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Sistema Digestório – AV2 1. Funções Secretoras do Trato Alimentar 1.1 Estímulo para Secreção 1.1.1 O contato do alimento com o epitélio estimula a função secretora dos Estímulos Nervosos Entéricos Tipos de estímulos: A presença mecânica de alimento em dado segmento do TGI faz com que as glândulas dessa região e, muitas vezes, de regiões adjacentes produzam secreção, como o muco. Além disso, estimular o epitélio local ativa o SNE. 1.1.2 A estimulação parassimpática aumenta a secreção no TGI A estimulação dos nervos parassimpáticos do TGI quase sempre aumenta a secreção das glândulas, como no caso das glândulas da porção superior do TGI – glândulas salivares, glândulas esofágicas, glândulas gástricas, pâncreas e glândulas de Brunner. 1.1.3 A estimulação simpática tem efeito duplo na secreção do TGI A estimulação simpática tem duplo efeito sobre o TGI: • Estimular os nervos simpáticos provoca aumento brando a moderado na secreção de algumas glândulas locais. • Porém, a estimulação simpática também provoca vasoconstrição em vasos que suprem algumas glândulas. Devido a esse conflito, a estimulação simpática tem duplo efeito: (1) Aumenta pouco a secreção e (2) caso haja estimulação parassimpática ou hormonal, a estimulação simpática sobreposta pode reduzir a secreção de maneira significativa por meio da vasoconstrição. 1.1.4 Hormônios gastrointestinais fazem a regulação da secreção do TGI A presença de alimento no lúmen do trato intestinal estimula a liberação de hormônios que são secretados no sangue e transportados para as glândulas, onde estimulam a secreção. 1.2 Mecanismo Básico de Secreção 1.2.1 Secreção de substâncias orgânicas 1. Material nutriente difunde-se para a glândula ou é transportado ativamente pelo sangue nos capilares na base da célula glandular 2. Mitocôndrias produzem ATP 3. A energia dos ATP mais os substratos produzidos pelos nutrientes são usados para sintetizar as substâncias orgânicas das secreções 4. Os materiais de secreção são transportados através dos túbulos do RER para o complexo de Golgi 5. No complexo de Golgi ocorre a modificação das substâncias, sendo descarregadas no citoplasma sob a forma de vesículas secretoras 6. Essas vesículas permanecem armazenadas até a chegada de estímulos nervosos ou hormonal na célula secretora. a. O sinal de controle aumenta a permeabilidade de cálcio na membrana celular b. O aumento de cálcio faz com que muitas vesículas se fundam com a membrana apical da célula, liberando o conteúdo Estimulação tátil Irritação química Distensão da parede do TGI A secreção de parte do intestino delgado e os primeiros 2/3 do intestino grosso ocorre em resposta a estímulos locais e hormonais. 2. Secreção de Saliva 2.1 A saliva contém secreção serosa e secreção de muco As principais glândulas salivares são as glândulas parótidas, submandibulares e sublinguais. A secreção serosa contém ptialina (α-amilase), que é uma enzima para digestão de amido e a secreção mucosa contém mucina, para lubrificar e proteger as superfícies do TGI. 2.2 Secreção de íons na saliva A saliva contém quantidades elevadas de íons K+ e HCO3 - e baixa concentração de Cl- e Na+. Primeiramente, isso ocorre devido ao mecanismo de secreção, onde o os íons Na+ são reabsorvidos, ativamente, nos ductos salivares, e íons K+ são, ativamente, secretados por troca do sódio. Entretanto, a reabsorção de sódio excede a secreção de potássio, criando um potencial negativo nos ductos salivares, fazendo com que íons Cl- sejam reabsorvidos passivamente. Em seguida, íons HCO3 - são secretados pelo epitélio dos ductos para o lúmen do ducto, isso é, em parte, causado pela troca de bicarbonato por cloreto. 