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Fisiologia do sistema digestório 1 Sumário 1. Função do sistema digestório 2. Macronutrientes 3. Caminho do alimento 4. Processos do TGI: Digestão, Absorção, Motilidade e Excreção 5. Tipos de contração muscular presentes no TGI 6. Diferença de Plexo e Complexo 7. O que é sistema linfático 8. Células intersticiais de Cajal 9. Hormônios gastrointestinais 10. Ondas lentas 11. Vascularização do intestino 12. Capilares e pâncreas 2 Veja aqui quais são e onde estão os assuntos. 1. Função do sistema digestório O sistema digestório tem a função de captar nutrientes para serem transformados em energía. A maior parte das funções do nosso corpo necessita de energia. Esta energia está na forma de ATP. Sempre que se utiliza o ATP ocorre a sua transformação em difosfato de adenosina (ADP). O nosso corpo deve, então, ressintetizar o ATP, utilizando energia proveniente da alimentação e da respiração. Observe no quadro ao lado. 3 1.1 Desdobramento do sistema digestório Para que possamos absorver os nutrientes, o sistema digestório realiza a simplificação, também conhecida como desdobramento, dos nutrientes que consumimos. Como exemplo, a gordura. Que precisa da bile para ser emulsificada e, após isso, de enzimas específicas para ser simplificada em ácidos graxos e, assim, ser absorvida pelo nosso corpo. 4 2. Macronutrientes São os nutrientes fundamentais que o organismo precisa consumir diariamente e em grandes quantidades. Eles constituem a maior parte da dieta e o equilíbrio alimentar depende da proporção ideal entre eles. Sendo assim, eles são responsáveis pelo fornecimento de energia e de componentes fundamentais para o crescimento e manutenção do corpo. Os macronutrientes são divididos em: carboidratos (glicídios), proteínas e lipídios (gorduras). Por serem estruturas grandes, necessitam ser quebradas em partes menores para que sejam absorvidas pelo organismo. 5 2.1 Carboidratos (Glicídios) São considerados as principais fontes de alimentos para a produção de energia e para exercer inúmeras funções metabólicas e estruturais no organismo. São divididos em: monossacarídeos (glicose, frutose e galactose), dissacarídeos (sacarose, maltose e lactose) e polissacarídeos (amido, celulose e glicogênio). Os carboidratos regulam o metabolismo protéico e em quantidade suficiente impedem que as proteínas sejam utilizadas para produção de energia, mantendo sua função de construção de tecidos. Além disso, os carboidratos são necessários para o funcionamento do sistema nervoso central, pois quando há uma diminuição no consumo deste nutriente ocorre a produção exagerada de corpos cetônicos, podendo levar a intoxicação do indivíduo. 1g de carboidrato = 4Kcal 6 2.2 Proteínas Possuem função estrutural no organismo e são sintetizadas a partir dos aminoácidos. Podem ser encontradas no tecido muscular, nos ossos, no sangue e nos fluidos orgânicos. Podem ser classificadas em: proteínas de alto valor biológico (possuem aminoácidos essenciais em proporções adequadas), proteínas de baixo valor biológico (não possuem aminoácidos essenciais em proporções adequadas) e proteínas de referência (possuem todos os aminoácidos essenciais em alta quantidade). São responsáveis por formar os hormônios, as enzimas e os anticorpos. Além disso, atuam na construção de novos tecidos e representam uma fonte de energia. 1g de proteínas = 4Kcal 7 2.3 Lipídios As gorduras são classificadas em 4 grandes grupos: Glicerídeos - Mais presentes na nossa alimentação e encontrados em carnes de animais. As combinações deles formam o que chamamos de triglícerídeos. Fosfolipídeos - Constituem a membrana celular, camada onde se localizam as comportas para transportes de íons. Cerídeos - Exercem função de proteção. Ex.: Cera de ouvido ou cera de frutas. Esteróides - Formados a partir da associação de ácidos graxos (lipídios) e alcoóis de cadeia cíclica. Os esteróides têm uma estrutura química característica, como exemplo do colesterol. Funcionam como hormônios, por exemplo. 