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Digestão alimentar 1. Descrever o processo digestivo da boca ao estômago Mastigação O trato alimentar abastece o corpo com suprimento contínuo de água, eletrólitos, vitaminas e nutrientes. Esse abastecimento requer diversas etapas que incluem mecanismos de controle os quais estudaremos a seguir, iniciando pelo processo de mastigação. A mastigação é fundamental para a digestão de todos os alimentos. É nela que a área de superfície total do alimento aumenta, deixando as enzimas livres para agir, já que tais enzimas só agem nas superfícies das partículas dos alimentos, facilita o transporte do alimento ao longo do sistema digestório e rompe membranas de celulose indigeríveis nas superfícies das partículas de alimentos. Os dentes, portanto, são adaptados engenhosamente para esse processo: os incisivos cortam e os molares trituram. Além dos dentes, a mastigação envolve músculos também, sendo a maioria deles inervados pelo ramo motor do quinto nervo craniano e o ato de mastigar propriamente dito sendo controlado por núcleos no tronco encefálico. Grande parte do processo de mastigação é ocasionada pelo reflexo de mastigação: A presença do bolo alimentar na boca, primeiro, desencadeia a inibição reflexa dos músculos da mastigação, permitindo que a mandíbula inferior se abaixe. Isso inicia o reflexo de estiramento dos músculos mandibulares que leva à contração reflexa. Essa ação automaticamente eleva a mandíbula, causando cerramento dos dentes e comprimindo o bolo nas cavidades da parede bucal, o que inibe mais uma vez os músculos mandibulares, permitindo que a mandíbula desça e suba. Esse processo então repete-se várias vezes Deglutição O processo de deglutição é um pouco mais complexo já que a faringe é um órgão comum ao sistema digestório e respiratório. Então, é extremamente importante que a respiração não seja comprometida nesse estágio. A deglutição pode ser dividida em 3 estágios: estágio voluntário, que vai iniciar o processo de deglutição, o estágio faríngeo que é involuntário e corresponde a passagem do alimento até o esôfago e o estágio esofágico, que é uma outra fase involuntária que transporta o alimento da faringe até o estômago. Estágio voluntário: Faz referência ao estágio em que o alimento está prestes a ser deglutido, onde o mesmo é voluntariamente comprimido e empurrado para trás em direção a faringe pela pressão exercida pela língua para cima e para trás contra o palato, tornando a partir daí o processo quase que todo automático. Estágio involuntário da deglutição: Esse bolo alimentar então atinge a parte posterior da cavidade bucal e a faringe, estimulando áreas de receptores epiteliais da deglutição ao redor da abertura da faringe, localizados especialmente nos pilares tonsilares e seus impulsos passam para o tronco encefálico, o que desencadeia uma série de contrações faríngeas automáticas. O palato é empurrado para cima de maneira a fechar a parte posterior da cavidade nasal evitando o refluxo do alimento. As pregas palatofaríngeas são empurradas medialmente de forma a se aproximarem e formarem uma fenda. Tal abertura realiza uma ação seletiva, permitindo que somente o alimento suficientemente mastigado passe por ela. As cordas vocais se aproximam e a laringe é puxada para cima e para frente pelos músculos do pescoço. Essas ações combinadas com a presença de ligamentos que impedem o movimento para cima da epiglote, fazem com que essa epiglote se mova para trás. O conjunto desses efeitos impede a passagem do alimento para o nariz e para a traqueia. Esse movimento para cima da laringe também puxa e dilata a abertura do esôfago, ao mesmo tempo, o esfíncter esofágico superior se relaxa facilitando a movimentação do alimento da faringe posterior para o esôfago superior. Entre as deglutições, esse esfíncter permanece fortemente contraído, evitando a entrada de ar no esôfago durante a respiração. A elevação da laringe também eleva a glote afastando-a do fluxo principal do alimento de modo que o bolo alimentar passe ao lado