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Fisiologia da digestão Fisiologia da digestão Introdução • Alimento: ingerido em um estado apropriado para o aproveitamento dos nutrientes? • Digestão: processo de quebra de nutrientes complexos em moléculas simples; • Absorção: processo de transportar as moléculas simples através do epitélio intestinal para a corrente sanguínea • Absorção não ocorre sem a digestão. Fisiologia da digestão Classificação segundo a dieta: • Herbívoros • Carnívoros • Onívoros Classificação fisiológica: • Monogástricos: estômago simples; • Fermentador caudal (pós-gástrico): grande e complexo intestino grosso adaptado para fermentação • Grande órgão de fermentação; trânsito retardado; tempo necessário para fermentação (celulose) • Ruminante: estômago com multi-compartimentos (fermentação); • Retículo, Rúmen, Omaso e Abomaso Diversidade da dieta = diferença no TGI Fisiologia da digestão Carnívoros (cão) Herbívoros (equino) pós-gástrico Fisiologia da digestão Fisiologia da digestão Fisiologia da digestão Fisiologia da digestão • O aparelho digestivo dos mamíferos: • Boca, esôfago, estômago, intestino delgado, intestino grosso e ânus. • Glândulas anexas: glândulas salivares, fígado e pâncreas. • O aparelho digestivo - alto grau de especialização - espécie animal Fisiologia da digestão Fisiologia da digestão Fisiologia da digestão Fisiologia da digestão • A ingestão dos alimentos obedece a diversos fatores bioquímicos que agem sobre o sistema nervoso (hipotálamo) promovendo a fome ou a saciedade. • Neste aspecto, tem fundamental importância os órgãos dos sentidos (olfato, visão, gustação) além de informações mecânicas que podem partir do esôfago (deglutição) ou do próprio estomago (plenitude ou vacuidade gástrica). • Outro elemento regulador pode ser o nível sanguíneo de glicose (glicemia) que informa ao hipotálamo. • Nos herbívoros poligástricos ou mesmo nos monogástricos o nível de glicose é baixo 45 a 55 mg/dL e como ocorre grande absorção de ácidos graxos voláteis (AGVs – como acético, propiônico e butírico) parece que para tais animais o “informante” hipotalâmico do grau de saciedade não é a glicose e sim o nível dos AGVs. Fisiologia da digestão Estruturas do TGI • Cavidade oral - dentes: • Estruturas duras e mineralizadas, inseridas na maxila e na mandíbula. Os dentes incisivos e caninos são pontiagudos e cortam o alimento em pedaços de tamanho médio, enquanto os pré-molares e molares possuem superfícies mais largas e achatadas, triturando os pedaços de tamanho médio em fragmentos menores; Fisiologia da digestão Estruturas do TGI • Glândulas salivares: • Produz saliva. A saliva é uma solução aquosa, com enzimas, glicoproteínas, eletrólitos e imunoglobulinas • Língua • A língua participa dos processos de mastigação, gustação, deglutição e fala. Fisiologia da digestão Estruturas do TGI • Faringe • É comum ao sistema digestório e ao sistema respiratório; • Esôfago • É um tubo com de comprimento variado (espécie), que transporta o bolo alimentar da faringe para o estômago; Fisiologia da digestão Estruturas do TGI • Estômago • É uma porção dilatada do tubo digestório, onde o bolo alimentar é macerado e parcialmente digerido em uma pasta, o quimo; Fisiologia da digestão Ruminantes, • Estômago: compreende quatro compartimentos - os pré-estômagos: • Rúmen, retículo e omaso • Não existem secreções, predominam a presença de microrganismos; • Rúmen: produção de ac. Graxos voláteis e produção de massa bacteriana - câmara fermentativa; • Retículo: Regurgitação na ruminação; Eructação • Omaso: Absorção de água, acetato, propionato e butirato • Estômago verdadeiro, o abomaso. Fisiologia da digestão Estruturas do TGI • Intestino delgado • É um tubo bastante longo, dividido em três regiões: duodeno, jejuno e íleo. Nele a digestão é finalizada, e