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Fisiologia Anatomia do Sistema Digestório: • Se inicia com a cavidade oral (boca e faringe), que servem de receptáculo para a comida. • O alimento ingerido entra no trato gastrintestinal (trato GI), que consiste em esôfago, estômago, intestino delgado e intestino grosso. • A porção do trato GI que vai do estômago até o ânus é chamada de intestino. • A digestão, a quebra química e mecânica do alimento, ocorre principalmente no lúmen do intestino. • Ao longo do caminho, secreções são adicionadas ao alimento por células secretoras epiteliais e por órgãos glandulares acessórios, que incluem as glândulas salivares, o fígado, a vesícula biliar e o pâncreas. • A mistura pastosa de alimento e secreções é conhecida como quimo. • O trato GI é um longo tubo com paredes musculares alinhadas por um epitélio secretor e transportador • Em intervalos ao longo do trato, anéis musculares funcionam como esfincteres para separar o tubo em segmentos com funções distintas. O alimento move-se pelo trato, sendo propelido por ondas de contrações musculares. • Os produtos da digestão são absorvidos através do epitélio intestinal e passam para o líquido intersticial. De lá eles vão para o sangue ou para a linfa e são distribuídos para todo o corpo. • Qualquer resíduo remanescente no lúmen ao final do trato GI deixa o corpo através do ânus • O lúmen do trato e seus conteúdos são, parte do ambiente externo. • Isso permite que uma incrível variedade de bactérias vivam no lúmen, particularmente no intestino grosso. • Este arranjo é comumente descrito como uma relação comensalismo, em que as bactérias se beneficiam de ter o fornecimento de uma casa e comida, ao passo que o corpo humano não é afetado. O Sistema digestório é um tubo • Os primeiros estágios da digestão iniciam com a mastigação e a secreção da saliva por três pares de glândulas salivares: glândulas sublinguais abaixo da língua, glândulas sub- mandibulares abaixo da mandíbula (osso maxilar) e glândulas parótidas encontradas perto da articulação da mandíbula • O alimento deglutido passa pelo esôfago, um tubo estreito que atravessa o tórax até o abdome. - As paredes do esôfago são constituídas de músculo esquelético no terço superior, mas Gabrielle Peixoto Sistema Digestório Fisiologia sofrem transição para músculo liso nos dois terços inferiores. • Logo abaixo do diafragma, o esôfago termina no estômago, um órgão em forma de saco que pode conter até dois litros de alimento e líquidos quando totalmente (embora desconfortavelmente) expandido. - O estômago tem três seções: o fundo superior, o corpo central e o antro inferior. - O estômago continua a digestão que iniciou na boca, misturando o alimento com ácido e enzimas para criar o quimo. - A abertura entre o estômago e o intestino delgado, ou piloro (porteiro), é protegida pela válvula pilórica. - Esta faixa espessa de músculo liso relaxa para permitir que apenas pequenas quantidades de quimo entrem no intestino delgado simultaneamente. - O estômago atua como um intermediário - Sinais integrados e alças de retroalimentação entre o intestino e o estômago regulam a velocidade na qual o quimo entra no duodeno. - Isso garante que o intestino não seja sobrecarregado com mais do que ele pode digerir e absorver • A maior parte da digestão ocorre no intestino delgado - Que possui três seções: o duodeno (os primeiros 25 cm), o jejuno e o íleo (os últimos dois, juntos, têm cerca de 260 cm de comprimento). - A digestão é realizada por enzimas intestinais, auxiliadas por secreções exócrinas de dois órgãos glandulares acessórios: o pâncreas e o fígado. - As secreções desses dois órgãos entram na porção inicial do duodeno por ductos. Um esfincter tonicamente contraído (o esfincter hepatopancreático, ou esfincter de Oddi) impede que o líquido pancreático e a bile entrem no intestino delgado, exceto durante uma refeição. - A digestão termina no intestino delgado, e quase todos os nutrientes digeridos e os fluidos secretados são absorvidos lá, deixando cerca de 1,5 litro de quimo por dia passar para o intes- tino grosso. • No colo – a secção proximal do intestino grosso – o quimo aquoso transforma-se em fezes semissólidas à medida que a água e os eletrólitos são absorvidos do quimo para o líquido extracelular (LEC). - Quando as fezes são propelildas para a seção terminal do intestino grosso, o reto, a distenção da parede retal desencadeia o reflexo de defecação. - As fezes deixam o trato GI pelo ânus, sendo que o esfincter anal externo, constituído de músculo esquelético, está sob controle voluntário. OBS.: Após a morte, os músculos longitudinais do trato intestinal relaxam. Esse relaxamento é responsável pela ampla variação na extensão do intestino. (aumentam o dobro do normal) A parede do trato gastrointestinal possui quatro camadas • A parede intestinal é enrugada em dobras para aumentar a sua área de superfície. - Essas dobras são chamadas de pregas no estômago e de dobras no intestino delgado. • A mucosa intestinal também se projeta para o lúmen em pequenas extensões similares a dedos, denominadas vilosidades • Área de superfície é adicionada por invaginações tubulares da superfície, que se estendem para dentro do tecido conectivo de sustentação. - Essas invaginações são denominadas glândulas gástricas no estômago e criptas no intestino. - Algumas das invaginações mais profundas formam glândulas submucosas secretoras que se abrem para o lúmen através de ductos • A parede intestinal consiste em quatro camadas (1) uma mucosa interna virada para o lúmen, (2) a submucosa, (3) camadas de músculo liso - muscular externa, e (4) uma cobertura de tecido conectivo - serosa. Mucosa: • O revestimento interno do trato gastrintestinal, tem três camadas: uma única camada de epitélio mucoso virado para o lúmen; a lâmina própria, tecido conectivo subepitelial que segura o epitélio no lugar; e a muscular da mucosa, uma fina camada de músculo liso. • O epitélio mucoso: - Possui a mais variável característica do trato GI, mudando de seção para seção. - As células da mucosa incluem células epiteliais transportadoras (chamadas de enterócitos no intestino delgado), células secretoras endócrinas e exócrinas e células-tronco. Gabrielle Peixoto Fisiologia - Na superfície mucosa do epitélio (apical) as células secretam íons, enzimas, muco e moléculas parácrinas para o lúmen. - Na superfície serosa do epitélio (basolateral), as substâncias absorvidas do lúmen e as moléculas secretadas por células epiteliais entram no LEC. - As junções célula a célula que unem as células epiteliais do trato GI variam. - No estômago e no colo, as junções formam uma barreira impermeável, de modo que pouco pode passar entre as células. - No intestino delgado, as junções não são tão apertadas. Este epitélio intestinal é considerado “permeável”, uma vez que parte da água e dos solutos pode ser absorvida entre as células (via paracelular), em vez de através delas. - As junções possuem plasticidade e que a sua permeabilidade e seletividade podem ser reguladas - As células-tronco GI são células indiferenciadas que se dividem rapidamente e produzem de forma contínua um novo epitélio nas criptas e nas glândulas gástricas. - À medida que as células-tronco se dividem, as células recém-formadas são empurradas em direção à superfície luminal do epitélio. - OBS.: A rápida renovação e a taxa de divisão celular no trato GI torna esses órgãos suscetíveis ao desenvolvimento de câncer. • A lâmina própria: - É o tecido conectivo subepitelial que contém fibras nervosas e pequenos vasos sanguíneos e linfáticos. - Os nutrientes absorvidos passam para o sangue e para a linfa aqui. - Esta camada também contém cé-lulas imunes patrulhadoras, como macrófagos e linfócitos, quepatrulham invasores que tenham entrado através de rupturas do epitélio. - No intestino, coleções de tecido linfoide adjacente ao epitélio formam pequenos nódulos e grandes placas de Peyer, que criam inchaços visíveis na mucosa. - Estes agregados linfáticos constituem a maior parte do tecido linfático associado ao intestino (GALT). • A Muscular da mucosa: - Uma