2.3 Regulação nervosa da secreção salivar Os núcleos salivares encontram-se na junção entre bulbo e a ponte e são excitados por estímulos gustativo e táteis, da língua, outras áreas de boca e da faringe. A salivação pode também ser estimulada ou inibida por sinais nervosos dos centros superiores do SNC. A área do apetite se localiza na proximidade dos centros parassimpáticos do hipotálamo anterior e funciona em resposta a sinais das áreas do paladar e do olfato do córtex cerebral ou da amígdala. A salivação também pode ocorrer como resposta a reflexos que se originam no estômago e na parte superior do intestino delgado. O suprimento de sangue também pode afetar a salivação, porque essa secreção requer nutrientes adequados do sangue. O estímulo parassimpático promove breve vasodilatação, além disso, a própria salivação dilata, de modo direto, os vasos sanguíneos. Parte desse efeito vasodilatador adicional é causado pela calicreína, secretada pelas células salivares ativadas, para clivar α2-globulina e formar bradicinina. 3. Secreção gástrica A mucosa gástrica possui 2 tipos importantes de glândulas tubulares: glândulas gástricas e glândulas pilóricas. As primeiras são responsáveis pela produção de ácido clorídrico, pepsinogênio, fator intrínseco e muco. As glândulas pilóricas produzem, principalmente, muco e também gastrina. •Limpeza mecânica de restos alimentares e bactérias •Lubrificação das superfícies orais •Proteção dos dentes e mucosa orofaríngea •Neutralização de ácidos orais e diluição de detritos •Dissolução de compostos para o paladar •Facilitação da fala, mastigação e deglutição •Digestão inicial de amido e lipídeos •Limpeza esofagiana e tamponamento do ácido gástrico após refiuxos normais Múltiplas funções que a saliva exerce no TGI superior As glândulas parótidas produzem quase toda a secreção do tipo seroso, enquanto as glândulas submandibulares e sublinguais produzem secreção serosa e mucosa. A xerostomia – condição de baixa produção de saliva – provoca diversas complicações, como: • Periodontites e gengivites • Cáries • Candidíase • Síndrome da ardência bucal • Abcessos periodontais • Edentulismo Figura 1 Formação e secreção da saliva pela glândula submandibular 3.1 Secreções das glândulas oxínticas (gástricas) A glândula oxíntica é composta por 3 tipos de células: (1) células mucosas do cólon, que produzem muco; (2) células de pepsinogênio ou principais, que secretam grande quantidade de pepsinogênio; e (3) células parietais, que secretam ácido clorídrico e o fator intrínseco. 3.1.1 Mecanismo básico da secreção de ácido clorídrico As células parietais secretam HCl no lúmen estomacal e, concomitantemente, absorvem HCO3- na corrente sanguínea da seguinte maneira: a. Nas células parietais o CO2 e a H2O são convertidos em H+ e HCO3-, e a reação é catalisada pela anidrase carbônica. b. O H+ é secretado no lúmen estomacal pela bomba H+/K+/ATPase e o Cl- é secretado junto com o H+, formando o HCl. c. O bombeamento de H+ para fora da célula pela bomba permite que o OH- se acumule e forme HCO3- a partir do CO2 formado durante o metabolismo celular. d. O HCO3- é transportado então para o fluído extracelular, em troca de íons cloreto. 3.1.2 Estimulação da secreção gástrica de H+ A acetilcolina liberada pelo parassimpático – estimulação vagal – excita a secreção de pepsinogênio pelas células pépticas, de ácido clorídrico pelas células parietais, e de muco pelas células mucosas. A gastrina e a histamina estimulam a secreção de ácido. 3.1.3 Secreção e ativação de Pepsinogênio Quando secretado o pepsinogênio não possuiatividade digestiva. Porém, quando entra em contato como HCl ele é clivado para formar pepsina ativa. Essa enzima proteolítica só possui atividade em meio muito ácido, atuando em conjunto com o ácido estomacal na digestão de proteínas. 3.1.4 Secreção do Fator Intrínseco Essa substância essencial para absorção de vitamina B12 no íleo é secretada pelas células parietais, juntamente com ácido clorídrico. 