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Fisiologia do Sistema Digestório Rafaela Pelloi Funções do sistema digestório ● Transportar nutrientes, água e eletrólitos do ambiente externo para o interno ➢ Luz do TGI – ambiente externo ➢ Corrente sanguínea – ambiente interno ● Quebra de macromoléculas ● Secretar enzimas digestivas Regulação neuro-humoral Princípios de transmissão 1. Neurócrina ● Neurônios sinalizando uma célula digestiva ● 100 milhões de neurônios → Localizado na parede intestinal, começando no esôfago e estendendo-se até o ânus ● Composto por dois plexos: Plexo mioentérico – Auerbach: controle de movimentos entre camadas musculares circular e longitudinal → motilidade ● Plexo submucoso – Meissner: controle de secreção e fluxo sanguíneo local região submucosa que é rica em vasos e glândulas ● ● ● ● ● ● Neurotransmissores: Acetilcolina e Adrenalina/Norepinefrina ● Óxido nítrico (vasodilatador) → inibe motilidade ● Encefalinas (opiates) → diminui as secreções gástricas Fisiologia do Sistema Digestório Rafaela Pelloi 2. Parácrino ● Distribuição de mediadores em locais próximos no interstício. Pode até ir para capilares mas não cai na circulação sistêmica. ● Somatostatina (inibidor de hormônios) e Histamina (produzida nas células ECL que estimula a liberação de ácido pelas células parietais) 3. Endócrina ● Distribuição de mediadores através da corrente sanguínea alcança a célula alvo ● Células endócrinas (Hormônio) → Circulação porta → Circulação sistêmica → Célula alvo (aquela que tiver o receptor específico para aquele hormônio) Hormônios Hormônio Localização Função Gastrina Células G – estômago e duodeno Secreção de ácido gástrico e pepsinogênio. Estímulo ao crescimento da mucosa gástrica. Colecistoquinina Células I – estômago e duodeno Estimula secreção de enzima pancreática Contração vesícula biliar Inibe o esvaziamento gástrico Secretina Células S – estomago e duodeno Estimula secreção bicarbonato – pâncreas Estimula a alcalinidade da bile Inibe a liberação de gastrina Somatostatina Ilhotas pancreáticas e Células D - estômago Inibe todas as secreções gástricas Motilina Duodeno e jejuno Estimula motilidade do TGI Enteroglucagon Células L – intestino delgado Estimula liberação de insulina Inibe a liberação de glucagon pancreático Grelina Células endócrinas do estômago Atua no SNC agindo como estimulador da fome Leptina Adipócitos – liberada na circulação Atua no SNC como estimulador da saciedade. *VIP tem como mecanismo de ação o estímulo à secreção de bicarbonato e cloro → células pancreáticas → aumento da secreção de NaCl e água no lúmen intestinal. Fisiologia do Sistema Digestório Rafaela Pelloi inervação do sistema gastrointestinal ● Intrínseco → Sistema nervoso Entérico ● Plexo de Meissner e Plexo de Auerbach (discutidos anteriormente) ● Extrínseco → Sistema Nervoso Autônomo ● Simpático: inibição do TGI → Adrenérgico (Adrenalina) ● Parassimpático: estimula do TGI → Colinérgico (Acetilcolina) ● Motilidade Músculo liso ● Funciona como sincício → tem junções GAP ● Portanto, a contração de uma célula é capaz de contrair outras células comunicantes. Tipos de contrações ● Tônicas – mantidas por minutos ou horas ● Fásicas - ciclos de contração/relaxamento que duram segundos Esfíncteres ● Esfíncter esofágico superior → Da boca para o esofago ● Esfíncter esofágico inferior → Do esofago para o intestino ● Piloro → Do estômago para o intestino ● Esfíncter de Oddi ou hepatopancreático → Do fígado e do pâncreas para o duodeno ● Ileocecal → Do intestino delgado ao grosso ● Anal interno e anal externo *Obs: Esfíncteres EES e anal externo são os únicos de músculo esquelético (voluntário), todos outros são músculo liso (involuntário) Fisiologia do Sistema Digestório Rafaela Pelloi Padrões de movimentos ● Movimentos propulsivos (peristalse) → músculo liso circular na frente do BA dilata e atrás do BA há contração - movimentando então o bolo alimentar. ● Movimentos de mistura (segmentares) Regulação dos movimentos ● Células intersticiais de Cajal – ritmo elétrico das contrações ● Sistema nervoso entérico – arranjo neuronal que realiza os reflexos intrínsecos à percebem a distensão com a