fina camada de músculo liso, separa a lâmina própria da submucosa. - A contração dos músculos dessa camada altera a área de superfície efetiva para absorção por mover as vilosidades em vai e vem. Submucosa: • É a camada média da parede do intestino. • Ela é composta de tecido conectivo com grandes vasos sanguíneos e linfáticos passando por ela. • A submucosa também contém o plexo submucoso - Uma das duas principais redes nervosas do sistema nervoso entérico - O plexo submucoso (também chamado de plexo de Meissner) inerva as células na camada epitelial, bem como o músculo liso da muscular da mucosa. Muscular externa: • A parede externa do trato gastrintestinal, a muscular externa, consiste primariamente de duas camadas de músculo liso: uma camada interna circular e uma camada externa longitudinal. • A contração da camada circular diminui o diâmetro do lúmen. - A contração da camada longitudinal encurta o tubo. • O estômago possui uma terceira camada incompleta de músculo oblíquo entre a camada muscular circular e a submucosa • A segunda rede nervosa do sistema nervoso entérico, o plexo mioentéricoo, situa-se entre as camadas musculares longitudinal e circular. - O plexo mioentérico (também chamado de plexo de Auerbach) controla e coordena a atividade motora da camada muscular externa. Serosa: • O revestimento exterior de todo o trato digestório, a serosa • É uma membrana de tecido conectivo que é uma continuação da membrana peritoneal (peritônio) que reveste a cavidade abdominal. - O peritônio também forma o mesentério, que mantém o intestino no lugar para que ele não fique enroscado quando se move. Funções e Processos Digestórios: • A função primária do sistema digestório é levar os nutrientes, a água e os eletrólitos do ambiente externo para o ambiente interno corporal • Usa quatro processos básicos: digestão, absorção, secreção e motilidade Gabrielle Peixoto Fisiologia • A digestão é a quebra, ou degradação, química e mecânica dos alimentos em unidades menores que podem ser levadas através do epitélio intestinal para dentro do corpo. • A absorção é o movimento de substâncias do lúmen do trato GI para o líquido extracelular. • A secreção no trato GI possui dois significados. Ela pode significar o movimento de água e íons do LEC para o lúmen do trato digestório (o oposto da absorção), mas pode também significar a liberação de substâncias sintetizadas pelas células epiteliais do GI tanto no lúmen quanto no LEC. • A motilidade é o movimento de material no trato GI como resultado da contração muscular. O sistema digestório enfrenta três grandes desafios: • 1- Evitar a autodigestão. - O alimento que comemos está principalmente sob a forma de macromoléculas, como proteínas e carboidratos complexos. - De modo que o nosso sistema digestório precisa secretar enzimas potentes para digerir os alimentos em moléculas que sejam pequenas o suficiente para serem absorvidas pelo corpo. - Ao mesmo tempo, entretanto, essas enzimas não devem digerir o próprio trato GI (autodigestão). - Se os mecanismos protetores contra a autodigestão falharem, escoriações, conhecidas como úlceras pépticas, desenvolvem-se nas paredes do trato GI. • 2- Balanço de massa: - A manutenção do balanço de massa por meio da combinação da entrada e saída de líquidos - O volume de líquido secretado é o equivalente a um sexto da água corporal total (42 litros) - Se o líquido secretado não puder ser absorvido, o corpo desidratará rapidamente. • Diarreia e vômito: - Normalmente, a absorção é muito eficiente, e apenas cerca de 100 mL de líquido é perdido nas fezes. - Entretanto, vômito e diarreia (fezes excessivamente aquosas) podem se tornar uma emergência quando as secreções GI são perdidas para o ambiente, em vez de serem reabsorvidas. - Em casos graves, esse líquido perdido pode diminuir o volume do líquido extracelular a ponto de o sistema circulatório ser incapaz de manter a pressão sanguínea adequada. • Defesa: - O desafio final que o sistema digestório enfrenta é proteger o corpo de invasores estranhos. - A maior área de contato entre o meio interno e o mundo exterior está no lúmen do sistema digestório. - Como consequência, o trato GI, enfrenta diariamente o conflito entre a necessidade de absorver água e nutrientes e a necessidade de evitar que bactérias, vírus e outros patógenos entrem no corpo. - Para isso, o epitélio transportador do trato GI é auxiliado por um conjunto de mecanismos fisiológicos de defesa, incluindo muco, enzimas digestórias, ácido e a maior coleção de tecido linfático do corpo, o tecido linfático associado ao intestino (GALT). - 80% de todos os linfócitos do corpo são encontrados no intestino delgado. Nós secretamos mais líquidos do que ingerimos • Normalmente 9 litros de líquido passam através do lúmen do trato gastrintestinal de um adulto - Apenas cerca de 2 litros desse volume entram no sistema GI pela boca. - Os 7 litros restantes de líquido vem da água corporal secretada juntamente com íons, enzimas e muco). - Os íons são transportados do LEC para o lúmen. - A água, então, segue o gradiente osmótico criado por esta transferência de solutos de uma lado do epitélio para o outro. - A água move-se pelas células epiteliais através de canais ou por junções comunicantes entre as células (a via paracelular). Gabrielle Peixoto Fisiologia • As células epiteliais gastrintestinais, são polarizadas, com membranas apicais e basolate- rais diferentes. - Cada superfície celular contém proteínas para o movimento de solutos e de água - O arranjo das proteínas de transporte nas membranas apicais e basolaterais determina a direção do movimento de solutos e de água através do epitélio. Enzimas digestórias: • São secretadas tanto por glândulas exócrinas (glândulas salivares e o pâncreas) quanto por células epiteliais no estômago e no intestino delgado. • As enzimas são proteínas - são sintetizadas pelo retículo endoplasmático rugoso - Empacotadas pelo aparelho de Golgi em vesículas secretoras - Estocadas na células até serem necessárias. - Conforme a necessidade, elas são liberadas por exocitose • Muitas enzimas intestinais permanecem ligadas às membranas apicais das células intestinais, ancoradas por proteínas transmembranas “hastes” ou âncoras lipídicas. • Algumas enzimas digestórias são secretadas na forma de proenzimas inativas, conhecidas como zimogênios - Os zimogênios devem ser ativados no lúmen GI antes que eles possam realizar a digestão. - Sintetizar as enzimas em uma forma não funcional permite que elas sejam estocadas nas células que as produzem sem causar dano às mesmas. Muco: • É uma secreção viscosa composta primariamente de glicoproteínas, chamadas de mucinas. • As principais funções do muco são formar uma cobertura protetora sobre a mucosa GI e lubrificar o conteúdo do intestino. • O muco é feito em células exócrinas especializadas, chamadas de células mucosas, no estômago e nas glândulas salivares, e células caliciformes no intestino • Os sinais para a liberação de muco incluem inervação parassimpática, vários neuropeptídeos encontrados no sistema nervoso entérico e citocinas provenientes dos imunócitos. • OBS.: As infecções parasitárias e os processos inflamatórios no trato GI também causam aumento substancial na produção de muco, à medida que o corpo tenta fortalecer suas barreiras protetoras. A digestão e a absorçãotornam o alimento utilizável • A maioria das secreções GI facilitam a digestão. • A absorção, assim como a secreção, utiliza muitas das mesmas proteínas de transporte do túbulo renal. - Uma vez absorvidos, os nutrientes entram no sangue ou na circulação linfática. Motilidade: o músculo liso gastrointestinal contrai espontaneamente • A motilidade no trato gastrintestinal tem dois propósitos: transportar o alimento da boca até o ânus e misturá-lo mecanicamente para quebrá-lo uniformemente em partículas pequenas. - Essa mistura maximiza a exposição das partículas às enzimas digestórias, uma vez que aumenta a sua área de superfície. • A motilidade gastrintestinal é determinada pelas propriedades do músculo liso GI e é modificada por informações químicas dos nervos, dos hormônios e dos