3.2 Secreção das glândulas pilóricas As glândulas pilóricas são semelhantes as glândulas oxínticas estruturalmente, mas contêm poucas células pépticas e quase nenhuma célula parietal. Porém, contêm numerosas células mucosas, responsáveis por secretar uma pequena quantidade de pepsinogênio e uma enorme quantidade de muco para a proteção e lubrificação do TGI. As células pilóricas também liberam o hormônio gastrina. In ib iç ã o d a s e c re ç ã o g á s tr ic a d e H + pH baixo (<3,0): Inibe secreção de gastrina. Somatostatina: Diminui a concetração de AMPc na célula parietal e inibe liberação de histamina e de gastrina. Prostaglandinas: Diminui os níveis de AMPc por meio da inibição da adenilato ciclase. Regulação da secreção de Pepsinogênio Estimulação das células pépticas por acetilcolina, liberada pelo plexo mientérico Estimulação da secreção das células pépticas pelo ácido no estômago Figura 2 Célula oxíntica (parietal) O fármaco omeprazol inibe a bomba H+/K+/ATPase, bloqueando a secreção de H+. 3.2.1 Células mucosas superficiais Toda a superfície da mucosa gástrica apresenta uma camada continua de tipo especial de células mucosas. Elas secretam grande quantidade de muco – alcalino – que atua como uma barreira de proteção para a parede gástrica e como lubrificante para o transporte de alimento. 3.2.2 Estimulação da secreção de ácido pela gastrina A gastrina é o hormônio secretado pelas células da gastrina ou células G. Essas células ficam nas glândulas pilóricas no estômago distal. Quando alimentos proteicos atingem o antro estomacal, algumas das proteínas estimulam as células G, causando liberação de gastrina no sangue para ser transportada as células ECL – células semelhantes às enterocromafins, com a função de secretar histamina – no corpo do estômago. 4. Secreção pancreática 4.1 Enzimas digestivas pancreáticas As enzimas digestivas pancreáticas são secretadas pelos ácinos pancreáticos, e grandes volumes de bicarbonato de sódio são secretados pelos ductos pequenos e maiores que começam nos ácinos. O suco pancreático é secretado de modo mais abundante em reposta a presença do quimo nas porções superiores do intestino delgado. • Características da secreção pancreática: a. Grande volume; b. Concentração de Na+ e K+ iguais a do plasma; c. Concentração de HCO3- mais elevada que no plasma; d. Concentração de Cl- muito menor do que no plasma; e. Isotonicidade; f. Lipase, amilase e proteases pancreáticas. A secreção pancreática contém múltiplas enzimas para digerir todos os três principais grupos de alimentos: proteínas, carboidratos e lipídeos. As mais importantes das enzimas pancreáticas, na digestão de proteínas, são a tripsina, quimotripsina e a carboxipoliptidase. A mais abundante é a tripsina. A tripsina e a quimotripsina hidrolisam proteínas e peptídeos de tamanhos variados, sem levar a liberação de aminoácidos individuais. Já a carboxipoliptidase cliva alguns peptídeos, até aminoácidos individuais. A enzima pancreática para a digestão de carboidratos é a amilase pancreática, que hidrolisa amido, glicogênio e outros carboidratos – exceto celulose – formando dissacarídeos e alguns trissacarídeos. As principais para a digestão das gorduras são a lipase pancreática, capaz de hidrolisar gorduras neutras a ácidos graxos e monoglicerídeos, a colesterol esterase, que hidrolisa ésteres de colesterol, e a fosfolipase, que cliva os ácidos graxos dos fosfolipídeos. Fases da secreção gástrica 1. Fase cefálica: Ocorre, até mesmo, antes do alimento entrar no estômago. Resultada da visão, do odor, da lembrança ou do sabor do alimento, e quanto maior o apetite, mais intensa a estimulação. Essa fase de secreção, normalmente, contribui com cerca de 30% da secreção gástrica. 2. Fase gástrica: (1) O alimento que entra no estômago excita os reflexos longo vasovagais do estômago para o cérebro, que retorna ao estômago, (2) os reflexos entéricos locais e (3) o mecanismo da gastrina. Essa fase contribui com 60% da secreção gástrica. 3. Fase Intestina: A presença de alimento da porção superior do intestino delgado, principalmente no duodeno, continuará a causar secreção gástrica, provavelmente devido a pequenas quantidades de gastrina liberadas pela mucosa duodenal. Isso representa cerca de 10% da secreção gástrica. Figura 3 Fases da secreção gástrica e sua regulação. 4.2 Secreção do inibidor da tripsina As mesmas células que secretam enzimas proteolíticas, secretam simultaneamente o inibidor de tripsina. Essa substância inativa a tripsina ainda nas células secretoras, nos ácinos e nos ductos do pâncreas. 