chegada do alimento ● SNA modula a atividade motora – reflexos extrínsecos Deglutição ● A deglutição desencadeia um movimento peristáltico (onda primária) desde o esôfago até a musculatura lisa. ● (A) Fase oral ou voluntária: voluntária pois há estímulo do músculo esquelético → estímulos tácteis iniciam o reflexo da deglutição. ● (B) E (C) Fase faríngea: fechamento das pregas vocais, da epiglote, levantamento da faringe e abertura do esfíncter esofágico superior (EES). Logo após a passagem do BA, abrem-se as pregas vocais, a epiglote relaxa e o EES se fecha. ● (D) Fase esofágica: podemos considerar a motilidade esofágica como sendo a continuação da deglutição: uma onda peristáltica começa logo abaixo do EES que se desloca até o esfíncter esofágico inferior (EEI), relaxando-o e permitindo a entrada do BA no estômago. Motilidade gástrica ● Ondas de mistura (no corpo) e Ondas peristálticas (desde o corpo e antro até o piloro) – bomba pilórica. ● Retropulsão → o estômago vai esvaziando aos poucos para intestino → para que haja absorção ● Barulho → onda durante o período do jejum regulado pela motilina para “empurrar” algum alimento que possa ter sobrado no TGI. ● Reflexo gastro-cólico: enchimento do estômago - reflexo parassimpático → aumento da frequência de massa (peristalse) ● ESVAZIAMENTO GÁSTRICO ● Parassimpático; gastrina e motilina → acelera ● Simpático; secretina, CCK, GIP, ácido no duodeno → diminui ● A velocidade do esvaziamento gástrico dependo do tipo de alimento: carboidratos > proteínas > gorduras. ● Muito quimo no intestino delgado → Retarda o esvaziamento gástrico ● EMESE: vômito é controlado pelo centro do vômito na medula → peristalse reversa e relaxamento dos esfíncteres. Fisiologia do Sistema Digestório Rafaela Pelloi Regulação da peristalse no intestino delgado ● Segmentação (mistura) e peristalse (movimento do quimo) 1. Aumento da peristalse: ● Distensão da parede duodenal ● Reflexo gastroentérico (plexo mioentérico) ● Hormônios – gastrina, CCK, insulina, motilina ● Serotonina 2. Inibem a peristalse ● Secretina – neutraliza o quimo do duodeno à diminui peristalse para dar tempo da neutralização ● Glucagon – jejum à diminui os movimentos digestivos Reflexos intestino grosso ● Haustração (segmentação) e movimento de massa (peristalse) para eliminar as fezes. ● O quimo ao chegar no reto há o reflexo de defecação → contração do esfíncter para controlar a defecação ● Há estímulo voluntário para relaxar o esfíncter → evacuação. ● Presença de alimento no estômago à ativação do reflexo gastrocólico – cólon tenha movimento acelerado. Na criança não há controle dos esfíncteres então assim que se alimenta há evacuação rápida. Secreções do sistema digestório 1. Secreção salivar ● Glândula tubuloacinosa → ● Ácinos:uma parte da saliva - saliva primária ● Ductos: produz outra parte da saliva - saliva secundária ● Glândulas parótidas (aquosa e enzimas), submandibulares (muco e enzimas) e sublinguais (rica em muco). ● Secreção serosa: contém ptialina (uma alfa-amilase para digestão de amido) ● Secreção mucosa: contém mucina (para lubrificar e proteger as superfícies). Fisiologia do Sistema Digestório Rafaela Pelloi Composição da saliva ● Água – 98-99% ● Produtos inorgânicos – cálcio, flúor, sódio, potássio, etc. ● Produtos orgânicos: ● Enzimas: alfa-amilase (degradação do amidoe glicogênio), lactoperoxida e lisozima (ação antibacteriana) ● Proteínas: mucinas (glicoproteína lubrificante e protetora), gustina (crescimento e maturação dos corpúsculos gustativos), estaterina (adesão bacteriana) e lactoferrina (bacteriostático e bactericida). ● Imunoglobulinas: IgA (característica de região mucosa), IgD, IgG, etc. ● Saliva primária: secretada nos ácinos ● Composição: essa vai possuir amilase salivar e composições isotônicas (em relação ao nível sanguíneo) de íons sódio, potássio, cloreto e de bicarbonato ● Saliva secundária: secretada nos ductos ● Composição: composições hipotônicas de bicarbonato e potássio. Regulação da secreção salivar ● Estimulação parassimpática → AUMENTO da síntese e secreção de amilase e mucinas e AUMENTO do fluxo sanguíneo para as glândulas → quanto maior a estimulação