sinais parácrinos. • Regiões diferentes apresentam diferentes tipos de contração. - As contrações tônicas são mantidas por minutos ou horas. Elas ocorrem em alguns esfincteres de músculo liso e na porção apical do estômago. - As contrações fásicas, com ciclos de contração- relaxamento que duram apenas alguns segundos, ocorrem na região distal do estômago e no intestino delgado. • Os ciclos de contração e relaxamento do músculo liso são associados a ciclos de despolarização e repolarização, denominados potenciais de ondas lentas, ou ondas lentas - As ondas lentas são originadas em uma rede de células, chamadas de células intersticiais de Cajal ou ICCs. - Essas células musculares lisas modificadas estão localizadas entre as camadas de músculo liso e os plexos nervosos intrínsecos, podendo atuar como intermediárias entre os neurônios e o músculo liso. - As ICCs funcionam como marca-passos para a atividade de ondas lentas em diferentes regiões do trato GI - As ondas GI ocorrem a uma frequência muito baixas Gabrielle Peixoto Fisiologia - A frequência das ondas lentas varia em cada região do trato GI, - As ondas lentas, que iniciam espontaneamente nas células intersticiais de Cajal, espalham-se para as camadas musculares lisas adjacentes através de junções comunicantes. - As ondas lentas não alcançam o limiar em cada ciclo e, uma onda lenta que não alcança o limiar não causará contração muscular. - Quando um potencial de onda lenta alcança o limiar, canais de Ca2+ dependentes de voltagem na fibra muscular abrem-se, o Ca2+ entra, e a célula dispara um ou mais potenciais de ação. - A fase de despolarização do potencial de onda lenta, é o resultado da entrada de Ca2+ na célula. - Além disso, a entrada de Ca2+ inicia a contração muscular - A contração do músculo liso, é graduada de acordo com a quantidade de Ca2+ que entra na fibra. - Quanto maior a duração das ondas lentas, mais potenciais de ação são disparados, e maior é a força da contração muscular. - A probabilidade de uma onda lenta disparar um potencial de ação depende principalmente das informações provenientes do sistema nervoso entérico. O músculo liso gastrointestinal apresenta diferentes padrões de contração • As contrações musculares no trato gastrintestinal ocorrem em três padrões que levam a diferentes tipos de movimentos no tra- to. • Complexo motor migratório: quando o trato está em grande parte vazio, ocorre uma série de contrações que começam no estômago e passam lentamente de segmento em segmento, levando aproximadamente 90 minutos para alcançarem o intestino grosso. - É uma função de “limpeza da casa” que varre as sobras do bolo alimentar e bac- térias do trato GI superior para o intestino grosso • Peristaltismo: as contrações musculares durante e após uma refeição seguem um dos dois outros padrões. - São ondas progressivas de contração que se movem de uma seção do trato GI para a próxima - No peristaltismo, os músculos circulares contraem o segmento apical a uma massa, ou bolo, de alimento. - Essa contração empurra o bolo para a frente até um segmento receptor, onde os músculos circulares estão relaxados. O segmento receptor, então, contrai, continuando o movimento para a frente. - O peristaltismo no esôfago propele o material da faringe para o estômago. A peristalse contribui para a mistura do bolo no estômago - Na digestão normal as ondas peristalticas intestinais são limitadas a curtas distâncias • Contrações segmentares: segmentos curtos de intestino contraem e relaxam alternadamente - Nos segmentos contraídos, o músculo circular contrai, ao passo que o músculo longitudinal relaxa. - Essas contrações podem ocorrer aleatoriamente ao longo do intestino ou a intervalos regulares. - As contrações segmentares alternadas agitam o conteúdo intestinal, misturando-o e mantendo- o em contato com o epitélio absortivo. Clínico: • Os distúrbios de motilidade estão entre os problemas gastrintestinais mais comuns. - Eles variam de espasmos esofágicos e retardo do esvaziamento gástrico (estômago) a constipação e diarreia. Gabrielle Peixoto Fisiologia - A síndrome do colo irritável é um distúrbio funcional crônico caracterizado por alteração dos hábitos intestinais e dor abdominal. • Diabetes: - O diabetes melito atinge também o trato digestório - Um dos problemas é a gastroparesia, também chamada de esvaziamento gástrico lento. - Nestes pacientes, o complexo motor migratório está ausente entre as refeições e o esvaziamento do estômago é lento. - Como consequência, sofrem de náuseas e vômitos. - A causa da gastroparesia é a perda ou disfunção das células intersticiais de Cajal. Regulação da função Gastrintestinal - Dos quatro processos GI, a motilidade e a secreção são as principais funções reguladas. - Se o alimento se move através do sistema muito rapidamente, não haverá tempo suficiente para que tudo no lúmen seja digerido e absorvido. - A secreção é regulada para que as enzimas digestórias apropriadas possam quebrar o alimento em formas que possam ser absorvidas O Sistema Nervoso Entérico (SNE) - Pode atuar de modo independente - Tem a habilidade de realizar um reflexo independentemente do controle exercido pelo Sistema Nervoso Central (SNC) - Os neurônios da rede são ligados de modo que possam integrar a informação e agir sobre ela. - O SNE recebe estímulos e atua sobre eles. - O sistema nervoso entérico controla a motilidade, a secreção e o crescimento do trato digestório. • Anatômica e funcionalmente, o SNE compartilha muitas características com o SNC: 1. Neurônios intrínsecos. - Os neurônios intrínsecos dos dois plexos nervosos do trato digestório são aqueles que se situam completamente dentro da parede do trato GI, exatamente como os interneurônios estão contidos inteiramente no SNC. - Os neurônios autonômicos que levam sinais do SNC para o sistema digestório são denominados neurônios extrínsecos. 2. Neurotransmissores e neuromoduladores. - Os neurônios do SNE liberam mais de 30 neurotransmissores e neuromoduladores, a maioria dos quais são idênticos a moléculas encontradas no encéfalo. - Esses neurotransmissores são chamados de não adrenérgicos, não colinérgicos para os distinguir dos neurotransmissores autonômicos tradicionais, noradrenalina e acetilcolina. - Entre os neurotransmissores e neuromoduladores mais conhecidos estão a serotonina, o peptídeo intestinal vasoativo e o óxido nítrico. 3. Células gliais: em conjunto com os vasos sanguíneos e o tecido conjuntivo, oferecem um arcabouço de sustentação, proteção e nutrição. 4. Barreira de difusão: Os capilares que circundam os gânglios no SNE não são muito permeáveis e criam uma barreira de difusão 5. Centros integradores: A rede de neurônios do SNE é o seu próprio centro integrador, assim como o encéfalo e a medula espinal. Reflexos curtos integrados no SNE: - Os plexos nervosos entéricos na parede intestinal agem como um “pequeno cérebro”, permitindo que reflexoslocais sejam iniciados, integrados e finalizados completamente no trato GI. - Os reflexos que se originam dentro do sistema nervoso entérico (SNE) e são integrados por ele sem sinais externos são denominados reflexos curtos. - O plexo submucoso contém neurônios sensoriais que recebem sinais do lúmen do trato GI. - A rede do SNE integra esta informação sensorial e, então, inicia a resposta. - O plexo submucoso controla a secreção pelas células epiteliais GI. - Os neurônios do plexo mioentérico na camada muscular externa influenciam a motilidade. Reflexos longos são integrados no SNC: - O SNE envia informações sensoriais para o SNC e recebe aferências dele através dos neurônios autonômicos. - Os reflexos digestórios integrados no SNC são chamados de reflexos longos. - Os reflexos longos que se originam completamente fora do sistema digestório incluem reflexos antecipatórios e reflexos emocionais. - Esses reflexos são chamados de reflexos cefálicos, uma vez que eles se originam no encéfalo. Gabrielle Peixoto Fisiologia - Os reflexos antecipatórios iniciam com estímulos – como visão, cheiro, som ou pensamento no alimento – que preparam o sistema digestório para a refeição - Ex.: ficar com água na boca e seu