1g de lipídio = 9Kcal 8 3. Caminho do alimento A digestão começa antes mesmo de colocar o alimento na boca com o estímulo visual e sensorial do alimento. Quando colocamos o alimento na boca, devemos mastigar bastante para que as primeiras enzimas atuem nos carboidratos, as amilases salivares. Depois disso o alimento vai para o esofago, onde é encaminhado para o estômago através de movimentos peristálticos. No estômago é onde ocorre, principalmente, a digestão das proteínas. No intestino delgado ocorre a emulsificação das gorduras e dos carboidratos. E no decorrer do processo ocorre absorção de água e sais. De forma geral, assim falamos das etapas da digestão, que veremos mais detalhadamente. 9 (GUYTON; HALL, 2011) 3.1 Boca Na boca ocorre as primeiras partes da digestão do alimento. 1º O alimento é triturado em pequenas partes através da mastigação. 2º Através das glândulas salivares (mostradas na imagem) é expelida a saliva, que contêm enzimas capazes de digerir o amido, conhecidas como amilases (carboidrato). 3º Com a mastigação, ação das enzimas salivares e a própria saliva, monta-se um composto, denominado bolo alimentar, que é empurrado para o esôfago com o auxílio da língua. Esse processo denomina-se deglutição ou ato de engolir. 10 3.2 Esôfago Com o bolo alimentar formado, o esôfago “empurra” os alimentos até o estômago através dos movimentos de contração e relaxamento da musculatura lisa, denominados movimentos peristálticos. Observe na imagem ao lado como o bolo alimentar se move até o estômago a partir da movimentação da musculatura que reveste as paredes do esôfago. 11 3.3 Estômago Quando o alimento chega do esôfago para o estômago, passa pelo primeiro esfíncter, denominado cárdia. Na imagem percebemos que o estômago é dividido em três regiões, chamadas de fundo (mais acima), corpo (média) e antro (mais abaixo). Também é revestidos por capas musculares que vão realizar movimentos peristálticos e misturar o alimento com as enzimas liberadas. Seu corpo interno é recoberto por rugas e por uma camada de muco, impedindo que a acidez deixe danos na parede do estômago. No estômago é liberada o suco gástrico, responsável principalmente pela quebra das proteínas em aminoácidos. Após esse evento, o quimo (alimento que sai do estômago) passa pelo segundo esfíncter, o piloro, e segue para o duodeno. 12 3.4 Intestino delgado O intestino delgado possui 3 subdivisões, que são o duodeno, o jejuno e o íleo. Como vemos na imagem ao lado. 13 3.4.1 Intestino delgado - Duodeno Onde chega o quimo assim que sai do estômago. O duodeno se estende do piloro até o jejuno. Nesse trecho, o intestino recebe diferentes enzimas para digerir os alimentos. Aqui ocorre, principalmente, a emulsificação das gorduras, entretanto também ocorre parte do desdobramento de carboidratos e proteínas. Na imagem ao lado podemos observar a vesícula biliar, que libera a bile, responsável pela emulsificação de gorduras. Também temos o pâncreas em sua porção exócrina [amarelo] com um ducto. E por fim, a parte superior do ducto que se liga ao fígado. Todas as enzimas são despejadas no duodeno. 14 15 (GUYTON; HALL, 2011) 3.4.2 Intestino delgado - Jejuno e íleo As outras duas partes do intestino delgado, jejuno e íleo, apresentam as microvilosidades que vão captar os nutrientes dos alimentos. Ao lado podemos ver as vilosidades compondo parte do espaço interno de circulação do alimento, a este espaço damos o nome de lúmen. Ao lado da primeira imagem podemos ver como é a estrutura de cada vilosidade e seu preenchimento vascular. 16 (GUYTON; HALL, 2011) 3.4.2.1 Absorção dos nutrientes Perceba na imagem ao lado como as células “filtram” os nutrientes e os absorvem, devolvendo ao intestino o líquido pobre em nutrientes, que será carregado para a excreção. Ao lado direito podemos observar os aminoácidos (provenientes da proteína)e a glicose (proveniente dos carboidratos) são absorvidos. A água passa pelas células, mas será absorvida no intestino grosso. A gordura não está presente na imagem porque é transportada pelo sistema linfático e é lipossolúvel, por tanto não precisa de comportas para transportá-la para dentro da célula. 