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Livro: Krause: Alimentos, Nutrição e dietoterapia 14º ed.2018 Material de: 2021 Parte 1 Ingestão: Digestão, Absorção, Transporte e Excreção de Nutrientes. Uma das considerações principais para uma avaliação nutricional completa é prezar o modelo de três passos de “ingestão, digestão e utilização”. A avaliação da função do sistema gastrointestinal (SGI) é essencial para o processo de cuidados nutricionais. O SGI humano tem cerca de nove metros de comprimento, vai da boca até o ânus e inclui estruturas orofaríngeas, esôfago, estômago, fígado e vesícula biliar, pâncreas e intestino delgado e grosso. O SGI é concebido para: (1) digerir macronutrientes proteínas, carboidratos e lipídeos do alimento e bebidas ingeridas; (2) absorver fluidos, micronutrientes e oligoelementos; (3) proporcionar uma barreira física e imunológica aos patógenos, material estranho e antígenos em potencial consumidos com o alimento ou formados durante a passagem do alimento através do SGI; (4) proporcionar sinalizadores reguladores e bioquímicos para o sistema nervoso, frequentemente envolvendo a microbiota intestinal, pela via conhecida como eixo cérebro-intestinal. 90 a 97% dos alimentos são digeridos e absorvidos; a maioria do material não absorvido é de origem vegetal. Os seres humanos não têm as enzimas para hidrolisar as ligações químicas que ligam as moléculas de açúcar que formam as fibras das plantas. (Dificuldade em digerir o amido). A saúde do corpo depende de um SGI saudável e funcional. Aproximadamente 45% das necessidades energéticas do intestino delgado e 70% das necessidades energéticas das células que revestem o cólon são fornecidas por nutrientes que passam pelo seu lúmen. **Lúmen é um espaço interno ou cavidade dentro de uma estrutura com formato de tubo num corpo, como as artérias e o intestino. Resumo dos processos digestivos e absortivos Na boca, a mastigação reduz o tamanho das partículas do alimento, que são misturadas às secreções salivares que o preparam para ser engolido. Uma pequena quantidade de amido é decomposta pela amilase salivar, mas a digestão dentro da boca é mínima. O esôfago transporta o alimento e líquidos da cavidade oral e da faringe para o estômago. No estômago, o alimento é misturado com fluido ácido e com enzimas proteolíticas e lipolíticas. Quando o alimento é digerido, um número significativo de microrganismo também é absorvido. O pH do estômago é baixo, de cerca de 1 a 4. As ações combinadas do ácido clorídrico e das enzimas proteolíticas resultam em uma redução significativa da concentração de microrganismos viáveis. Em uma refeição com tipos variados de alimentos, o esvaziamento do estômago depende do volume global e das características dos alimentos. Os líquidos se esvaziam mais rapidamente que os sólidos, partículas grandes se esvaziam mais vagarosamente que partículas pequenas, e alimentos com alta densidade energética se esvaziam mais vagarosamente do que alimentos que são menos energéticos. Acontece a digestão de lipídeos em pequenas proporções, e algumas proteínas têm sua estrutura alterada ou são parcialmente digeridas até se tornarem peptídeos grandes. Quando o alimento alcança a consistência e a concentração apropriadas, passa a se chamar quimo, e segue do estômago ao intestino delgado, onde a maior parte da digestão acontece. Nos primeiros 100 cm do intestino delgado, acontece um turbilhão de atividades, que resultam na digestão e absorção da maior parte do alimento ingerido. Os sais biliares facilitam a digestão e absorção de lipídeos, colesterol e vitaminas lipossolúveis. O intestino grosso também é o local da fermentação bacteriana dos carboidratos e aminoácidos remanescentes, da síntese de pequenas quantidades de vitamina (particularmente a vitamina K), e do armazenamento e excreção de resíduos fecais. O trânsito da boca ao ânus pode variar entre 18 e 72 horas. Enzimas na digestão A digestão do alimento é obtida por meio da hidrólise enzimática. Cofatores como ácido clorídrico, bile e bicarbonato de sódio facilitam os processos digestivos e absortivos. Exceto pelas fibras e pelos carboidratos resistentes, a digestão e a absorção do que é ingerido é completada essencialmente no intestino delgado. Reguladores da Atividade Gastrointestinal: Mecanismos Neurais e Hormonais O sistema nervoso entérico é integrado por todo o revestimento do SGI. Os receptores da mucosa detectam a composição do quimo e a distensão do lúmen e enviam impulsos que coordenam os processos de digestão, secreção, absorção e imunidade. ** O quimo é uma massa formada no estômago. Neurotransmissores e neuropeptídeos de menor peso molecular avisam os nervos para contrair ou relaxar músculos, aumentar ou diminuir a secreção de fluidos ou modificar o fluxo sanguíneo. O SGI, portanto, em grande medida, regula sua própria mobilidade e atividade de secreção. Em pessoas com doenças gastrointestinais (p.ex., infecções, doenças inflamatórias intestinais, síndrome de intestino irritável), o sistema nervoso entérico pode ser superestimulado, resultando