estômago roncar. - Nos reflexos longos, o músculo liso e as glândulas do trato GI estão sob controle autonômico. - A maioria dos neurônios parassimpáticos para o trato GI são encontrados no nervo vago. - Os neurônios simpáticos normalmente inibem as funções GI. Hormônios, Neuropeptídeos e Citocinas • Os peptídeos gastrintestinais incluem hormônios neuropeptídeos e citocinas • Os peptídeos secretados pelas células do trato GI podem atuar como hormônios ou como sinais parácrinos. • No sistema digestório, os peptídeos GI excitam ou inibem a motilidade e a secreção. - Alguns peptídeos parácrinos são secretados para o lúmen, onde eles se ligam a receptores na membrana apical para desencadear uma resposta. - Outros são secretados no líquido extracelular, onde eles difundem curtas distâncias para agir em células vizinhas. • O hormônio GI colecistocinina (CCK) melhora a saciedade, dando a sensação de que a fome foi saciada. - A CCK também é produzida por neurônios e funciona como um neurotransmissor no cérebro, assim é difícil determinar se a CCK é proveniente do intestino. • A Grelina: é secretado pelo estômago e age no cérebro para aumentar a ingestão alimentar. • Os hormônios GI: eles atuam sobre o trato GI, em órgãos acessórios, como o pâncreas, e em alvos mais distantes, como o encéfalo. - Os hormônios GI são secretados por células endócrinas isoladas, espalhadas entre outras células da mucosa epitelial. • A família da gastrina inclui os hormônios gastrina e colecistocinina (CCK) - A gastrina e a CCK podem se ligar e ativar o mesmo receptor CCKB. • A família da secretina inclui a secretina; o peptídeo intestinal vasoativo (VIP) e GIP, um hormônio conhecido como peptídeo inibidor gástrico, uma vez que ele inibe a secreção ácida gástrica - Ele estimula a liberação da insulina em resposta à glicose no lúmen do intestino. - Outro membro é o hormônio peptídeo 1 semelhante ao glucagon (GLP-1). - O GIP e o GLP-1 agem juntos como sinais antecipatórios para a liberação de insulina • A terceira família de peptídeos: O membro principal desse grupo é o hormônio motilina. - Aumentos na secreção de motilina são associados ao complexo motor migratório. Função Integrada: A fase Cefálica • Os processos digestórios no corpo iniciam antes que a comida entre na boca. - Simplesmente cheirar, ver, ou até mesmo pensar sobre o alimento pode fazer a nossa boca salivar ou nosso estômago roncar. Gabrielle Peixoto Fisiologia - Estes reflexos longos que iniciam no cérebro criam uma resposta antecipatória, conhecida como fase cefálica da digestão. • O estímulo antecipatório e o estímulo do alimento na cavidade oral ativam neurônios no bulbo. - O bulbo manda sinais eferentes através de neurônios autonômicos para as glândulas salivares, e através do nervo vago para o sistema nervoso entérico. - Em resposta o estômago, o intestino e os órgãos glandulares acessórios iniciam a secreção e aumentam a motilidade em antecipação ao alimento que virá. A digestão Mecânica e Química: • Se inicia na boca. • Quando o alimento inicialmente entra na boca, ele é inundado por uma secreção, a saliva. • A saliva tem quatro funções importantes: 1. Amolecer e lubrificar o alimento. A água e o muco na saliva amolecem e lubrificam o alimento para torná-lo mais fácil de deglutir. 2. Digestão do amido. A digestão química inicia com a secreção da amilase salivar. A amilase quebra o amido em maltose depois que a enzima é ativada por Cl- na saliva 3. Gustação. A saliva dissolve o alimento para que possamos sentir seu gosto 4. Defesa. A lisozima é uma enzima salivar antibacteriana, e imunoglobulinas salivares incapacitam bactérias e vírus. Além disso, a saliva ajuda a limpar os dentes e manter a língua livre de partículas alimentares. • A digestão mecânica dos alimentos inicia na cavidade oral com a mastigação. - Os lábios, a língua e os dentes contribuem para a mastigação do alimento, criando uma massa amolecida e umedecida (bolo) que pode ser facilmente engolida. A Saliva é uma secreção EXÓCRINA: • A saliva contém água, íons, muco e proteínas, como enzimas e imunoglobulinas • As glândulas salivares são glândulas exócrinas, com o epitélio secretor disposto em agrupamentos de células como cachos de uvas, chamados de ácinos. - Cada ácino circunda um ducto, e os ductos individuais juntam-se para formar ductos cada vez mais largos - O principal ducto secretor de cada glândula esvazia na boca. • As glândulas parótidas produzem uma solução aquosa de enzimas. • As glândulas sublinguais produzem uma saliva rica em muco. • As secreções das glânulas submandibulares são mistas, com ambos, muco e enzimas. • A salivação está sob controle autonômico e pode ser desencadeada por múltiplos estímulos(visão, cheiro etc) • A inervação parassimpática é o estímulo primário para a secreção da saliva Deglutição: • A deglutisco leva o bolo alimentar da boca para o estômago • O ato de engolir, ou deglutição, é uma ação reflexa que empurra o bolo de alimento ou de líquido para o esôfago. • O estímulo para a deglutição é a pressão criada quando a língua empurra o bolo contra o palato mole e a parte posterior da boca. - A pressão do bolo ativa neurônios sensoriais que levam informações pelo nervo glossofaríngeo para o centro da deglutição no bulbo. • Quando o reflexo de deglutição inicia, o palato mole eleva-se para fechar a nasofaringe. A contração muscular move a laringe para cima e para a frente, o que ajuda a fechar a traqueia e abrir o esfincter esofágico superior. - Enquanto o bolo se move para baixo no esôfago, a epiglote dobra-se para baixo, completando o Gabrielle Peixoto Fisiologia fechamento das vias aéreas superiores e prevenindo que alimentos ou líquidos entrem nas vias aéreas. - Quando o bolo se aproxima do esôfago, o esfincter esofágico superior relaxa. - Ondas de contrações peristálticas, então, empurram o bolo em direção ao estômago, auxiliadas pela gravidade. • A extremidade inferior do esôfago situa-se logo abaixo do diafragma e é separada do estômago pelo esfincter esofágico inferior. • Quando os alimentos são deglutidos, a tensão relaxa, permitindo a passagem do bolo alimentar para o estômago. OBS.: Se o esfincter esofágico inferior não permanecer contraído, o ácido gástrico e a pepsina podem irritar a parede do esôfago, levando à dor e à irritação do refluxo gastresofágico, mais conheci- do como azia. - Durante a fase da inspiração da respiração, quando a pressão intrapleural cai, as paredes do esôfago expandem-se.- A expansão cria uma pressão subatmosférica no lúmen esofágico, que pode sugar o conteúdo ácido do estômago se o esfincter estiver relaxado. • A agitação do estômago, quando este está cheio, pode também esguichar ácido de volta para o esôfago se o esfincter não estiver completamente contraído. - Isso caracteriza a doença do refluxo gastresofágico ou DRGE Função Integrada: A Fase Gástrica • O estômago possui três funções gerais: 1. Armazenamento: O estômago armazena alimento e regula a sua passagem para o intestino delgado, onde ocorre a maior parte da digestão e da absorção. 2. Digestão: O estômago digere a comida, química e mecanicamente, formando a mistura “cremosa” de partículas uniformemente pequenas, chamada de quimo. 