17 (GUYTON; HALL, 2011) 3.4.2.2 Vascularização do intestino delgado As microvilosidades permitem o transporte de alguns nutrientes diretamente para a corrente sanguínea, Na imagem ao lado podemos observar que os capilares, após receber tais nutrientes, guiam o fluxo sanguíneo para os rins, para filtragem, ou para o fígado, onde serão degradadas. O sistema vascular local transporta apenas substâncias hidrossolúveis, como carboidratos e proteínas. As lipossolúveis são transportadas pelo sistema linfático. O sistema circulatório do intestino recebe o nome de circulação esplênica, e seu funcionamento é limitado durante a prática do exercício. 18 3.4.3 Anatomia do intestino delgado - corte longitudinal Ao lado podemos ver cada camada que reveste o intestino delgado. No topo e na parte mais interna, vemos as ondulações onde estão presentes as microvilosidades. Na imagem ao lado podemos perceber as diferentes porções de músculos sobre a camada endotelial e os plexos submucoso e mioentérico. 19 3.4.3.1 Plexo mioentérico e submucoso O plexo mioentérico está conectado ao músculo longitudinal e o músculo circular. Sua função é a movimentação gastrointestinal. O plexo submucoso está situado na camada submucosa. Sua função é a de secreção gastrointestinal e circulação local. Na imagem notamos as camadas supracitadas, como o sistema nervoso autônomo age sobre elas e que os únicos neurônios que atingem o epitélio são epiteliais. 20 (G U Y TO N ; H A LL , 2 0 1 1 ) 3.4.4 Anatomia do intestino delgado - corte transversal Aqui observamos a mesma porção da primeira imagem em um corte transversal, revestido pela serosa seguindo a composição já descrita anteriormente. O músculo liso gastrointestinal funciona como um sincício (fusão de membranas celulares) através das junções GAP ou junções comunicantes. 21 (GUYTON; HALL, 2011) 3.4.4.1 Junções comunicantes As junções comunicantes ou GAP, fazem a fusão da membrana de duas células diferentes, conectando seu citoplasma. Dessa forma a passagem do potencial de ação se torna mais rápida e possibilita a contração de todas as células simultaneamente. Observe na imagem ao lado as membranas celulares [roxo] e as junções GAP [cinza]. Essa conexão pode abrir ou fechar, permitindo a passagem de íons e do potencial de ação de uma célula para outra. Estas junções estão presentes entre as membranas celulares das células do músculo liso. 22 3.5 Intestino grosso Quando o quimo chega ao final do íleo encontra uma válvula que possui um esfíncter que chamamos de ileocecal. Essa válvula é aberta quando existe pressão do quimo ou irritação química. No ceco do intestino grosso, a mesma válvula e esfíncter se fecham pela pressão ou irritação química. 23 (GUYTON; HALL, 2011) 3.5 Intestino grosso Depois de chegar no ceco (primeira porção do intestino grosso após o íleo), o quilo (quimo após passar pelo intestino delgado) segue pelo intestino grosso através dos movimentos peristálticos. Em cada porção do intestino grosso ocorre a reabsorção de líquido, deixando o quilo mais pastoso e, posteriormente, sólido, para ser liberado na forma de fezes. 24(Anatomia online | Youtube.com) (GUYTON; HALL, 2011) 3.6 Relação do sistema nervoso Perceba que quando definimos o sistema nervoso simpático como responsável pelos termos “luta ou fuga” e o sistema nervoso parassimpático como de “repouso e digestão” estamos indicando a atividades deles no TGI. O sistema simpático é responsável pelo estímulo da maioria dos mecanismos para atividades como exercícios físicos, para isso o sistema reduz a irrigação sanguínea no TGI, parando a digestão. O sistema parassimpático é responsável pela inibição dos mecanismos para a atividade física, porém é um estimulados para o TGI, pois traz o sangue presente em outras partes do corpo para o sistema digestório. 25 4. Processo do TGI O trato gastrointestinal move os nutrientes, a água e os eletrólitos do meio externo para o meio interno. Com a repetição deste processo, cerca de 2 litros de líquido por dia entram no TGI pela boca e outros 7 litros composto por água, íons e proteínas são secretados pelo corpo e quase todo esse volume é reabsorvido. Os quatro processos que compõem as ações do sistema digestório são: digestão, absorção, motilidade e secreção. 