da epiglote ao invés de passar ao longo dela. O peristaltismo esofágico se inicia então quando a laringe se eleva e o esfíncter faringoesofágico é relaxado. Toda parede muscular da faringe se contrai, iniciando na parte superior da faringe e progredindo longo em seguida para a parte medial e inferior dela, o que impulsa o alimento até o esôfago. Em suma, a traqueia se fecha, o esôfago se abre, e a onda peristáltica rápida, iniciada pelo sistema nervoso da faringe, força o bolo alimentar para a parte superior do esôfago A função primária do esôfago é conduzir rapidamente o alimento da faringe para o estômago e todos os seus movimentos são coordenados especificamente para essa função. O esôfago normalmente apresenta dois tipos de peristaltismo: o peristaltismo primário e o secundário. O peristaltismo primário seria a continuação da onda peristáltica que começa na faringe durante o estágio faríngeo da deglutição. Se a onda primária não é suficiente para mover esse bolo alimentar, entra em ação as ondas secundárias. Essas, por sua vez, resultam da distensão do próprio esôfago pelo alimento retido e continuam até o completo esvaziamento do esôfago. Na porção final do esôfago, encontra-se o esfíncter gastroesofágico que, em condições normais, permanece tonicamente contraído gerando uma pressão intraluminal no esôfago de ordem de 30mmHg em contraste com a porção medial do esôfago que normalmente permanece relaxada. Quando essa onda peristáltica da deglutição desce pelo estômago, ocorre o relaxamento receptivo do esfíncter esofágico inferior, permitindo a fácil propulsão do alimento deglutido para o estômago. À medida que esse alimento entra no estômago, formam-se círculos concêntricos de alimentos na porção oral do estômago. Imediatamente, o alimento que estiver presente no estômago entra em contato com as secreções gástricas. Durante a permanência dos alimentos no estômago, ele sofre a ação de ondas de mistura que são ondas constritivas peristálticas fracas, iniciadas na porção média superior da parede gástrica e deslocadas na direção do antro. À medida que essas ondas constritivas ganham intensidade, anéis constritivos são formados a fim de forçar o conteúdo alimentar no antro em direção ao piloro. Porém, a abertura do piloro é pequena então apenas alguns ml do conteúdo antral passam para o duodeno a cada onda peristáltica. O próprio músculo pilórico também se contrai a cada aproximação de onda peristáltica impedindo ainda mais o esvaziamento pelo piloro. Assim, grande parte do conteúdo antral premido pelo anel peristáltico é lançado de volta na direção do corpo do estômago. A combinação desses dois mecanismos gera a retropulsão que é um mecanismo de mistura extremamente importante no estômago Depois de o alimento ter sido bem misturado com as secreções gástricas, a mistura que passa para o intestino é denominado quimo. O grau de fluidez do quimo que deixa o estômago depende das quantidades relativas dos alimentos, da água, das secreções gástricas e do grau de digestão que ocorreu. O esvaziamento do estômago é promovido por intensas contrações peristálticas no antro gástrico. Ao mesmo tempo, o esvaziamento é reduzido por graus variados de resistência à passagem do quimo pelo piloro. Na maior parte do tempo, as contrações realizadas pelo estômago são fracas. Porém, cerca de 20% delas têm uma intensidade maior, começando na porção média do órgão e progredindo no sentido caudal formando anéis de constrição que esvaziam o estômago. À medida que o estômago esvazia essas contrações começam a se aproximar ao corpo do estômago, misturando-o com o quimo no antro. Cada intensa onda peristáltica dessaforça vários mililitros de quimo para o duodeno em uma ação denominada bomba pilórica. A velocidade e intensidade com que o estômago se esvazia é regulada por sinais tanto do estômago, como do duodeno, sendo os sinais do duodeno bem mais potentes O volume de alimentos promove maior esvaziamento gástrico. A dilatação da parede gástrica desencadeia reflexos mioentéricos locais que acentuam bastante a atividade da bomba pilórica e, ao mesmo tempo, inibem o piloro. Quando o quimo entra no duodeno, são desencadeados múltiplos reflexos nervosos com origem na parede duodenal. Eles voltam para o estômago e retardam ou mesmo interrompem o esvaziamento gástrico se o volume de quimo no duodeno for excessivo. Esses reflexos paralelos têm dois efeitos sobre o esvaziamento do estômago: primeiro, inibem fortemente as contrações propulsivas da “bomba pilórica” e, em segundo lugar, aumentam o tônus do esfíncter pilórico. Existem também hormônios que são capazes de inibir o esvaziamento gástrico. 