3. Defesa: O estômago protege o corpo por destruir muitas das bactérias e outros patógenos que são deglutidos juntamente com a comida ou aprisionados no muco das vias respiratórias. - Ao mesmo tempo, o estômago precisa proteger a si mesmo de ser agredido por suas próprias secreções. • A atividade digestória no estômago inicia com um reflexo vagal longo da fase cefálica. Quando o bolo entra no estômago, estímulos no lúmen gástrico iniciam uma série de reflexos curtos, que constituem a fase gástrica da digestão. - Nos reflexos da fase gástrica, a distensão do estômago e a presença de peptídeos ou de aminoácidos no lúmen ativam células endócrinas e neurônios entéricos. - Hormônios, neurotransmissores e moléculas parácrinas, então, influenciam a motilidade e a secreção. O estômago armazena o bolo alimentar • Quando o alimento chega do esôfago, o estômago relaxa e expande para acomodar o volume aumentado. - Chamado relaxamento receptivo. - A metade superior do estômago permanece relativamente em repouso, retendo o bolo alimentar até que ele esteja pronto para ser digerido. • Quando ingerimos mais do que necessitamos, o estômago precisa regular a velocidade na qual o quimo entra no intestino delgado. - Sem essa regulação, o intestino delgado não seria capaz de digerir e absorver a carga de quimo que chega, e quantidades significativas de quimo não absorvido passariam para o intestino grosso. - O epitélio do intestino grosso não é projetado para absorção de nutrientes em larga escala, então a maioria do quimo se tornará fezes, resultando em diarreia. - Isto é o “distúrbio do esvaziamento” (“síndrome de dumping”) Gabrielle Peixoto Fisiologia • Na metade distal do estômago, uma série de ondas peristálticas empurra o bolo alimentar para baixo, em direção ao piloro, misturando-o com o ácido e as enzimas digestórias. - Quando as partículas grandes são digeridas e a textura do quimo fica mais uniforme, cada onda contrátil ejeta uma pequena quantidade de quimo no duodeno através do piloro Secreções gástricas: • Protegem e digerem • O lúmen do estômago é alinhado com o epitélio produtor de muco, pontuado por aberturas de fovéolas (fossas) gástricas. - As fossas levam a glândulas gástricas profundas dentro da camada mucosa. - Múltiplos tipos celulares dentro das glândulas produzem ácido gástrico (HCl), enzimas, hormônios e moléculas parácrinas. • Secreção de Gastrina: - As células G, encontradas profundamente nas glândulas gástricas, secretam o hormônio gastrina no sangue. - Em reflexos curtos, a liberação de gastrina é estimulada pela presença de aminoácidos e de peptídeos no estômago e por distensão do estômago - Os reflexos curtos são mediados por um neurotransmissor do SNE, chamado de peptídeo liberador de gastrina (GRP). - Nos reflexos cefálicos, os neurônios parassimpáticos do nervo vago estimulam as células G para que elas liberem gastrina no sangue. - A principal ação da gastrina é promover a liberação de ácido. - Ela faz isso diretamente por agir nas células parietais e indiretamente por estimular a liberação de histamina. • Secreção Ácida: - As células parietais profundas nas glândulas gástricas secretam o ácido gástrico (HCl) no lúmen do estômago. - O ácido gástrico tem múltiplas funções: - O ácido no lúmen do estômago causa a liberação e a ativação da pepsina, uma enzima que digere proteínas. - O ácido desencadeia a liberação de somatostatina pelas células D. - O HCl desnatura proteínas por quebrar as ligações dissulfeto e de hidrogênio que mantêm a estrutura terciária da proteína mais acessíveis à digestão pela pepsina. - O ácido gástrico ajuda a destruir bactérias e outros microrganismos ingeridos. - O ácido inativa a amilase salivar, cessando a digestão de carboidratos que iniciou na boca. - O processo inicia quando o H+ do citosol da célula parietal é bombeado para o lúmen do estômago em troca por K + , que entra na célula, por uma H + -K + -ATPase. - O Cl_, então, segue o gradiente elétrico criado por H+, movendo-se através de canais de cloreto abertos. - O resultado líquido é a secreção de HCl pela célula. • Fármacos: - Para tratar a hipersecreção de ácido gástrico. Estes fármacos, os inibidores da bomba de prótons (PPIs), bloqueiam a atividade da H+ -K+ -ATPase. - Ex.: Omeprazol • Enquanto o ácido está sendo secretado no lúmen, o bicarbonato produzido a partir de CO2 e OH- da água é absorvido para o sangue. - A ação tamponante do HCO3- torna o sangue menos ácido ao deixar o estômago, criando uma maré alcalina • Secreção Enzimática: - O estômago produz duas enzimas: pepsina e uma lipase gástrica. - A pepsina realiza a digestão inicial de proteínas. - É secretada na forma inativa pepsinogênio pelas células principais das glândulas gástricas. O ácido estimula a liberação de pepsinogênio por meio de um reflexo curto mediado no SNE. - Uma vez no lúmen do estômago, o pepsinogênio é clivado à pepsina ativa pela ação do H+, e a digestão proteica inicia. - A lipase gástrica é cossecretada com a pepsina. - As lipases são enzimas que quebram triacilgliceróis. - No entanto, menos de um terço da digestão de gordura ocorre no estômago. • Secreções Parácrinas: - As secreções parácrinas da mucosa gástrica incluem histamina, somatostatina e fator intrínseco. Gabrielle Peixoto Fisiologia - A histamina é um sinal parácrino secretado pelas células semelhantes às enterocromafins (células ECL) em resposta à estimulação por gastrina ou por acetilcolina. - A histamina difunde-se para o seu alvo, as células parietais, estimulando a secreção ácida por se ligar a receptores H2 nas células parietais. - Os antagonistas de receptores H2 (p. ex., cimetidina e ranitidina) que bloqueiam a ação da histamina são a segunda classe de fármacos usados para tratar a hipersecreção ácida. - O fator intrínseco é uma proteína secretada pelas células parietais, mesmas células gástricas que secretam ácido. - No lúmen do estômago e do intestino delgado, o fator intrínseco se complexa com a vitamina B12, um passo que é necessário para a absorção da vitamina no intestino. - A somatostatina (SS), também conhecida como hormônio inibidor do hormônio do crescimento, é secretada por células D no estômago. - A somatostatina é o sinal de retroalimentação negativa primário da secreção na fase gástrica. - Ela reduz a secreção ácida direta e indiretamente por diminuir a secreção de gastrina e histamina. - A somatostatina também inibe a secreção de pepsinogênio O estômago equilibra digestão e defesa • A mucosa gástrica protege a si mesma da autodigestão por ácido e enzimas com uma barreira muco-bicarbonato. • As células mucosas na superfície luminal e no colo das glândulas gástricas secretam ambas as substâncias. - O muco forma uma barreira física, e o bicarbonato cria uma barreira tamponante química subjacente ao muco. • OBS.: Na síndrome de Zollinger-Ellison, os pacientes secretam níveis excessivos de gastrina, geralmente de tumores secretores de gastrina no pâncreas - A hiperacidezno estômago supera os mecanismos protetores normais e causa úlcera péptica. - Na úlcera péptica, o ácido e a pepsina destroem a mucosa, criando orifícios que se estendem para dentro da submucosa e muscular do estômago e do duodeno. - O refluxo ácido para o esôfago pode corroer a camada mucosa. - O excesso de secreção ácida é uma causa incomum de úlcera péptica. - As causas mais comuns são os fármacos anti- -inflamatórios não esteroides (AINEs), como o ácido acetilsalicílico, e a inflamação da mucosa gástrica promovida pela bactéria Helicobacter pylori. Função Integrada: A Fase Intestinal • Quando o quimo passa ao intestino delgado, a fase intestinal da digestão inicia. - O quimo que entra no intestino delgado sofreu relativamente pouca digestão química, então sua entrada no duodeno deve ser controlada para evitar sobrecarga ao intestino delgado. • Os conteúdos intestinais são lentamente propelidos para a frente por uma combinação de contrações segmentares e peristálticas. - Essas ações misturam o quimo com enzimas, e elas expoem os nutrientes digeridos para o epitélio mucoso para absorção. - Os movimentos para a frente do quimo ao longo do intestino devem ser suficientemente lentos para permitir que a digestão e a absorção sejam completadas. • A inervação parassimpática e os hormônios GI gastrina e CCK promovem a motilidade intestinal; a inervação simpática inibe-a. Gabrielle Peixoto Fisiologia • A anatomia do intestino delgado facilita a secreção, a digestão e a absorção por maximizar a área de superfície • A superfície do lúmen é esculpida em vilosidades similares a dedos e criptas profundas. • A maior parte da absorção ocorre ao longo das vilosidades, a secreção de fluidos e de hormônios e a renovação celular a partir de células-tronco ocorrem nas criptas. • A superfície apical dos enterocitos é modificada em microvilosidades, cujas superfícies são cobertas com enzimas ligadas à membrana e um revestimento de glicocálice . • A superfície do epitélio intestinal é chamada de borda em escova devido à aparência de cerdas das microvilosidades. • A maioria dos nutrientes absorvidos ao longo do epitélio intestinal vai para capilares nas vilosidades para distribuição através do sistema circulatório. • A exceção são as gorduras digeridas, a maioria das quais passa para vasos do sistema linfático. • O sangue venoso proveniente do trato digestório não vai diretamente de volta ao coração. - Em vez disso, ele passa para o sistema porta- hepático - Essa região especializada da circulação tem dois conjuntos de leitos capilares: um que capta nutrientes absorvidos no intestino, e outro que leva os nutrientes diretamente para o fígado (filtro biológico) • Depuração hepática: Os hepatócitos contêm uma variedade de enzimas, como as isoenzimas citocromo p450, que metabolizam fármacos e xenobióticos e os retiram da circulação sanguínea antes de eles alcançarem a circulação sistêmica. Secreções adicionais: • Incluem enzimas digestórias, bile, bicarbonato, muco e solução isotônica de NaCl. 1 • As enzimas digestórias são produzidas pelo epitélio intestinal e pelo pâncreas exócrino. • A estimulação dos neurônios parassimpáticos do nervo vago aumenta a secreção de enzimas. 