em secreção anormal, fluxo sanguíneo modificado, permeabilidade aumentada e função imune alterada. O SGI secreta mais que 30 famílias de hormônios, sendo o maior órgão na produção de hormônios do corpo (Rehfeld, 2014). Os hormônios gastrointestinais estão envolvidos no início e no término da alimentação, sinalizando fome e saciedade, estabelecendo o ritmo dos movimentos do SGI, conduzindo o esvaziamento gástrico, regulando o fluxo sanguíneo e a permeabilidade, preparando as funções imunológicas e estimulando o crescimento das células (dentro e para além do SGI). Mecanismos de Absorção e Transporte Os dois mecanismos básicos de transporte utilizados são o transporte ativo e passivo. As principais diferenças entre os dois são se: (1) a energia em forma de ATP é exigida e (2) o nutriente sendo transportado está se movendo com ou contra um gradiente de concentração. O transporte passivo não requer energia, e os nutrientes se movem de um local de alta concentração para um local de baixa concentração. Uma proteína de transporte pode ou não ser envolvida. Se o nutriente se move pela membrana borda em escova sem uma proteína de transporte, é chamado de difusão passiva; em casos em que uma proteína de transporte assiste a passagem do nutriente pela membrana borda em escova, esse processo é chamado de difusão facilitada. O transporte ativo é o movimento da molécula através das membranas da célula na direção oposta ao seu gradiente de concentração, que, portanto, exige uma proteína de transporte e energia na forma de ATP. Alguns nutrientes podem partilhar de um mesmo transportador e, assim, concluir a absorção. Site: infoenem, 2016. Microbiota Intestinal Também chamada de microbioma, é uma mistura dinâmica de micróbios essenciais que se desenvolvem sob influências-chave genéticas, ambientais, dietéticas e de doenças. As funções fisiológicas chave da microbiota comensal incluem: (1) efeitos de proteção exercidos diretamente pela espécie específica de bactérias; (2) controle da proliferação e diferenciação de células epiteliais; (3) produção de nutrientes essenciais da mucosa, tal como ácidos graxos de cadeia curta e aminoácidos; (4) prevenção do excesso de crescimento de organismos patogênicos; (5) estímulo da imunidade intestinal; (6) desenvolvimento do eixo cérebro-intestinal. A abundância reduzida ou mudanças nas proporções relativas dessas bactérias benéficas, um estado chamado de disbiose, está associada a diversas doenças, tanto em crianças como em adultos. A ação bacteriana é mais intensa no intestino delgado distal e no intestino grosso. Depois de uma refeição,as fibras da dieta, amidos resistentes, pedaços remanescentes de aminoácidos e muco desprendido do intestino são fermentadas pelos micróbios presentes. Estratégias para estabilizar e fortalecer os micróbios benéficos dentro da microbiota na tentativa de manter ou melhorar a saúde incluem o consumo de prebióticos, probióticos e simbióticos. Probióticos são microrganismos vivos; podem ser encontrados em produtos alimentícios fermentados (tais como missô ou chucrute) ou como suplemento dietético. Prebióticos são ingredientes alimentares não digeríveis que têm um efeito estimulante específico em populações bacterianas do SGI selecionadas. Os prebióticos devem ter os seguintes três atributos para beneficiar os micróbios “benéficos”, como lactobacilos e bifidobactérias: (1) ser capaz de escapar da digestão no SGI superior, (2) ser capaz de ser fermentados pela microbiota em AGCCs; (3) ser capaz de aumentar a abundância ou a proporção relativa das bactérias conhecidas por contribuir para a saúde humana. Simbióticos são combinações sinergéticas de probióticos e prebióticos, no mesmo alimento ou suplemento. Digestão e Absorção de Tipos Específicos de Nutrientes: Carboidratos e Fibras A maioria dos carboidratos alimentares são consumidos na forma de amidos, dissacarídeos e monossacarídeos. Os seres humanos têm habilidade significativa para digerir amidos, mas não para digerir a maioria das fibras; Na boca, a enzima salivar amilase opera em um pH neutro ou levemente alcalino e começa a ação digestiva hidrolisando uma pequena quantidade de moléculas de amido em fragmentos menores. A maior parte da digestão de carboidratos ocorre no intestino delgado proximal. Enzimas da borda em escova dos enterócitos quebram ainda mais os dissacarídeos e oligossacarídeos em monossacarídeos. Os monossacarídeos resultantes (i.e., glicose, galactose e frutose) passam pelos enterócitos e para dentro do fluxo do sanguíneo pelos capilares da vilosidade, onde são transportados pela veia porta até o fígado. Em concentrações baixas, a glicose e a galactose são absorvidas pelo transporte ativo. A frutose é absorvida a partir do lúmen intestinal através da membrana borda em escova, utilizando um facilitador de transporte GLUT5. Algumas formas de carboidratos (i.e., celulose, hemicelulose, pectina, goma e outras formas de fibras) não podem ser digeridas por seres humanos porque nem a amilase pancreática nem a salivar têm a habilidade de quebrar as ligações que conectam os