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AULA 1: FUNDAMENTOS DO SISTEMA GASTROINTESTINAL, SNE E REB. SISTEMA DIGESTÓRIO • Formado por órgãos ocos em série que se comunicam as duas extremidades com o meio ambiente. • Originando o trato gastrintestinal (TGI) e órgãos nexos que enviam suas secreções para o lúmen do TGI. • Participa da manutenção do equilíbrio energético do organismo. • Este em conjunto com o sistema circulatório, oferece substratos energéticos e plásticos, água, íons e coenzimas as células teciduais. - Trato Gastrointestinal • Cavidade oral; • Faringe; • Esôfago; • Estômago; • Intestino Delgado; • Intestino Grosso/ Cólon; • Ânus. Estes são delimitados entre si por esfíncteres. As secreções do estômago, intestino delgado e groso, processamento químico dos alimentos, facilitado pela motilidade do TGI, adentrados na cavidade oral para redução das moléculas e assim serem absorvidas, sobre o intestino salgado para o meio intersticial vascular. - Órgãos anexos • Glândulas salivares; • Pâncreas; • Fígado; • Vesícula biliar. A secreção do fígado é armazenada na vesícula biliar, das glândulas salivares vão para a cavidade oral, e as secreções do pâncreas e vesícula biliar ao intestino delgado. PROCESSOS DO SISTEMA GASTROINTESTINAL 1 - MOTILIDADE: movimentos da musculatura gastrointestinal, principalmente musculatura lisa. Através de eventos propulsivos como a peristalse e de mistura, trituração e progressão cefalocaudal como as segmentações do intestino delgado (excreção de produtos não digeridos). 2 - SECREÇÃO: sintetizadas nos órgãos anexos ao TGI, assim como produzidas pelo estômago e intestino, secreção de água e enzimas digestivas, propiciando ambientes de pH e tonicidade e composição eletrolítica, fundamentais para digestão de nutrientes orgânicos, encaminhados para a região luminal provenientes da célula da mucosa ou algum órgão anexo. 3 - DIGESTÃO: hidrólise enzimática dos nutrientes orgânicos (macromoléculas, macronutrientes), transformando-as em moléculas menores com capacidade de atravessar a parede do TGI e serem absorvidas através de sua mucosa de revestimento interno. 4 - ABSORÇÃO: responsável pelo transporte de células menores (nutrientes hidrolisados), da região do lúmen do TGI, sob o epitélio intestinal para a circulação linfática e sistêmica. Ocorre principalmente no intestino delgado, responsável pela absorção dos produtos resultantes da hidrólise dos nutrientes orgânicos, assim como vitaminas, água e eletrólitos. 5 - EXCREÇÃO: eliminação de partículas não absortivas através das fezes. • Estes processos são coordenados pelos sistemas neuroendócrinos intrínsecos do sistema digestório e do organismo como um todo. AULA 1: FUNDAMENTOS DO SISTEMA GASTROINTESTINAL, SNE E REB. SISTEMA GASTROINTESTINAL COMUNICAÇÃO COM O MEIO AMBIENTE A mucosa de revestimento interno do TGI é uma das interfaces entre o meio ambiente e o meio interno do organismo, está comunicação com o meio ambiente é promovida por duas extremidades oral e anal, também ocorre a comunicação com o meio intersticial-vascular, dessa forma a composição do fluido luminal depende as trocas realizadas entre o compartimento luminal e o meio interno do organismo assim como da excreção fecal, sendo dessa forma um fluido extracorpóreo pois depende do lúmen do TGI e do meio exterior. FUNÇÃO IMUNOLÓGICA A função imunológica do sistema digestório é efetuada por células, nodos e gânglios linfáticos secretores de substancias imunológicas, que em conjunto formam o GALT (gut associated lymphoid tissue). Importante pois o TGI tem a maior área do organismo, assim como atua diretamente com agentes infecciosos e tóxicos. Também são importantes em doenças inflamatórias do TGI. HISTOLOGIA • Camada interna = mucosa, com vilosidade e microvilosidade (epitélio absortivo). • Camada média = submucosa, tecido conjuntivo e vasos sanguíneos, linfáticos, linfonodos e inervação significativa. • Camada externa = muscular externa, formada por musculo circular e musculo longitudinal, responsável por movimentos de segmentação e peristalse • Camada adventícia = serosa, formada por uma camada de células epiteliais pavimentosas e peritônio visceral. • Plexos nervosos = são agregados ganglionares de corpos celulares de neurônios motores e sensoriais, fibras nervosas amielínicas, interneurônios sinapses entre fibras sensoriais aferentes e fibras motoras e secretoras eferentes. O sistema nervoso entérico é