1. A bile produzida no fígado e secretada pela vesícula biliar é uma solução não enzimática que facilita a digestão de gorduras. 2. A secreção de bicarbonato para dentro do intestino delgado neutraliza o quimo extremamente ácido que vem do estômago. A maior parte do bicarbonato vem do pâncreas e é liberado em resposta a estímulos neurais e à secretina. 3. O muco das células caliciformes intestinais protege o epitélio e lubrifica o conteúdo intestinal. 4. Uma solução isotônica de NaCl mistura-se com o muco para ajudar a lubrificar o conteúdo do intestino. • Secreção isotônica de NaCl: As células das criptas do intestino delgado e do colo secretam O Pâncreas: • Secreta enzimas digestórias e bicarbonato • O pâncreas é um órgão que contém ambos os tipos de epitélio secretor: endócrino e exócrino. - A secreção endócrina é proveniente de agrupamentos de células, chamadas de ilhotas, e inclui os hormônios insulina e glucagon - As secreções exócrinas incluem enzimas digestórias e uma solução aquosa de bicarbonato de sódio, NaHCO3. • A porção exócrina do pâncreas consiste em lóbulos, chamados de ácinos. - Os ductos dos ácinos esvaziam no duodeno As células acinares secretam enzimas digestórias, e as células do ducto secretam solução de NaHCO3. • Secreção de enzimas: A maior parte das enzimas pancreáticas são secretadas como zimogênios, que serão ativados na chegada ao intestino - Este processo de ativação é uma cascata que inicia quando a enteropeptidase da borda em escova (enterocinase) converte o tripsinogênio inativo em tripsina. - A tripsina, então, converte os outros zimogênios pancreáticos em suas formas ativas. Gabrielle Peixoto Fisiologia • Os sinais para a liberação das enzimas pancreáticas são: - distensão do intestino delgado - presença de alimento no intestino - sinais neurais - hormônio CCK. • Secreção de Bicarbonato: A secreção de bicarbonato para o duodeno neutraliza o ácido proveniente do estômago. - A produção de bicarbonato requer altos níveis da enzima anidrase carbônica - Defeitos na estrutura ou na função do canal CFTR causam a doença fibrose cística,e a perturbação da secreção pancreática é uma característica dessa doença. • Na fibrose cística, uma mutação herdada faz a proteína do canal CFTR ser defeituosa ou ausente. - Como resultado, a secreção de Cl- e fluido cessa, mas as células caliciformes continuam a secretar muco, resultando em espessamento do muco. - No sistema digestório, o muco espesso obstrui ductos pancreáticos pequenos e impede a secreção de enzimas digestórias no intestino. O Fígado: • Secreta a bile • A bile é uma solução não enzimática secretada pelos hepatócitos, ou células do fígado - Os componentes-chave da bile são - (1) sais biliares, que facilitam a digestão enzimática de gorduras, - (2) pigmentos biliares, como a bilirrubina, que são os produtos residuais da degradação da hemoglobina, - (3) colesterol, que é excretado nas fezes. • Os sais biliares, que agem como detergentes para tornar as gorduras solúveis durante a digestão, são produzidos a partir dos ácidos biliares esteroides combinados com aminoácidos e ionizados. • A bile flui pelos ductos hepáticos até a vesícula biliar, que armazena e concentra a solução biliar. Durante uma refeição que inclua gorduras, a contração da vesícula biliar envia bile para o duodeno através do ducto colédoco. • Os sais biliares não são alterados durante a digestão das gorduras. - Quando eles alcançam a seção terminal do intestino delgado (o íleo), eles encontram células que os reabsorvem e os enviam de volta para a circulação. De lá, os sais biliares retornam para o fígado. • Alguns resíduos secretados na bile não podem ser reabsorvidos e passam para o intestino grosso para excreção. Intestino Delgado: • Quando o quimo entra no intestino delgado, a digestão de proteínas cessa quando a pepsina é inativada no pH intestinal alto. - As enzimas pancreáticas e da borda em escova, então, finalizam a digestão de peptídeos, carboidratos e gorduras em moléculas menores que podem ser absorvidas. Os Sais Biliares: • Facilitam a digestão de gorduras • O fígado secreta sais biliares no intestino delgado. • Os sais biliares ajudam a quebrar a emulsão de partículas grandes em partículas menores e mais estáveis. • A digestão enzimática das gorduras é feita por lipases, • A cobertura de sais biliares da emulsão intestinal dificulta a digestão, uma vez que a lipase é incapaz de penetrar nos sais biliares. - Por isso a digestão de gorduras também requer a colipase,secretado pelo pâncreas. - A colipase desloca alguns sais biliares, permitindo à lipase acessar as gorduras por dentro da cobertura de sais biliares. • Os fosfolipídeos são digeridos pela fosfolipase pancreática. Gabrielle Peixoto Fisiologia • O colesterol livre não é digerido e é absorvido intacto. Absorção de Gorduras: • Ácidos graxos e monoacilgliceróis, são absorvidos primariamente por difusão simples. Eles saem de suas micelas e difundem-se através da membrana do enterócito para dentro da célula • Uma vez dentro dos enterócitos, os monoacilgliceróis e os ácidos graxos movem-se para o retículo endoplasmático liso, onde se recombinam, formando triacilgliceróis. • Os triacilgliceróis, então, combinam-se com colesterol e proteínas, formando quilomícrons. - São armazenados em vesículas secretoras pelo aparelho de Golgi. - Os quilomícrons, então, deixam a célula por exocitose. • Os quilomícrons são absorvidos pelos capilares linfáticos, os vasos linfáticos das vilosidades. - Os quilomícrons passam através do sistema linfático e, por fim, entram no sangue venoso logo antes que ele se direcione para o lado direito do coração • Alguns ácidos graxos curtos (10 ou menos carbonos) não são agrupados em quilomícrons. Esses ácidos graxos podem, portanto, atravessar a membrana basal dos capilares e ir diretamente para o sangue. Os Carboidratos: • A enzima amilase quebra longos polímeros de glicose em cadeias menores de glicose e no dissacarídeo maltose • A digestão do amido inicia na boca com a amilase salivar, mas essa enzima é desnaturada pela acidez do estômago. - A amilase pancreática, então, retoma a digestão do amido em maltose. A maltose e outros dissacarídeos são quebrados pelas enzimas da borda em escova intestinal, conhecidas como dissacaridases (maltase, sacarase e lactase). - Os produtos finais absorvíveis da digestão de carboidratos são glicose, galactose e frutose. • Devido à absorção intestinal ser restrita a monossacarídeos, todos os carboidratos maiores devem ser digeridos para serem usados pelo corpo. • Os carboidratos complexos que podemos di- gerir são o amido e o glicogênio. - Nós não somos capazes de digerir celulose por não termos as enzimas necessárias. - A celulose conhecido como fibra dietética ou formador de massa e é excretada não digerida. • Absorção de Carboidratos: - A absorção intestinal de glicose e galactose usa transportadores o simporte apical Na+ -glicose SGLT e o transportador basolateral GLUT2. - Esses transportadores movem tanto a galactose quanto a