parassimpática maior a concentração de HCO3 (bicarbonato). ● Estimulação simpática → DIMINUI fluxo sanguíneo para as glândulas. ● Sialorréia (salivação excessiva) versus Xerostomia (salivação escassa) 2. Secreção gástrica Funções do estômago ● Armazenamento - sensação de saciedade ● Secreção de H+ → matar microrganismos e converter pepsina em pepsinogênio ● Secreção de pepsinogênio, de fator intrínseco, muco (proteção) e água. ● Corpo e fundo → secreção de todas as substâncias ● Fundo, antro e piloro → secreção de muco e bicarbonato apenas. Fisiologia do Sistema Digestório Rafaela Pelloi ● Células principais → Produção pepsinogênio (inativo) → Presença de ambiente ácido → Pepsina (ativa) → digestão de proteínas ● Células parietais → Produção do ácido clorídrico (HCl) e Fator intrínseco ● Fator intrínseco (glicoproteína produzido pelas células parietais) → Absorção de vitamina b12 ● Prostaglandina e somatostatina - inibe as células parietais ● Omeprazol → inibe a bomba de próton → inibe a formação de ácido pelo estômago ● Glândulas pilóricas → Muco e bicarbonato → proteção da mucosa gástrica e Gastrina ● Gastrina age direto na célula parietal para produzir HCl ou agir no histaminócito estimulando produção de histamina que também estimula produção de HCl. ● Úlcera - H. pylori → dano tecidual (lesão na camada mucosa que produz o muco) e diminuição da produção de somatostatina → além disso produz uma enzima chamada urease que a protege do meio ácido. Secreção de fator intrínseco ● Vitamina b12 → responsável pela mielinização dos neurônios e importante na síntese de DNA (necessário o DNA para síntese de células sanguíneas) ● Deficiência de fator intrínseco → distúrbios neurológicos e anemia perniciosa. Regulação ● Fatores que aumentam a secreção: Gastrina, Ach (estímulo vagal) e histamina. ● Fatores de diminuem secreção: H+ no antro, quimo no duodeno, somatostatina e prostaglandina ● *O íleo e o cólon liberam o Peptídeo YY → YY inibe a liberação de histamina mediada pelas ECLS, contrapondo a secreção gástrica após as refeições. 3. Secreção pancreática ● Pâncreas→ Glândula mista → Merócrina ● Ácino (enzimático): produção de enzimas ● Ducto (não enzimático): liberação do bicarbonato ● Colecistoquinina – estimula a secreção acinar ● Secretina – estimula a secreção ductal ● Ocorre no lúmen do duodeno ● Secreção rica em enzimas digestivas ● Função de neutralizar o H+ do estomago – rico em bicarbonato Fisiologia do Sistema Digestório Rafaela Pelloi Enzimas digestivas ● Carboidratos – Amilases ● Proteínas – Precursores de proteases (Tripsina, quimotripsina, carboxipeptidase e elastase) ● Tripsinogênio (proenzima) → Enteroprotease (borda da célula intestinal) → Tripsina (enzima ativa) ● Lipídeos – Lipase, fosfolipases e hidrolase do éster de colesterol. ● Nucleases e fatores reguladores Regulação da secreção ● Chegada de nutrientes no duodeno → Estimula Células I do intestino → Produção de CCK → Estimula liberação enzimática do pâncreas. ● ↓ pH no duodeno – estimula Células S – libera secretina – estimula fluido ductal (secreção de bicarbonato) – tamponamento do pH 4. Secreção biliar ● Fígado produz bile → Vesícula biliar armazena ● Digestão e absorção de lipídeos – BILE ● Sais biliares (responsáveis pela emulsificação), fosfolipideos, pigmentos biliares (ex.: bilirrubina) e colesterol. ● CCK → estimula contração da vesícula biliar e relaxamento do esfíncter de Oddi quando o quimo chega ao intestino delgado. ● Desregulação dos níveis de colesterol (85%), sais de cálcio, bilirrubina, etc → formação de cálculos biliares → Colelitíase 5. Secreção intestino delgado e grosso ● Glândulas de Brunner: glândulas mucosas compostas localizadas na camada submucosa → secretam muco alcalino → Criptas de Lieberkühn ● Enzimas do intestino delgado: ➢ Peptidases (pequenos péptidos a aminoácidos) ➢ Lipase intestinal (gorduras neutras em glicerol e ácidos graxos) ➢ Sucrase, maltase, isomaltase, lactase (hidrólise de dissacarídeos em monossacarídeos) Fisiologia do Sistema Digestório Rafaela Pelloi Digestão e Absorção O processo químico da digestão ● A digestão química ocorre através da ação de enzimas digestivas que hidrolisam as moléculas