um sistema nervoso intrínseco, constituído por uma rede neural intramural na parede do TGI. SNE é autônomo, com capacidade de regular todas as funções motoras, secretoras e endócrinas do TGI, mesmo na ausência de alguma outra inervação extrínseca (como SNA simpático e parassimpático). É um sistema nervos intrínseco ou intramural, pois está na parede do TGI desde a região esofágica até a região anal. Formado por: plexos ganglionares maiores; • Plexo submucoso (MEISSNER) – secreção gastrointestinal e fluxo sanguieno. SISTEMA NERVOSO ENTÉRICO (SNE) • Plexo mioentérico (AUERBACH) – motilidade gastrointestinal. E plexos ganglionares secundários e terciários. Neurotransmissores: ACh (acetilcolina), VIP (peptídeo intestinal vasoativa) e NO (oxido nítrico). Os interneurônios do SNE realizam sinapses entre fibras sensoriais aferentes de receptores sensoriais da parede do TGI e neurônios eferentes motores ou secretores que conduzem informação para o TGI. Com 500 milhões de neurônios, sendo o envelhecimento causa de diminuição de neurônios mioentéricos. INTEGRAÇÃO O SNE pode ser modulado pelo SNA, devida a atuação das fibras neurais do SNA, parassimpático e simpático, realizarem sinapses com interneurônios dos plexos intramurais ou terminam nos plexos. Simpático – Este direciona eferencias inibitórias por fibras pré-ganglionares e fibras pós-ganglionares, com o intuito de inibir o plexo mioentérico e plexo submucoso (SNE), promovendo a diminuição da ação dos órgãos efetores da parede do TGI, desta forma diminuição dos processos digestivos e absortivos do TGI. Parassimpático – Este direciona eferencias pelo nervo vago e nervo pélvico, atua de forma a estimular o plexo mioentérico e plexo submucoso (SNE), enviando eferencias a órgãos efetores da parede do TG, assim amplificando e aumentando os processos digestivos e absortivos do TGI (motilidade e secreção). São principalmente colinérgicos (neurotransmissor é a ACh). REFLEXOS CURTOS E REFLEXOS LONGOS Reflexos curtos = Quando vias aferentes dos receptores sensoriais, localizados na parede do sistema digestórios, realizam sinapses com corpos celulares de interneurônios dos plexos intramurais, desta forma dentro do TGI. Receptores sensoriais identificam a presença de um alimento -> Realizam sinapse com interneurônios (plexo submucoso) e com neurônios (plexos ganglionares maiores do SNE intramural) -> Destes são eferencias para a musculatura lisa e glândulas, promovendo uma resposta/ação. • Ex: aumento da motilidade do TGI e peristalses curtas. Reflexos longos = Quando receptores sensoriais (mecano, quimio e osmorreceptores) localizados na parede do TGI, quando estimulados pela chegada do alimento, enviam impulsos aferentes ao SNC, via nervos vagos ou pélvicos. Receptores sensoriais identificam a presença de alimento -> Enviam aferencias para o SNC (na medula espinhal) -> Sendo o nervo vago ou nervo pélvico -> Estes neurônios enviam aferencias para o SNE -> Estes enviam eferencias para órgão efetores, como células musculares e glândulas. • Ex: reflexos longos vagovagais. MOTILIDADE DO TRATO GASTROINTESTINAL • Realizada pela musculatura lisa circular e longitudinal da parede do TGI. • Este mecanismo proporciona a mistura de alimentos com as secreções luminais e o seu contato com a mucosa de revestimento interna do trato, otimizando processos de digestão a absorçãointestinal. • Desde o terço inferior do esôfago ao esfíncter anal interno. • Exceto = cavidade oral, faringe, terço superior do esôfago, esfíncter anal externo FIBRAS MUSCULARES LISAS • 50 a 200 µm (comprimento) e 4 a 10 um (diâmetro). • Sem sarcômeros ou sistema de túbulos transversos, • Formam uma rede disposta obliquamente nas células ligadas ao citoesqueleto, quando contraídas disparam tensão por toda a célula. • Organizadas em um sincício funcional GAP-JUNCTIONS • Junções comunicantes as unem, permitindo a passagem passiva de íons e moléculas até 1300 Da, podendo dessa forma ocorrer a passagem de segundos mensageiros intracelulares por ente canal. • Quando centenas de fibras musculares lisas se juntam formam feixes, estes são inervados por um único neurônio, juntos formam uma unidade motora. • O neurônio contem variculosidades ao longo do axônio, onde são liberados os neurotransmissores, estes ativam as fibras musculares mais próximas, entretanto a excitação e dissipada para todas as células do feixe pelos canais gap-junctions, assim as fibras se contraem