1.3. Salivas e glândulas salivares Em todo tratogastrointestinal, as glândulas secretoras servem a duas funções primárias: enzimas digestivas são secretadas na maioria das áreas do trato alimentar, desde a boca até a extremidade distal do íleo; glândulas mucosas, desde a boca até o ânus, proveem muco para lubrificar e proteger todas as partes do trato alimentar. A maioria das secreções digestivas é formada em resposta a presença de alimento no trato alimentar. A quantidade secretada é proporcional a quantidade necessária para uma boa digestão. Os tipos de enzimas e os outros constituintes das secreções variam de acordo com os tipos de alimentos ingeridos. A produção dessas substâncias orgânicas segue alguns princípios como: 1. O material nutriente necessário para formação da secreção tem que se difundir ou ser ativamente transportado pelo sangue 2. Muitas mitocôndrias presentes no interior da célula glandular utilizam energia derivada da oxidação para formar ATP 3. A energia desse ATP mais os substratos providos dos nutrientes são usados para sintetizar as substâncias orgânicas das secreções, especialmente sintetizadas pelo ribossomo 4. Os materiais dessas secreções são transportados através de túbulos do retículo endoplasmático até o complexo de Golgi 5. No complexo de Golgi, as substâncias são modificadas, acrescentadas, concentradas, sob a forma de vesículas secretoras 6. Essas vesículas permanecem armazenadas até que sinais de controle nervosos ativem a secreção de seus conteúdos vesiculares pela superfície celular A secreção de água e eletrólitos é extremamente importante para acompanharem as substâncias orgânicas As principais glândulas salivares são as glândulas parótidas, submandibulares e sublinguais, além de diversas minúsculas glândulas orais. A saliva contém dois tipos de secreção de proteína: a secreção serosa contendo ptialina (uma alfa-amilase) que é uma enzima para digestão de amido e a secreção mucosa contendo mucina para lubrificar e proteger as superfícies. A saliva tem uma grande quantidade de íons, especialmente de sódio e potássio. Os ácinos produzem uma secreção inicial contendo ptialina e mucina em concentrações de íons bem próximas àquelas encontradas no líquido extracelular. À medida que essa secreção flui pelos ductos, ocorrem dois processos importantes que modificam a composição iônica da saliva. Primeiro: íons sódio são reabsorvidos ativamente nos ductos salivares e íons potássios são ativamente secretados por troca do sódio. A concentração de íons da saliva diminui, enquanto a concentração de íons potássio fica maior. Essa reabsorção de sódio excede a secreção de potássio, criando uma negatividade na qual permite que os íons cloreto passem passivamente pelos ductos salivares. Há também uma produção de bicabornato pelo epitélio dos ductos em direção aos ductos do lúmen em resposta a entrada de íons cloreto nesses ductos. Salivas são produzidas a cada minuto, quase inteiramente do tipo mucoso, tendo sua quantidade reduzida durante o sono. Essa secreção tem função extremamente importante para a manutenção da saúde dos tecidos orais, prevenindo a deterioração dos tecidos e cáries. Esse fluxo de saliva ajuda: lavar a boca das bactérias patogênicas que se alimentam de partículas de alimentos. Contém íons tiocianato e diversas enzimas proteolíticas, como a lisozima, que são fundamentais também nessa ação antibacteriana, além de conter quantidades significativas de anticorpos proteicos essenciais para o combate dessas bactérias Secreção esofágica O esôfago também produz secreções quase totalmente mucosas que tem como principal função fornecer lubrificação para a deglutição. No corpo principal do esôfago, existem glândulas mucosa simples e na sua terminação gástrica existem glândulas mucosas compostas as quase produzem um muco responsável por proteger a parede esofágica da digestão por sucos gástricos ácidos que refluem do estômago com frequência. 