26 4.1 Digestão É o processo responsável pela degradação dos alimentos transformando-os em unidades menores e absorvíveis, por meio de processos mecânicos (mastigação, deglutição e movimentos peristálticos) e químicos (ação das enzimas presentes no suco digestivo na quebra dos alimentos). Sendo assim, os carboidratos são degradados em glicídios simples, as proteínas em aminoácidos e os lipídios em ácidos graxos. 27 4.2 Absorção É o processo responsável pela transferência de substâncias do lúmen do trato gastrointestinal para o líquido extracelular. Após a digestão, os nutrientes são absorvidos pelo intestino delgado, onde as microvilosidades intestinais absorvem esses nutrientes por difusão e sequencialmente os enviam para os vasos sanguíneos adjacentes às células epiteliais. Nos vasos sanguíneos, esses nutrientes são distribuídos para todos os órgãos do nosso corpo. 28 4.3 Motilidade Motilidade é a capacidade de um órgão de executar movimentos autônomos. No caso do TGI, são os movimentos peristálticos. Esses movimentos possibilitam a movimentação do bolo alimentar por todos os segmentos do trato gastrointestinal, permitindo a absorção de nutriente e a excreção de resíduos. 29 4.4 Secreção É o processo responsável pela transferência de líquidos e eletrólitos do líquido extracelular para o lúmen e liberação de substâncias das células. As secreções podem ser endócrinas, como os hormônios, que não possuem ductos e utilizam a corrente sanguínea como meio de distribuição, e exócrinas que possuem ductos e os utilizam para distribuir seus produtos para a superfície corporal. 30 5. Tipos de contração Existem 2 tipos de contrações, são: segmentares e peristálticas. Peristálticas: Ocorre com a distensão dos anéis musculares, fator que desencadeia uma contração na porção “oral” da distensão. Fazem o transporte do alimento. Ex.: Esôfago e estômago. [imagem A] Segmentares: Ocorrem no intestino delgado e sua função é “dividir” o quimo e mistura-lo com as enzimas liberadas. Realizando por consequência o transporte do alimento. [Imagem B] Tônicas: Mantém-se com alguma contração mesmo durante o relaxamento. Ex.: Esfíncter pilórico A B 31(G U Y TO N ; H A LL , 2 0 1 1 ) 6. Qual a diferença de Plexo e Complexo? Plexo é a denominação de uma específica ligação anatômica. Caracteriza-se por uma ligação de neurônio e vasos, sendo o primeiro do tipo autônomo e o segundo composto por vasos sanguíneos e linfáticos. Complexo é aquilo que contém muitos elementos ou partes. Podemos observar que o termo plexo obedece a uma norma anatômica de denominação. 32 7. O que é sistema linfático? O sistema linfático é uma via acessória por onde o líquido pode fluir do interstício (espaços entre células, membranas, moléculas e etc) para a circulação sanguínea. O sistema é responsável por transportar, para fora dos espaços teciduais, proteínas e grandes partículas, que não podem ser absorvidas pelos capilares sanguíneos. Depois de captadas e transportadas, os canais linfáticos transferem as moléculas na corrente sanguínea. 33 8. Células Intersticiais de Cajal São células especializadas que atuam como marca-passos elétricos das células do músculo liso, “ditando” a frequência das ondas lentas nas diferentes partes do TGI.Essas células formam rede entre si e se interpõem nas camadas do músculo liso, com contatos do tipo sináptico com as células presentes neste local. Os potenciais de membrana das células intersticiais de Cajal passam por mudanças cíclicas devido aos canais iônicos específicos. Estes canais se abrem periodicamente permitindo correntes de influxo e assim podem gerar as atividades de ondas lentas. 34 A frequência de contração no estômago é de 3 por minuto, de 12 por minuto no duodeno e de 8 a 9 por minuto no íleo. 35 9. Hormônios Gastrointestinais São secretados no sangue e liberados pela mucosa gastrointestinal, em resposta à presença de alimento no lúmen do trato intestinal. Esses hormônios são polipeptídeos ou derivados e estão divididos em famílias onde todos os membros de uma família tem uma sequência de aminoácidos semelhantes. Os hormônios gastrointestinais são geralmente divididos em três famílias: família gastrina (gastrina e CCK), família secretina (secretina, VIP e GIP) e família motilina. 