do alimento quebrando elas em moléculas menores. Hidrólise ● Hidrólise é qualquer reação química na qual uma molécula de água quebra uma ou mais ligações químicas. ● Sistema de digestão → Todo baseado por hidrólise ● Diferença: enzima que produzirá a hidrólise Carboidratos Processo de digestão ● Saliva → ptialina ou amilase salivar → hidrólise do amido em maltose e glicose (5%) ● Digestão continua através da amilase salivar até chegar no estômago → continua no estômago até a liberação do suco gástrico (40-50%) ● Liberação do suco gástrico inibe digestão de carboidrato pois o ácido inativa a enzima amilase salivar ● Duodeno → suco pancreático - alfa-amilase → Finalização da digestão dos carboidratos → Maltose e glicose. ● Bordas em escovas no intestino delgado há enzimas (lactase, sacarase, maltase, alfa-dextrinase) → Digestão de polímeros em monossacarídeos. Processo de Absorção ● Os produtos finais da digestão dos carboidratos pelas enzimas luminais e da borda em escova são glicose, galactose e frutose. Esses são absorvidos por dois mecanismos: ● 1. Co-transporte com Sódio (Na+) → GLICOSE E GALACTOSE → glicose e galactose sãotransportadas ativamente através da membrana luminal pelo carregador SGLT1→ o sódio vai ser retirado de dentro da célula intestinal através do transportadores de sódio (gasto de ATP) → Ocorre o acoplamento do influxo de 1 mol de glicose ou de galactose ao de 2 moles de íon sódio (Na+). *Sódio não passa sozinho, é necessário a molécula de glicose para que haja o transporte. ● 2. Difusão facilitada → FRUTOSE → não precisa de sódio. Fisiologia do Sistema Digestório Rafaela Pelloi Proteínas ● Cadeias longas de aminoácidos unidos por ligações peptídicas. Processo de digestão ● Estômago → Suco gástrico - Pepsina (enzima ativa vem do pepsinogênio) → Hidrólise de proteínas em oligopeptídeos. ● Duodeno → Suco pancreático - Enzimas proteolíticas (tripsina e quimiotripsina)→ Ação no duodeno, jejuno e íleo → Hidrólise dos oligopeptídeos em dipeptídeos e tripeptídeos → ● Bordas em escovas do Intestino Delgado → Peptidase → Hidrólise em aminoácidos. Processo de absorção ● Cotransporte com o Sódio → processo semelhante ao da glicose. Gorduras ● Gorduras neutras → Triglicerídeo → Principal fonte de gordura na nossa dieta ● Fosfolipídeos e colesterol Processo de digestão ● Duodeno → Vesícula biliar libera sais biliares e lecitina → Emulsificação da gordura (formação de micelas). ● Duodeno → Suco pancreatico → Lipase pancreática → Digestão de triglicerídeos em ácidos graxos. ● Outras lipases pancreáticas: hidrolase de éster de colesterol Processo de absorção ● Na digestão → Monoglicerídeos ou ácido graxo → formatos de micelas ● Após isso, a célula de gordura vai se desprender das micelas e penetrarem na célula → Fácil penetração pois a membrana da célula também é lipídica. ● Ao entrar na célula há formação de triglicerídeo (glicerol+ácido graxo) ● Ao passar pelo RE (retículo endoplasmático) esse triglicerídeo se liga a uma proteína → Quilomícron ● Quilomícron cai na corrente linfática → Ducto torácico → Cai na corrente sanguínea Fisiologia do Sistema Digestório Rafaela Pelloi Absorção de água ● Intestino grosso: Há uma parte de absorção e uma parte de armazenamento (fezes) Absorção de água ● O jejuno é o responsável pela maior parte da água absorvida → essa porção absorve os produtos da digestão de proteínas (aminoácidos dipeptídeos e tripeptídeos) e de carboidratos (hexoses, glicose e galactose) em acoplamento com o íon Na+, gerando gradientes osmóticas para a absorção de água. ● Ingestão de água (2L) + água da saliva (1,5L) + secreções gástricas (2,5L) + bile (500mL) + Intestino delgado absorve 7L + secreção intestinal + Cólon absorve 1,9L ● Se não consegue absorver tudo → diarréia ● A absorção de água é isosmótica, sendo transportada pela membrana intestinal inteiramente por difusão. Portanto, se o quimo está bem diluído, a água é absorvida pela mucosa intestinal pelo sangue das vilosidades. No entanto, a água também pode ser transportada do plasma para o quimo, caso sejam lançadas soluções hiperosmóticas do estômago para o duodeno.
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