1.1. Suco gástrico Além de células secretoras de muco que revestem toda a superfície desse estômago, a mucosa gástrica apresenta outros dois tipos importantes de glândulas tubulares: glândulas oxínticas (gástricas) e glândulas pilóricas. As glândulas oxínticas, são encontradas em maior parte e ficam localizadas no fundo do estômago, secretam ácido clorídrico, pepsinogênio, fator intrínseco e muco. Já as glândulas pilóricas são encontradas na porção antral do estômago e constituem uma menor parte, elas secretam muco para proteger a mucosa pilórica do ácido gástrico. Elas também secretam um hormônio denominado gastrina. A glândula gástrica típica é composta por 3 tipos de células: as células mucosas do cólon, células pépticas que secretam grande quantidade de pepsinogênio e células parietais que secretam ácido clorídrico e fator intrínseco. Células oxínticas As células oxínticas secretam uma solução extremamente ácida contendo ácido clorídrico e consequentemente, uma grande concentração de íons hidrogênio. O ácido clorídrico dessa solução é formado nas projeções em forma de vilos nos canalículos e então, é conduzido desses canalículos até a extremidade secretora da célula. A principal força-motriz para a secreção desse ácido clorídrico pelas células parietais é a bomba de hidrogênio-potássio-potássio. A maior parte da capacidade do estômago de prevenir o vazamento do ácido de volta pode ser atribuída à barreira gástrica, devido a formação de muco alcalino e junções estreitas entre as células epiteliais Diferentes tipos de pepsinogênio são secretados pelas células mucosas e pépticas das glândulas gástricas, porém todos têm as mesmas funções básicas. Quando o pepsinogênio é secretado, ele não tem função digestiva. Mas ao entrar em contato com o ácido clorídrico, o pepsinogênio é clivado para formar a pepsina ativa a qual tua como enzima proteolítica em meio muito ácido. A substância fator intrínseco que é essencial para a absorção de vitamina B12 no íleo, é secretada pelas células parietais, juntamente com a secreção de ácido clorídrico. Caso eu tenha algum defeito nessa produção, estimulação da medula óssea pela vitamina B12 fica comprometida, prejudicando a maturação de hemácias culminando em uma anemia. Glândulas pilóricas As glândulas pilóricas contêm poucas células pépticas e quase nenhuma célula parietal. Possuem especialmente células mucosas idênticas às encontradas nas glândulas oxínticas e também liberam o hormônio gastrina, que tem papel crucial no controle da secreção gástrica. As células mucosas da glândula pilórica denominadas células mucosas superficiais, secretam grande quantidade de muco muito viscoso que recobre a mucosa gástrica com camada gelatinosade mucosa a qual contribui também para a lubrificação do transporte de alimento e a proteção da parede gástrica em relação a secreção ácida do estômago por conta da sua alcalinidade Fases da secreção gástrica Fase cefálica: Ocorre antes mesmo do alimento ser ingerido. Resulta da visão, do odor, da lembrança ou do sabor do alimento. São originadas de sinais neurogênicos que são levados ao longo do trato gastrointestinal. Essa fase da secreção corresponde a aproximadamente 30% da secreção gástrica Fase gástrica: Corresponde a entrada de alimento no estômago, o qual leva a secreção de suco gástrico por várias horas, durante a permanência do alimento no estômago. Corresponde a cerca de 60% da secreção gástrica Fase intestinal: Corresponde a entrada de alimento no intestino delgado, culminando na secreção de suco gástrico, provavelmente pela quantidade de