glicose. - A absorção de frutose, entretanto, não é dependente de Na+. - A frutose move-se através da membrana apical por difusão facilitada pelo transportador GLUT5 e através da membrana basolateral pelo GLUT2 - O metabolismo dos enterócitos (e células dos túbulos proximais) difere da maioria das outras células. - Estas células transportadoras epiteliais não usam glicose como fonte preferencial de energia. - Essas células usam o aminoácido glutamina como sua principal fonte de energia, permitindo, assim, que a glicose absorvida passe inalterada para a circulação sanguínea. Clínico: • Intolerância à Lactose: A lactose, ou açúcar do leite, é um dissacarídeo composto de glicose e de galactose. A lactose ingerida deve ser digerida antes de ser absorvida, uma tarefa feita pela enzima lactase. - A redução da atividade da lactase é associada a uma condição conhecida como intolerância à lactose. - Pode causar diarreia e bactérias no intestino grosso fermentam a lactose, produzindo gás e ácidos orgânicos, levando ao inchaço e à flatulência. As Proteínas: • Proteínas ingeridas são polipeptídeos ou maiores. - Nem todas as proteínas são igualmente digeridas pelo ser humano. Gabrielle Peixoto Fisiologia - As proteínas vegetais são as menos digeríveis. • 30 a 60% das proteínas encontradas no lúmen intestinal não são provenientes do alimento ingerido, mas de células mortas que se desprendem e de proteínas secretadas, como as enzimas e o muco. • As enzimas para a digestão de proteínas são classificadas em dois grupos amplos: endopeptidases e exopeptidases • As endopeptidases (proteases), atacam as ligações peptídicas no interior da cadeia de aminoácidos e quebram uma cadeia peptídica longa em fragmentos menores. - As proteases são secretadas como proenzimas inativas (zimogênios) pelas células epiteliais do estômago, do intestino e do pâncreas. - Elas são ativadas quando alcançam o lúmen do trato GI. • Ex de proteases: - A pepsina secretada no estômago - A tripsina e a quimotripsina, secretadas pelo pâncreas. • As exopeptidases liberam aminoácidos livres de dipeptídeos por cortá-los das extremidades, um por vez. • As exopeptidases digestórias mais importantes são duas isoenzimas da carboxipeptidase secretadas pelo pâncreas. - As aminopeptidases desempenham um papel menor na digestão. • Absorção de Proteínas: - Os produtos principais da digestão de proteínas são aminoácidos livres, dipeptídeos e tripeptídeos, todos os quais podem ser absorvidos. -A maioria dos aminoácidos livres são car- regados por proteínas cotransportadoras dependentes de Na+ -Os dipeptídeos e tripeptídeos são carregados para os enterócitos pelo transportador de oligopeptídeos PepT1 que usa o cotransporte dependente de H+. -Dentro das células epiteliais, os oligopeptídeos têm dois possíveis destinos. - A maioria é digerida por peptidases citoplasmáticas em aminoácidos, os quais são, então, transportados através da membrana basolateral e para a circulação. - Aqueles oligopeptídeos que não são digeridos são transportados intactos através da membrana basolateral por um trocador dependente de H+ • Alguns peptídeos maiores podem ser absorvidos intactos - Alguns peptídeos que possuem mais de três aminoácidos são absorvidos por transcitose Após se ligarem a receptores de membrana na superfície luminal do intestino. - Esses peptídeos podem atuar como antígenos, substâncias que estimulam a formação de anticorpos e resultam em reações alérgicas. - Como consequência, a absorção intestinal de peptídeos pode ser um fator significativo no desenvolvimento de alergias alimentares e intolerância a alimentos. • Os ácidos nucleicos são digeridos, formando bases e monossacarídeos - DNA e RNA - Eles são digeridos por enzimas pancreáticas e intestinais, primeiro em seus componentes nucleotídicos e depois em bases nitrogenadas e monossacarídeos. - As bases são absorvidas por transporte ativo, e os monossacarídeos são absorvidos por difusão facilitada e transporte ativo secundário, bem como outros açúcares simples. • O intestino absorve vitaminas e mineiras: - As vitaminas solúveis em lipídeos (A, D, E e K) são absorvidas no intestino delgado junto com as gorduras - As vitaminas solúveis em água (vitamina C e a maior parte das vitaminas B) são absorvidas por transporte mediado. - A principal exceção é a vitamina B (cobalamina) Gabrielle Peixoto Fisiologia - O transportador intestinal para B12 é encontrado somente no íleo e reconhece a B12 somente quando a vitamina está complexada com uma proteína, chamada de fator intrínseco, secretada pelas mesmas células gástricas parietais que secretam ácido. - Na ausência completa do fator intrínseco, a severa deficiência de vitamina B12 causa uma condição conhecida como anemia perniciosa. Nesse estado, a síntese de eritrócitos (eritropoiese), que depende de vitamina B12, é severamente diminuída Ferro e Cálcio: • Absorção intestinal é regulada • O ferro é ingerido como ferro heme na carne e como ferro ionizado em alguns produtos vegetais. - O ferro heme é absorvido por um transportador apical no enterócito . - O Fe2+ ionizado é ativamente absorvido por cotransporte com H+ por uma proteína, chamadade transportador de metal divalente 1 (DMT1). - Dentro da célula, as enzimas convertem o ferro heme em Fe 2+ e ambos os pools de ferro ionizado deixam a célula por um transportador, chamado de ferroportina. - A absorção de ferro pelo corpo é regulada por um hormônio peptídico, hepcidina. - Quando os estoques de ferro do corpo estão altos, o fígado secreta hepcidina, que se liga à ferroportina. - A ligação da hepcidina faz o enterócito destruir o transportador ferroportina, o que resulta em redução da captação de ferro pelo intestino. • A maior parte da absorção do Ca2+ no intestino ocorre por movimento passivo e não regulado através da via paracelular. - O transporte de Ca2+ transepitelial hormonalmente regulado ocorre no duodeno. - O cálcio entra no enterócito através de canais apicais de Ca2+ e é ativamente transportado através da membrana basolateral tanto por uma Ca2+-ATPase quanto por antiporte Na + -Ca 2+ . - A absorção do cálcio é regulada pela vitamina D Íons e Água: • A maior parte da absorção de água ocorre no intestino delgado • A absorção de nutrientes move o soluto do lúmen do intestino para o LEC, criando um gradiente osmótico que permite que a água siga junto. • Os enterócitos no intestino delgado e os colonócitos, as células epiteliais da superfície luminal do colo, absorvem Na+ utilizando três proteínas de membrana: canais apicais de Na+, como o ENaC, um transportador por simporte Na+-Cl+ e o trocador Na + -H+ (NHE). • No intestino delgado, uma fração significativa da absorção de Na+ também ocorre por meio de captação dependente de Na+ de solutos orgânicos, como pelo SGLT e por transportadores Na+-aminoácidos. • A absorção de potássio e de água no intestino ocorre principalmente pela via paracelular. Regulação da Fase Intestinal: • A regulação da digestão e da absorção intestinal vem primariamente de sinais que controlam a motilidade e a secreção. • Os sinais de controle para o estômago e o pâncreas são ambos neurais e hormonais: 1. O quimo entrando no intestino ativa o sistema nervoso entérico, que, então, reduz a Gabrielle Peixoto Fisiologia motilidade gástrica e a secreção, retardando o esvaziamento gástrico. - Além disso, três hormônios reforçam o sinal de “motilidade reduzida”: secretina, colecistocinina (CCK) e peptídeo inibidor gástrico (GIP). 2. A secretina é liberada pela presença de quimo ácido no duodeno. A secretina inibe a produção ácida e diminui a motilidade gástrica. - Além disso, a secretina estimula a produção de bicarbonato pancreático para neutralizar o quimo ácido que entrou no intestino. 3. A CCK é secretada na corrente sanguínea se uma refeição contém gorduras. - A CCK também diminui a motilidade gástrica e a secreção de ácido. - Como a digestão de gordura ocorre mais lentamente, é fundamental que o estômago permita que apenas pequenas quantidades de gordura entrem no intestino em um determinado momento. 