4.3 Secreção de íons bicarbonato Íons bicarbonato e água são secretados, basicamente, pelas células epiteliais dos ductos que se originam nos ácinos. A seguir as etapas básicas do mecanismo celular da secreção da solução de íons bicarbonato: 1. O dióxido de carbono difunde-se para as células através do sangue, sob influência da anidrase carbônica se combina com a água. Em seguida, o ácido carbônico formado, dissocia-se em íons H+ e HCO3-. Então os íons de bicarbonato são ativamente transportados em associação com Na+, na membrana luminal da célula para o lúmen do ducto. 2. Os íons hidrogênios são trocados por íons sódio, na membra sanguínea da célula, por processo de transporte ativo secundário. 3. O movimento global dos íons sódio e bicarbonato do sangue para o lúmen cria um gradiente osmótico que “puxa” a água para o ducto pancreático. 4.4 Estimulação da secreção pancreática 1. Acetilcolina, liberada em resposta à presença de H+, pequenos peptídeos, aminoácidos e ácidos graxos no lúmen duodenal. 2. Colecistocinina (CCK), secretada pelas células I da mucosa duodenal e do jejuno superior, quando o alimento entra no intestino delgado. 3. Secretina, liberada pelas células S do duodeno em resposta ao H+ no lúmen duodenal, estimulando grande secreção de HCO3-. Figura 4 Regulação da secreção pancreática 5. Secreção de bile pelo fígado A bile tem papel importante na digestão e absorção de gorduras, pois os ácidos biliares contido na bile ajudam a emulsificar grandes partículas de gordura e a absorção dos produtos finais da digestão das gorduras através da membrana mucosa intestinal. Além disso, a bile serve como meio de excreção de diversos produtos do sangue, como bilirrubina. 5.1 Composição da bile As substâncias mais abundantes na bile são: sais biliares, bilirrubina, colesterol, lecitina e eletrólitos usuais do plasma. Os sais biliares são moléculas anfipáticas, que em solução aquosa orientam-se em torno de gotículas de lipídeos e as mantêm emulsificadas. O precursor dos sais biliares é o colesterol, presente na dieta e sintetizado nos hepatócitos. O colesterol, logo em seguida, é convertido em ácido cólico ou ácido quenodesoxicólico – ácidos biliaresprimários. Esses ácidos se combinam em sua maior parte com glicina e As enzimas proteolíticas sintetizadas no pâncreas estão em formas inativas: tripsinogênio, quimotripsinogênio e procarboxipolipeptidase. Elas são ativadas somente quando secretadas no trato intestinal. O tripsinogênio pode ser ativado pela enterocinase e pela tripsina já formada, ativando, em seguida, o quimotripsinogênio. em menor escala com taurina, formando ácidos biliares glico e tauroconjugados. Após a produção da bile, ela é drenada pelos ductos hepáticos e é armazenada na vesícula biliar, para liberação subsequente. 5.2 Função dos sais biliares Os sais biliares desempenham duas ações importantes: Primeiro, eles possuem ação emulsificante, por diminuir a tensão superficial das gotas de gordura, quebrando-as em partículas menores. Segundo, os sais biliares ajudam na absorção de ácidos graxos, monoglicerídeos, colesterol e outros lipídeos. Isso ocorre quando os sais biliares formam micelas, dessa forma os lipídeos são “carregados” para a mucosa intestinal e, então, absorvidas pelo sangue. 5.3 Papel da CCK no esvaziamento da vesícula biliar A presença de gordura no trato intestinal estimula a secreção de CCK. Logo em seguida, após a liberação da colecistocinina, a vesícula biliar começa a ter contrações rítmicas, com relaxamento simultâneo do esfíncter de Oddi, em reposta ao estímulo hormonal. 5.4 Circulação êntero-hepática dos sais biliares Cerca de 94% dos sais biliares são reabsorvidos para o sangue pelo intestino delgado. Metade da reabsorção ocorre por difusão, através da mucosa, e o restante do processo por transporte ativo, no íleo distal. Os sais biliares entram no sangue porta e retornam ao fígado. É válido salientar que a vesícula biliar também é estimulada, com menor intensidade, por fibras nervosas secretoras de acetilcolina, tanto no nervo vago quanto no sistema nervoso mientérico.
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