gastrina liberada pela mucosa duodenal. Corresponde a 10% da produção de suco 2. Caracterizar a função dos hormônios na digestão 2.1. Relacionar o papel neuroendócrino com a digestão Hormônios: Os hormônios gastrointestinais são liberados na circulação porta e exercem as ações fisiológicas em células-alvo, com receptores específicos para o hormônio. Em termos químicos, esses hormônios são polipeptídeos ou seus derivados. Os efeitos desses hormônios persistem mesmo depois de todas as conexões nervosas serem interrompidas Ao entrar no duodeno, as gorduras provocam liberação de diversos hormônios pelo epitélio duodenal e jejunal por ligações a receptores nas células epiteliais. Os hormônios são transportados pelo sangue para o estômago onde inibem a bomba pilórica ao mesmo tempo em que aumentam a força de contração do esfíncter pilórico. Exemplos desses hormônios são: Colecistocinina: a colecistocinina (CCK) é secretada pelas células “I” da mucosa do duodeno e do jejuno, em especial em resposta aos produtos da digestão de gorduras, ácidos graxos e monoglicerídeos nos conteúdos intestinais. Esse hormônio age como inibidor, bloqueando o aumento da motilidade gástrica causado pela gastrina Hormônios secretina e o peptídeo insulinotrópico dependente de glicose, também chamado de peptídeo inibidor gástrico (GIP): é liberada principalmente pela mucosa duodenal, em resposta ao ácido gástrico que sai do estômago em direção ao piloro. No geral, esse hormônio tem um fraco efeito sobre a diminuição da motilidade gástrica. Sua maior eficiência está em estimular a secreção de insulina pelo pâncreas Gastrina: A secreção de ácido clorídrico é controlada por sinais nervoso e endócrinos. As células parietais são controlas por outros tipos de células chamadas de células semelhantes às enterocromafins (células ECL) cuja função primária é secretar histamina. As células ECL estão localizadas na submucosa, bem próximas das glândulas oxínticas, liberando histamina no espaço entre elas. A intensidade da secreção de ácido clorídrico então é diretamente proporcional a quantidade de histamina que é secretada pelas células ECL. Essa secreção de histamina é estimulada através do hormônio gastrina A gastrina, portanto, é secretada pelas células gástricas ou células “G” localizadas nas glândulas pilóricas do antro do estômago em resposta aos estímulos associados à ingestão de refeição como distensão do estômago, produtos da digestão das proteínas, principalmente das carnes. Quando os alimentos proteicos chegam a essa região do estômago algumas dessas proteínas tem efeito estimulador sobre as células da gastrina nas glândulas pilóricas, causando a liberação de gastrina no sangue para ser transportado para as células ECL do estômago. A mistura dos sucos gástricos transporta a gastrina rapidamente para as células ECL, causando a liberação de histamina que age diretamente nas glândulas oxínticas profundas. A ação da histamina é rápida, estimulando a secreção de ácido clorídrico gástrico. As ações primárias da gastrina são: estimulação da secreção gástrica de ácido e estimulação do crescimento da mucosa gástrica, além de intensificar a ação da bomba pilórica. Acetilcolina: a acetilcolina liberada pela estimulação parassimpática excita a secreção de pepsinogênio pelas células pépticas, de ácido clorídrico pelas células parietais e de muco pelas células da mucosa Secretina: tem ação maior sobre o controle da secreção pancreática, porém também exerce controle sobre a inibição gástrica. O peptídeo insulinotrópico dependente de glicose (peptídeo inibidor gástrico), o polipeptídeo intestinal vasoativo e a somatostatina também tem feitos leves a moderados na inibição da secreção gástrica. Regulação nervosa: Mastigação: A maioria dos músculos da mastigação é inervada pelo ramo motor do quinto nervo craniano, e o processo de mastigação é controlado por núcleos no troco encefálico. A estimulação de áreas reticulares específicas, nos centros do paladar do tronco cerebral são as responsáveis por causar movimentos de mastigação rítmicos