ocorre a absorção de nutrientes eletrólitos e água; • Intestino grosso • É subdividido em: ceco, apêndice (divertículo vermiforme do ceco), colo (ou colón) ascendente, transverso, descendente e sigmoide e reto. No intestino grosso, ocorre a absorção de agua e de sais inorgânicos, levando à formação do bolo fecal. Fisiologia da digestão Fisiologia da digestão Fisiologia da digestão Equinos • Intestino grosso - Ceco (fermentadores pós-gástricos) • Grande desenvolvimento de seu ceco e cólon - intensa fermentação microbiana (adaptação evolucionária); • Capacidades semelhantes ao rúmen e retículo nos ruminantes; • Maior tempo de retenção da digesta, permitindo maior período para a microbiota intestinal agir sobre os carboidratos estruturais presentes no volumoso - vantagem significativa sobre a digestão de proteínas e carboidratos solúveis • Os equinos, não possuem enzimas que possam digerir os carboidratos estruturais das fibras, e por isso mantêm uma relação simbiótica com os microrganismos Fisiologia da digestão Elementos gerais da digestão Fisiologia da digestão Digestão bucal • Inicialmente o alimento é captado pelo animal de formas diferentes, de acordo com a espécie. • Aves o formato do bico: Galinha pega o grão de milho com um golpe sobre o mesmo e faz um movimento de cabeça deslocando o grão para trás, em direção ao esôfago. Beija-flor introduz seu longo bico dentro das flores para retirada do alimento (açucarado); • Equídeo faz a tomada do alimento com ajuda do lábio superior que se assemelha a uma colher ou concha; • Bovinos fazem a captação dos alimentos, no pasto, com ajuda da língua que funciona como uma “foice” puxando os alimentos para dentro da cavidade bucal. • Carnívoros retiram (rasgam) pedaços da sua alimentação e quase não mastigam; • O alimento permanece na cavidade bucal por um período variável que é necessário à sua trituração e eventualmente digestão parcial. Fisiologia da digestão Mesa dentária Fisiologia da digestão Secreção salivar • As glândulas salivares secretam um produto misto que tem finalidades mecânicas e bioquímicas na cavidade oral. • O estímulo para secreção vem do sistema nervoso vegetativo parassimpático que aumenta o volume da saliva na cavidade bucal. Fisiologia da digestão Secreção salivar • O pH da saliva: • Alcalino nos herbívoros (média = 7.3 nos suínos; 7.5 nos equinos; 8.55 nos ruminantes). • Homem a saliva é ácida (pH = 5.45 a 6.06) • Cães (que são originariamente carnívoros - ou onívoros se convivem com o homem) a saliva é alcalina (pH = 7.6 em média). Fisiologia da digestão Secreção salivar • Funções mecânicas: lubrificação do trato oro-esofágico, a lubrificação e aglutinação do bolo e outras; • Função bioquímica: • Enzima amilolítica (ptialina ou a-amilase) cuja função é desdobrar o amido em maltose, maltotriose e dextrinas - humanos. • Bicarbonato de sódio e fosfato de sódio - tamponamento ruminal - bovinos Fisiologia da digestão Secreções exócrinas Fisiologia da digestão Digestão gástrica • Se inicia pela presença do alimento no estômago que desencadeia as secreções estomacais. • Mucosa secreta produtos variados: HCl, muco, pepsina, gastrina, fator intrínseco (Castle). • Existe um ritmo circadiano de renovação celular que varia com o animal, e está representada pela migração das células de camadas mais profundas para o lúmen do estômago; Fisiologia da digestão Digestão gástrica • A mucosa gástrica se divide em fúndica e antral com células variadas: mucosas superficiais (muco), parietais ou oxínticas (HCl, fator de Castle), zimogênicas ou parietais (pepsinogênio), mucosas do colo ( mucosidade e gástrica) e mucosas gerais ( muco). • A secreção de muco é importante pela proteção que dá à parede do estômago contra o próprio HCl e enzimas Fisiologia da digestão Secreção gástrica • A pepsina é um conjunto de enzimas(as