36 9.1 Gastrina Hormônio secretado pelas células G do antro do estômago em resposta a estímulos associados à ingestão de refeição. É responsável pela estimulação da secreção gástrica de ácido e pela estimulação do crescimento da mucosa gástrica. 37 9.2 Colecistocinina (CCK) Hormônio secretado pelas células I da mucosa do duodeno e do jejuno em resposta aos produtos da digestão de gordura, ácidos graxos e monoglicerídeos nos conteúdos intestinais. É responsável pela contração da vesícula biliar, que irá expelir a bile para o intestino delgado, para atuar na emulsificação de gorduras. Além disso, inibe a contração do estômago retardando a saída do alimento. Por fim, inibe o apetite para evitar excesso durante as refeições. 38 9.3 Secretina Hormônio secretado pelas células S da mucosa do duodeno em resposta ao conteúdo gástrico ácido que é transferido do estômago ao duodeno pelo piloro. É responsável por promover a secreção pancreática de bicarbonato que contribui para a neutralização do ácido no intestino delgado. 39 9.4 Peptídeo Inibidor Gástrico (GIP) Hormônio secretado pela mucosa do intestino delgado superior em resposta a ácidos graxos, aminoácidos e carboidratos. É responsável pela diminuição da atividade motora do estômago, retardando o esvaziamento do conteúdo gástrico no duodeno. Também estimula a secreção de insulina e por isso é conhecido como Peptídeo Insulinotrópico Glicosedependente. 40 9.5 Motilina Hormônio secretado pelo estômago e pelo duodeno superior durante o jejum. É responsável pelo aumento da motilidade gastrointestinal. A secreção da motilina é inibida após a digestão. 41 HORMÔNIOS DO TGI Hormônio Estímulos para secreção Locais de secreção Ações Gastrina Proteína, distensão e nervo Estômago, duodeno e jejuno Estimula - Secreção de ácido gástrico e crescimento da mucosa Colecistocinina (CCK) Proteína, gordura e ácido Duodeno jejuno e íleo Estimula - Secreção de enzima pancreática - Secreção de bicarbonato pancreático - Contração da vesícula biliar - Crescimento do pâncreas exócrino Inibe - Esvaziamento gástrico Secretina Ácido e gordura Duodeno, jejuno e íleo Estimula - Secreção da pepsina - Secreção do bicarbonato pancreático - Secreção do bicarbonato bilar - Crescimento do pâncreas exócrino Inibe - Secreção de ácido gástrico Peptídeo inibidor gástrico (GIP) Proteína, gordura e carboidrato Duodeno e jejuno Estimula - Liberação de insulina Inibe - Secreção de ácido gástrico Motilina Gordura, ácido e nervo Duodeno e jejuno Estimula - Motilidade gástrica - Motilidade intestinal 42 43 10. Ondas lentas Ondas lentas são estímulos elétricos na musculatura lisa que não promovem a contração. A contração só ocorre quando o potencial de ponta (ou de ação) ultrapassa o limiar, ocorrendo durante as ondas lentas. Abaixo podemos ter uma noção em gráfico da força da contração. Os potenciais de ponta são muito mais duráveis que os de ação, sustentando-se por até 20 milissegundos. 11. Vascularização do intestino O intestino possui uma grande rede de vasos e capilares para a captação de nutrientes, sejam eles hidrossolúveis (pelo sangue) ou lipossolúveis (sistema linfático). Essa vascularização também está ligada a liberação hormonal. Na imagem ao lado, podemos ver, claramente, a porção endócrina do pâncreas, responsável pela liberação de insulina, que atuará no armazenamento de glicose obtida da alimentação. 44 (GUYTON; HALL, 2011) 12. Capilares e o pâncreas Os capilares absorvem os nutrientes obtidos no lúmen, mas também é responsável por parte da digestão. As células do pâncreas precisa expelir enzimas para a digestão de alguns nutrientes. Entretanto, no caso dessa solução presente no lúmen ser ácida, ocorre a captação da água presente no sangue, além do sódio para a síntese de bicarbonato de sódio, uma base para conter a acidez. A outra imagem revela a quantidade de base (bicarbonato e água) ou enzimas que é liberada pelo pâncreas com ácidos (HCl), gorduras e peptonas. 45 (G U Y TO N ; H A LL , 2 0 1 1 ) Referências bibliográficas GUYTON; HALL. Tratado de fisiologia médica. 12ª ed. Saunders Elsevier, 2011. 46
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