açúcares componentes. Esses carboidratos passam para o cólon relativamente sem alterações, e lá são parcialmente fermentados pelas bactérias do cólon. Outros amidos e açúcares resistentes também são menos bem digeridos ou absorvidos pelos seres humanos; portanto, seu consumo pode resultar em quantidades significativas de amido e açúcar no cólon. Esses amidos resistentes e alguns tipos de fibras alimentares são fermentadas para formar AGCCs e gases. Proteínas Em geral, as proteínas animais são digeridas mais eficientemente que as proteínas vegetais, mas a fisiologia humana permite a digestão e absorção muito efetivas de grandes quantidades de fontes de proteínas ingeridas. A digestão das proteínas começa no estômago, onde algumas proteínas são quebradas em proteoses, peptonas e polipeptídeos grandes. A maior parte da digestão das proteínas acontece na parte superior do intestino delgado, mas ela continua por todo o SGI. O contato entre o quimo e a mucosa do intestino permite a ação da enteroquinase ligada à borda em escova, uma enzima que transforma o tripsinogênio pancreático em tripsina ativa, a maior enzima pancreática que digere proteínas. A tripsina, quimotripsina e carboxipeptidase pancreáticas decompõem a proteína intacta e continuam a decomposição iniciada no estômago, até que pequenos polipeptídeos e aminoácidos sejam formados. A fase final da digestão das proteínas acontece na borda em escova, onde alguns dos dipeptídeos e tripeptídeos são hidrolisados em seus aminoácidos componentes por hidrolases peptídeas. Os produtos finais da digestão das proteínas são absorvidos, tanto como aminoácidos quanto em pequenos peptídeos. Os peptídeos e aminoácidos absorvidos são transportados para o fígado pela veia porta para serem metabolizados pelo fígado e são liberados para a circulação geral. Quase toda a proteína é absorvida antes de alcançar o final do jejuno, e somente 1% das proteínas ingeridas é encontrado nas fezes. Pequenas quantidades de aminoácidos podem permanecer nas células epiteliais e são utilizadas para a síntese de novas proteínas, incluindo enzimas intestinais e novas células. Lipídios Aproximadamente 97% dos lipídeos alimentares estão sob a forma de triglicerídeos, e o restante é encontrado como fosfolipídeos e colesterol; Somente pequenas quantidades de gordura são digeridas na boca, pela lipase lingual, e dentro do estômago, pela ação da lipase gástrica; Entretanto, a maior parte da digestão gástrica acontece no intestino delgado, como resultado da ação emulsificadora dos sais biliares e da hidrólise feita pela lipase pancreática; A combinação da ação peristáltica do intestino delgado com a ação tensoativa e emulsificadora da bile reduz os glóbulos de gordura a pequenas gotículas, fazendo- as mais acessíveis para a digestão pela enzima digestiva de lipídeos mais potente, a lipase pancreática. A emulsificação dos lipídeos no intestino delgado é seguida por sua digestão, principalmente pela lipase pancreática, que forma ácidos graxos e monoglicerídeos. Os ácidos graxos provenientes da digestão formam com a bile micelas, que são levadas até a membrana intestinal para absorção. **Micelas- (pequenos agregados de ácidos graxos, monoglicerídeos, colesterol, sais biliares e outros lipídeos). Na liberação dos componentes lipídicos, os sais biliares luminais são reabsorvidos ativamente no íleo terminal e devolvidos para o fígado para reentrar no intestino em secreções biliares. Esse processo de reciclagem eficiente é conhecido como circulação êntero-hepática. O(s) mecanismo(s) celular(es) pelo(s) qual(is) os ácidos graxos atravessam a membrana borda em escova inclui(em) tanto difusão passiva (uma forma de transporte que não exige energia) como processos de transporte ativos. Em condições normais, 95% a 97% dos lipídeos ingeridos são absorvidos nos vasos linfáticos. Aumento da motilidade, mudanças na mucosa intestinal, insuficiência pancreática ou ausência de bile podem diminuir a absorção de lipídeos. Vitaminas e Minerais As vitaminas e minerais dos alimentos estão disponíveis como macronutrientes e são digeridos e absorvidos através da camada da mucosa, principalmente no intestino delgado. (imprimi pag 105) A absorção mineral é mais complexa, especialmente a absorção de minerais cátions. Esses cátions, tais como o selênio, estão disponíveis para absorção por meio do processo de quelação, em que um mineral é unido a um ligando – normalmente um ácido, ou um aminoácido – para ficar em um formato absorvível pelas células intestinais. A absorção de ferro e de zinco têm diversas características em comum, em que a frequência de absorção depende parcialmente das necessidades do hospedeiro, utilizam ao menos uma proteína de transporte, e cada um tem mecanismos para aumentar a absorção, quando os estoques estão inadequados. Uma vez que os fitatos e oxalatos das plantas prejudicam a absorção de ferro e zinco, a absorção é melhor quando são consumidas fontes animais. Os minerais são transportados pelo sangue ligados a proteínas transportadoras.
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