simultaneamente. • Desta forma a musculatura lisa visceral é um sincício morfológico e funcional, assim unitária. RITMO ELÉTRICO BASAL TIPOS DE CONTRAÇÃO • Contração Fásica = São contrações e relaxamentos curtos, ocorrem em poucos segundos ou minutos. São musculaturas do corpo do esôfago, do corpo e antro do estômago, intestinos delgado e grosso (predominante na maior parte do trato). • Contração Tônica = São contrações e relaxamentos longos, ocorrem em minutos ou horas. São as musculaturas dos esfíncteres e da porção fúndica do estômago (“tônus”). O acoplamento excitação-contração na musculatura lisa visceral depende de influxo de Ca2+ do meio extracelular. O aumento citosólico de Ca2 promove contração, resultando na ativação de canais para Ca2+ dependentes de voltagem, promovendo a despolarização do sarcolema. Permitindo a passagem de Ca2+, estando acumulado nos cavéolos do sarcolema. Desta forma, o aumento citosólico de Ca2+, de níveis de repouso para excitação máximo promove a contração. O Ca2+ ampliado se liga a calmodulina e ativa uma cadeia leve da miosinoquinase (MLCK). A transferência do grupo fosforila, resultante da hidrólise do ATP, a miosina ativa e propicia sua interação com a actina, formando o complexo actomiosina e desenvolvendo tensão ou contração. Ao final do processo de contração e excitação Ca2+ diminui, pelo bombeamento para fora por uma Ca2+- ATPase e contratransportador Ca2+/Na+ localizados no sarcolema. Dessa forma, acaba a atividade miosinoquinase, e uma fosfatase remove o grupo fosforila da miosina, desfazendo o complexo actomiosina e provocando a queda da tensão ou relaxamento muscular. RITMO ELÉTRICO BASAL (REB) • O REB se refere a despolarização originada de regiões de marca passo que podem alcançar o limiar elétrico da fibra. • O potencial de repouso do sarcolema das fibras musculares lisas, variam de -40 e -58 milivolts, este é inferior das fibras estriadas, em função da menor razão entre as permeabilidades de sódio e potássio. • Este potencial sofre variações sublaminares de 5 a15 milivolts, conhecidas como ondas lentas. • Ondas lentas tem origem de células semelhantes a miofibroblastos indiferenciados ou fibras musculares diferenciadas, que se interpõem nas camadas de musculo liso circular e longitudinal. • Ainda supostamente atuam como marca passo, conhecidas como fibras intersticiais de Cajal (FICj). • As FICj se comunicam entre si e com fibras musculares lisas vizinhas da parede do TGI por gap-junctions, proporcionando a excitação por toda a musculatura. • Dessa forma, fibras lisas desenvolvem ondas lentas, com frequências determinadas pelos marca passos, originando o REB. • O REB do estômago é de 3 ondas lentas/min, o duodeno 12-13 ondas lentas/min, no jejuno de 10-11 ondas lentas/min, e íleo de 8-9 ondas lentas/min. • Contrações da musculatura ocorrem em fase com as ondas lentas, desde que as despolarizações alcancem o limiar contrátil. • As amplitudes das contrações são proporcionais as ondas lentas. • As contrações que ocorrem em fase com as ondas lentas resultam na ativação de canais para Na+, K+ e Ca2+ dependentes de voltagem, do sarcolema. • Caso a despolarização é de maior amplitude, alcançam o limiar elétrico da fibra, e originam potenciais de ação nas cristas das ondas lentas. • Neste caso, a amplitude das contrações depende da frequência dos potenciais de ação nas cristas nas cristas das ondas lentas. Neste caso são vistos os eventos de motilidade gástrica intestinais, como movimento de mistura ou propulsivos. • Devido a contração lenta das fibras musculares lisas, ocorre a somação temporal em resposta a um conjunto de potencias de ação. • Potencias de ação de fibras musculares lisas viscerais são mais lentos que fibras musculares estriadas. • Na despolarização, ocorre a ativação de canais Na+ e Ca2+ dependentes de voltagem. • Na repolarização, ocorre redução de canais Na+ e Ca2+, e aumento de canais K+. • Entre os potenciais de ação, a tensão da fibra muscular não retorna a linha base, mantendo sempre uma contração (tônus). • O SNA e SNE regulam a amplitude das ondas lentas, e podem alterar a frequência e potenciais de ação dos picos das mesmas ondas. Dessa forma regulam a força de contração e frequência de REB. • Ainda, a estimulação noradrenérgica diminui a amplitude das contrações, e estimulação colinérgica aumenta a força contrátil, devido aumento de amplitude das ondas lentas e frequência de potencias de ação.