4. Os hormônio sincretinas GIP e o peptídeo similar ao glucagon 1 (GLP-1) são liberados se a refeição contém carboidratos. - Ambos, GIP e GLP-1, atuam por antecipação para promover a liberação da insulina pelo pâncreas endócrino, permitindo que as células se preparem para receber a glicose que está para ser absorvida. - Eles também retardam a entrada do quimo no intestino, diminuindo a motilidade gástrica e a secreção ácida. O Intestino Grosso: • No final do íleo, cerca de 1,5 litro de quimo não absorvido. - O colo absorve a maior parte desse volume, apenas cerca de 0,1 litro de água é perdido diariamente na fezes. • O quimo entra no intestino grosso pelo óstio ileal (válvula ileocecal). - Essa é uma região muscular tonicamente contraída que estreita a abertura entre o íleo e o ceco, a seção inicial do intestino grosso. A papila ileal relaxa cada vez que uma onda peristáltica a atinge. - Ela também relaxa quando o quimo deixa o estômago, como parte do reflexo gastroileal. • O intestino grosso possui sete regiões. - O ceco é uma bolsa, uma pequena projeção sem saída. - O material move-se do ceco para cima através do colo ascendente, horizontalmente ao longo do corpo pelo colo transverso e, então, para baixo pelo colo descendente e pelo colo sigmoide. - O reto é a seção terminal curta do intestino grosso. • Ele é separado do ambiente externo pelo ânus, uma abertura controlada por dois esfincteres, um esfincter interno de músculo liso e um esfincter externo de músculo estriado esquelético. • As contrações das tênias puxam as paredes, formando bolsões, chamados de haustrações. • A mucosa do colo possui duas regiões: - A superfície luminal não apresenta vilosidades e tem aparência lisa. Ela é composta de Gabrielle Peixoto Fisiologia colonócitos e células caliciformes secretoras de muco. - As criptas contêm células-tronco que se dividem para produzir um novo epitélio, bem como células caliciformes, células endócrinas e colonócitos maduros. Motilidade no Intestino Grosso: • Movimento de massa: O quimo que entra no colo continua a ser misturado por contrações segmentares. - O movimento para a frente é mínimo durante as contrações de mistura e depende principalmente de uma única contração colônica - Essas contrações, são associadas à ingestão alimentar e à distensão do estômago por meio do reflexo gastrocólico. - O movimento de massa é responsável pela distensão súbita do reto, que desencadeia a defecação. • O reflexo da defecação: remove as fezes, material não digerido, do corpo. - é um reflexo espinal desencadeado pela distensão da parede do órgão. - O músculo liso do esfincter interno do ânus relaxa, e as contrações peristálticas no reto empurram o material em direção ao ânus. - Ao mesmo tempo, o esfincter externo do ânus, que está sob controle voluntário, conscientemente é relaxado se a situação for apropriada. - A defecação é frequentemente reforçada por contrações abdominais conscientes e movimentos expiratórios forçados contra a glote fechada (a manobra de Valsalva). • A defecação, está sujeita à influência emocional. - O estresse pode aumentar a motilidade intestinal e causar diarreia psicossomática em alguns indivíduos, mas pode diminuir a motilidade e causar constipação em outros. • Quando as fezes estão retidas no colo, ou por ignorar conscientemente o reflexo da defecação ou por redução da motilidade, a absorção contínua de água gera fezes duras e secas que são difíceis de se eliminar. • OBS.: Um tratamento usado para constipação são supositórios de glicerina em formato de pequenos projéteis que são inseridos no reto pelo ânus. A glicerina atrai a água e ajuda a amolecer as fezes para facilitar a defecação. Digestão e Absorção no Intestino Grosso: • Inúmeras bactérias que habitam o colo degradam uma quantidade significativa de carboidratos complexos e de proteínas não digeridos por meio da fermentação • As bactérias colônicas também produzem quantidades significativas de vitaminas absorvíveis, sobretudo vitamina K. Diarreia: • Pode causar desidratação • A diarreia é um estado patológico no qual a secreção intestinal de líquido não é equilibrada pela absorção, resultando em fezes aquosas. • Ela ocorre se os mecanismos intestinais normais de absorção de água forem alterados ou se houver solutos osmoticamente ativos não absorvidos que “seguram” a água no lúmen. • Diarreias secretoras ocorrem quando toxinas bacterianas, aumentam a secreção colônica de Cl- e de fluidos - A diarreia secretora em resposta a uma infecção intestinal pode ser vista como adaptativa, uma vez que ajuda a arrastar patógenos para fora do lúmen. - No entanto, ela também tem o potencial de causar desidratação se a perda de líquidos for excessiva. Funções Imunes do Trato Gastrintestinal: • O trato GI é o maior órgão imune do corpo.• A primeira linha de defesa são as enzimas e as imunoglobulinas da saliva e o ambiente extremamente ácido do estômago. • Se patógenos ou materiais tóxicos são produzidos no intestino delgado, os receptores sensoriais e as células imunes do GALT respondem. - Duas respostas comuns são a diarreia e o vômito. As células M: • Coletam conteúdos do trato G1 • O sistema imune da mucosa intestinal consiste em células imunes espalhadas por toda a mucosa, aglomerados de células imunes nas placas de Peyer • E células epiteliais especializadas, chamadas de células M, que ficam sobre as placas de Peyer. • As células M fornecem informações sobre o conteúdo do lúmen para as células imunes do GALT. • As microvilosidades das células M estão em menor número e mais espaçadas do que na célula intestinal típica. Gabrielle Peixoto Fisiologia • A superfície apical das células M contém depressões revestidas por clatrina com receptores de membrana. • Quando os antígenos se ligam a esses receptores, as células M usam transcitose para transportá-los para sua membrana basolateral, onde eles são liberados para dentro do líquido intersticial. Macrófagos e linfócitos estão esperando no compartimento extracelular para que a célula M os apresentem aos antígenos. • Se os antígenos são substâncias que ameaçam o corpo, as células imunes mudam a sua ação. - Elas secretam citocinas para atrair células imunes adicionais que podem atacar os invasores e citocinas que desencadeiam uma resposta inflamatória. - Uma terceira resposta às citocinas é o aumento da secreção de Cl-, de fluido e de muco para retirar os invasores do trato GI. • Nas doenças inflamatórias do intestino (como colite ulcerativa e doença de Crohn), a resposta imune é desencadeada inapropriadamente pelo conteúdo normal do intestino. Vômito: • O vômito, ou êmese, a expulsão forçada de conteúdo gástrico e duodenal pela boca, é um reflexo protetor que remove materiais tóxicos do trato GI antes que eles possam ser absorvidos. • O vômito excessivo ou prolongado com perda de ácido gástrico pode causar alcalose metabólica. • O reflexo do vômito é coordenado por um centro do vômito no bulbo. - O reflexo inicia com a estimulação de receptores sensoriais e é muitas vezes acompanhado por náusea. - Uma variedade de estímulos de todo o corpo pode desencadear o vômito. - Eles incluem substâncias químicas no sangue, como citocinas e certos fármacos, dor, equilíbrio perturbado, como o que ocorre em um carro em movimento ou em um barco balançando, e estresse emocional. - A estimulação da parede posterior da faringe também pode induzir o vômito. • Os sinais eferentes do centro do vômito iniciam uma onda peristáltica retrógrada que inicia no intestino delgado e se move para cima. - Essa onda é ajudada pela contração abdominal que aumenta a pressão intra-abdominal. - O estômago relaxa de modo que a pressão aumentada force o conteúdo gástrico e intestinal de volta para o esôfago e para fora da boca. • Durante o vômito, a respiração é inibida. - A epiglote e o palato mole fecham a traqueia e a nasofaringe para prevenir que o vômito seja inalado (aspirado). - Se o ácido ou as partículas pequenas de alimento entram nas vias aéreas, podem lesar o sistema respiratório e causar pneumonia de aspiração. Gabrielle Peixoto Fisiologia Gabrielle Peixoto Fisiologia Gabrielle Peixoto Fisiologia Gabrielle Peixoto
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