DE MOVIMENTOS DO TUBO DIGESTÓRIO
extraído, quando disponível, de: http://medweb.bham.ac.uk
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Movimentos peristálticos (ou propulsivos)
TIPOS BÁSICOS DE MOVIMENTOS DO TUBO DIGESTÓRIO
extraído, quando disponível, de: http://medweb.bham.ac.uk
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Como estes movimentos são possíves?
Devido à organização das camadas musculares lisas: 
mistura: camada circular
propulsão: longitudinal e circular
Devido às propriedades intrínsecas do músculo liso
Devido à regulação/modulação parácrina, neurócrina e endócrina
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1. The active part is the smooth muscle - longitudinal and circular layers. The smooth muscle is 
(...) Often, smooth muscle fibers are electrically coupled by gap junctions or nexus to form single functional units or many units. (the darkened areas in each of the muscle layers intend to depict the presence of gap junctions, joining neighbouring fibers in functional units).
1. Smooth muscle - longitudinal and circular layers. The smooth muscle is organised mainly as a functional syncitium.
extraído, quando disponível, de: http://medweb.bham.ac.uk
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Como estes movimentos são possíves?
Devido à organização das camadas musculares lisas: 
mistura: camada circular
propulsão: longitudinal e circular
Devido às propriedades intrínsecas do músculo liso
Devido à regulação/modulação parácrina, neurócrina e endócrina
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Propriedades intrínsecas (próprias) do músculo liso do TGI
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COMPARAÇÃO DAS CÉLS. MUSCULARES ESQUELÉTICAS (A)
E LISAS (B) DO TGI 
Skeletal muscle is made up of bundles of multinucleate muscle cells (myofibers). Each cell contains myofibrils that are composed of repeated units of actin and myosin called sacromeres. This repeated unit of actin and myosin gives the muscle cell a striped or striated appearance. Smooth muscle does not have the same arrangement having only one nucleus and containing loose bundles of actin and myosin. (From "Molecular Cell Biology")
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Organização aparente do citoesqueleto e miofilamentos do músculo liso. Pequenos elementos contráteis, funcionalmente equivalentes ao sarcômero, fundamentam as semelhanças mecânicas entre os músculos liso e esquelético. As ligações entre as fibras consistem em junções especializadas (gap junctions), funcionalmente acopladas ao aparelho contrátil das células adjacentes (sincício).
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The top view shows a relaxed smooth muscle cell.  Note the focal densities and the network of actin and myosin filaments.  When contracted, the filaments slide together and pull the cell to a more rounded appearance. Sheets of smooth muscle cells work together because they are interconnected by gap junctions and connective tissue.
http://www.cytochemistry.net/microanatomy/muscle/smooth_muscle_2001.htm#smooth%20muscle%20cells%20structured e http://www.etsu.edu/cpah/hsci/forsman/Histologyofmuscleforweb.htm 
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2. As an excitable cell, they have electrical activity, they can depolarize and, when the threshold potential is reached, can generate action potentials. The electrical activity is of two types...
(...) A. Slow waves - are myogenic (ver ICC), since they remain unchanged after nerve blockage; generated in the longitudinal and spread into the circular, they provide the basis upon which the spiking activity is superimposed. B. Spikes - mechanisms of generation of AP - in nerves or skeletal muscle: mainly Na+ channels activation through depolarization, but in smooth muscle - Ca + + is a very important inward current which depolarizes, this is a slow current.
extraído, quando disponível, de: http://medweb.bham.ac.uk
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(...) In smooth muscle fibers, there is an important difference between the electrical threshold (at which the fibers generate an action potential) and the contractile threshold (the level at which the increase in intracellular Ca is sufficient to generate a contraction). Types of contraction: tonic and phasic, depending on the type of electrical activity.
extraído, quando disponível, de: http://medweb.bham.ac.uk
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Como estes movimentos são possíves?
Devido à organização das camadas musculares lisas: 
mistura: camada circular
propulsão: longitudinal e circular
Devido às propriedades intrínsecas do músculo liso
Devido à regulação/modulação 
parácrina, neurócrina e endócrina
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Elementos da regulação dos movimentos do TGI:
As células intersticiais de Cajal determinam
o ritmo elétrico básico.
O Sistema Nervoso Entérico possui o arranjo neuronal apropriado para os reflexos intrínsecos.
O Parassimpático (e Simpático) modulam a atividade motora (reflexos extrínsecos).
(se necessário, reveja \u201csistemas de regulação das funções do TGI\u201d)
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Célula Intersticial
de Cajal isolada
Desenho indicando as posições das ICC no estômago de camundongo e porquinho da Índia
Origem do ritmo elétrico básico: as células intersticiais de Cajal (ICC)
ou \u201ccélulas marca-passo\u201d do TGI
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Conceito clássico de inervação motora dos músculos do TGI. As varicosidades liberam o neurotransmissor próximo às céls. musculares
As ICC´s seriam \u201cintermediárias\u201d na modulação motora dos músculos gastrointestinais
ICC-IM
Origem do ritmo elétrico básico
\u201ccélulas marca-passo\u201d do TGI ou células intersticiais de Cajal (ICC)
Role of interstitial cells of Cajal in neural control of gastrointestinal smooth muscles. Ward, Sanders e Hirst 2004
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Exemplo de regulação da motilidade pelo SNE: movimento peristáltico
extraído, quando disponível, de: http://medweb.bham.ac.uk
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Berne et al., 2004
Exemplo de reflexos intrínsecos do sistema nervoso entérico: movimento peristáltico
Peristalse é a manifestação de dois principais reflexos dentro do Sistema Nervoso Entérico que são estimulados pela presença do alimento no lúmem. A distensão mecânica, e possivelmente a irritação da mucosa, por exemplo, podem estimular neurônios (nn.) entéricos aferentes. Estes nn. sensoriais fazem sinapse com vários interneurônios colinérgicos que provocam dois efeitos distintos: 
1) Um grupo de interneurônios ativa nn. motores excitatórios localizados imediatamente atrás do bolo alimentar \u2013 esses nn., os quais contém acetilcolina ou Substância P, estimulam a contração 
da musculatura lisa atrás 
do bolo e da camada muscular longitudinal. 2) Outro grupo de interneurônios ativa nn. motores inibitórios que estimulam o relaxamento (ou inibem a contração) da musculatura circular lisa imediatamente à frente do bolo. Esses nn. inibitórios têm como principais neurotransmissores e/ou neuromoduladores: o VIP (peptídeo inibidor vasoativo) e/ou o NO (óxido nítrico).
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Exemplo de reflexos intrínsecos do sistema nervoso entérico: movimento peristáltico
Berne et al., 2004
Peristalse é a manifestação de dois principais reflexos dentro do Sistema Nervoso Entérico que são estimulados pela presença do alimento no lúmem. A distensão mecânica, e possivelmente a irritação da mucosa, por exemplo, podem estimular neurônios (nn.) entéricos aferentes. Estes nn. sensoriais fazem sinapse com vários interneurônios colinérgicos que provocam dois efeitos distintos: 
1) Um grupo de interneurônios ativa nn. motores excitatórios