pepsinas) - pepsinogênio (pH interfere diretamente na conversão de pepsinogênio em pepsina) • Agir sobre as proteínas para um primeiro desdobramento das mesmas. • Gelatinase e Tributirase. • A secreção do HCl advém da secreção (em separado) dos íons H+ e Cl- • Acidificação gástrica - depende de 3 substâncias: • acetilcolina (Ach) liberada pelo nervo vago; • histamina que se fixa aos receptores H+ • gastrina que é liberada para a ”luz” gástrica , é absorvida para a circulação e retorna ao estomago para estimular a secreção de H+ • Fator Castle: mucoproteína - promover a absorção de vitamina B12; Fisiologia da digestão Quimo: produto parcial da digestão - final da digestão estomacal Fisiologia da digestão Secreção gástrica É importante ressaltar o efeito de alguns medicamentos sobre a mucosa gástrica aumentando sua permeabilidade e podendo produzir gastrite e ulcerações; entre eles encontramos substâncias como o AAS (ácido acetil salicílico) e o diclofenaco. - Locais onde medicamentos podem agir no combate a gastrites. Fisiologia da digestão Digestão intestinal • Digestão intestinal g duodeno precisa alcalinizar (??) • Primeiro: sistema vagal promove estímulo pancreático para que este secrete uma solução alcalina (pouco importante) - HCO3; • Segundo: produção de um hormônio duodenal denominado secretina, produzida pelas células S do duodeno - semelhante ao glucagon; o maior estímulo para sua produção é a entrada do “bolo” ácido, vindo do estômago, no duodeno. O Quimo (ácido) entra no duodeno A secretina é liberada pelas cel. S CIRCULAÇÃO A secretina estimula as cel. ductos pancreáticos O Pâncreas secreta suco alcalino Suco é rico em HCO3 e neutraliza o quimo Fisiologia da digestão Digestão intestinal • Após alcalinização o duodeno está apto a receber as secreções “digestivas” ou enzimáticas do pâncreas; • Liberação de colecistocinina-pancreozimina (CCK-PZ - hormônio duodenal) liberada pela presença de ácidos graxos e aminoácidos. • Hormônio g circulação g pâncreas g libera enzimas. • 3 grupos de enzimas digestivas no suco pancreático: • amilase (para amiláceos); • proteases (para proteínas); • lipases (para lipídeos). Fisiologia da digestão Digestão intestinal • O suco pancreático é capaz de se modificar em proporção (enzimas proteolíticas, amilolíticas e lipolíticas) de acordo com a alimentação, ou seja, ele se adapta à dieta; • Assim, se predominar uma dieta rica em caseína ocorrerá um aumento de enzimas proteolíticas. Fisiologia da digestão Secreção biliar • Dois trajetos distintos: • Animais com vesícula: pode ir diretamente para o duodeno ou ser armazenada na vesícula biliar nos intervalos entre as refeições; • Animais sem vesícula (cavalo): fluxo constante para o duodeno (basal), mas, aumenta quando ocorre ingestão de alimentos. A bile dos animais sem vesícula é mais fluida do que aquela contida na vesícula; • A função da bile: • facilita a digestão das gorduras g emulsifica os lipídeos facilitando a ação das enzimas lipolíticas, oriundas do pâncreas. Fisiologia da digestão Fisiologia da digestão Secreção biliar • O esvaziamento da vesícula g contração promovida pela CCK-PZ (duodenal) que estimula o pâncreas. • Substâncias capazes de aumentar a secreção biliar e/ou sua eliminação; • Chamadas de Coléréticas. • Sais biliares e a secretina. • Além disso, o estímulo vagal e a ingestão de alimentos (ação pós- prandial) também aumentam seu fluxo. Fisiologia da digestão Secreção biliar • A falta de bile prejudica a digestão de gorduras o que leva a eliminação de fezes “graxas” e descoradas uma vez que a coloração fecal depende de pigmentos biliares. • Na bile podem se formar cálculos em função da precipitação de pigmentos biliares, cálcio e colesterol, sendo que em 45% dos casos os cálculos o cálcio está sob a forma de carbonato. A composição média dos cálculos apresenta 94% de colesterol; 4% de pigmentos e 1% de cálcio. Fisiologia da digestão Absorção • A agua, os minerais, as vitaminas hidrossolúveis não necessitam desdobramento para sua absorção; • Proteínas, lipídeos e açúcares necessitam sofrer transformações até atingirem formas mais simples e “leves”. • Proteínas g absorvidas g forma de aminoácidos ou tripeptídeos, porém, para entrarem na corrente circulatória precisam estar na forma de aminoácidos; Fisiologia da digestão Absorção • Lipídeos g ácidos graxos e triglicérides para serem absorvidos pela mucosa intestinal • Para os vasos linfáticos (exocitose) g quilomícrons (triglicérides + colesterol + fosfolipídios + proteína); • Para os vasos sanguíneos sob a forma de monoglicerídeos; Fisiologia da digestão Fisiologia da digestão Fisiologia da digestão Absorção • Carboidratos: necessitam ser desdobrados até a forma mais simples (monossacarídeos), para serem absorvidos pela mucosa intestinal: • glicose, galactose ou frutose • Na mucosa todos se transformam em glicose para entrarem na corrente circulatória e então são distribuídos às células ou armazenados no fígado sob a forma de glicogênio. • Este sob ação da adrenalina pode se reconverter em glicose se houver grande demanda ou, aos poucos, de acordo com o consumo da glicose pelo organismo. Fisiologia da digestão Digestão de aves Fisiologia da digestão Fisiologia da digestão Bico Alimentação Fisiologia da digestão Diferenças: • Não possuem dentes: moela e bico (quebra mecânica)*; • Esôfago: diâmetro mais largo g comida não mastigada • Glândulas mucosas abundantes • Presença de papo (armazenamento) • Estômago glandular (proventrículo) e estômago muscular (ventrículo - moela) • Diferenças: afetam funções motoras • aspectos de secreção, digestão e absorção. * Adaptação ao voo. Fisiologia da digestão Trato digestivo - ave doméstica: • Motilidade do papo acompanha a taxa de esvaziamento do proventriculo e moela; • Proventrículo e moela começam o processo de digestão em aves; • Moela executa o papel da mastigação em aves. • Superfície abrasiva, pode conter pedras, areia; • O material digerido é movimentado de volta para o proventriculo para mistura com as secreções gástricas; Fisiologia da digestão Secreção e digestão • Secreções salivares - papo e esofágica • Lubrificação • Variam de acordo com a ingesta; • Secretam principalmente muco • Esôfago: secreção de muco • Papo: muco • origem amilase: bactérias, refluxo duodeno Fisiologia da digestão Secreção e digestão • Gástrica: • Proventrículo • Glândulas mucosas - muco, glândulas submucosas - muco, HCl, pepsinogênio • Ventrículo • Ação da pepsina - digestão proteica; Fisiologia da digestão Secreção e digestão • Intestinal, pancreática e biliar • Digestão luminal (enzimas de origem pancreática) e membranosa (enzimas intestinais). • Não tem atividade da lactase • O pâncreas secreta enzimas digestivas e solução aquosa tamponante; Fisiologia da digestão Função do ceco • Reabsorção de água da urina • Anti-peristaltismo do colón • Digestão microbiana de celulose • Absorção AGV • Uso do ácido úrico para síntese de proteínas Fisiologia da digestão Regulação • Secreção salivar e de muco em resposta à alimentação e presença do alimento no TGI; • Visão do alimento/ hipoglicemia; • Regulação duodenal da atividade gástrica; Fisiologia da digestão Absorção • Carboidratos: • Transporte ativo por meio de carreadores dependentes do Na+ ; • Aminoácidos • Transporte dependente de Na+ ; • Fagocitose de peptídeos; • Lipídeos • Absorvidos no sangue das vilosidades ! • Portomicrons; • As condições ambientes interferem na absorção Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46 Slide 47 Slide 48 Slide 49 Slide 50 Slide 51 Slide 52 Slide 53 Slide 54 Slide 55 Slide 56 Slide 57 Slide 58 Slide 59
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