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1 1 Lucas Ferraz Medicina 2º P SP 1.2 Objetivos: 1) Descrever a participação do sistema digestório na manutenção do equilíbrio hidroeletrolítico. 2) Descrever movimentos peristálticos e os mecanismos neural e hormonal do controle do peristaltismo. 3) Identificar os mecanismos de controle do esvaziamento gástrico e da motilidade intestinal. 4) Identificar as propriedades da musculatura lisa do sistema digestório. a) Descrever o mecanismo do vômito e da diarreia. 5) Identificar como os diferentes tipos de alimentos (composição, consistência e quantidade) interferem no controle neural e hormonal da função de cada segmento do sistema digestório. 6) Descrever, no contexto das necessidades de alimentação, os processos de digestão, absorção e excreção que ocorrem no tubo digestório. 7) Relacionar os fatores psicológicos com o sistema digestório. 1) DESCREVER A PARTICIPAÇÃO DO SISTEMA DIGESTÓRIO NA MANUTENÇÃO DO EQUILÍBRIO HIDROELETROLÍTICO. Em condições fisiológicas normais, a água e os eletrólitos ingeridos, somados à água e eletrólitos das secreções digestivas, são quase totalmente absorvidos no intestino, de tal maneira que apenas 100 a 200 ml de água são habitualmente eliminados nas fezes no período de 24 horas. Perdas digestivas extraordinárias podem ocorrer em diversas situações como diarreia profusa, fistulas digestivas, vômitos, aspiração por sonda nasogástrica, ileo adinâmico, obstrução intestinal, podendo atingir até mais de 6 litros por dia. As secreções digestivas, com exceção da pancreática e biliar, são discretamente hipotônicas em relação ao plasma; a bile é praticamente isosmótica e a pancreática discretamente hiperosmótica. A perda intensa de suco gástrico por estenose decorrente de úlcera péptica (pré pilórica ou duodenal), resulta em alcalose metabólica hipoclorêmica pela perda de ácido cloridrico. As perdas de secreções do trato digestivo distal ao piloro podem levar à acidose metabólica. Grande parte da água e dos eletrólitos, nesse quimo, é absorvida no cólon, sobrando menos de 100 mililitros de líquido para serem excretados nas fezes. A mucosa do intestino grosso, como a do intestino delgado, tem alta capacidade de absorver, ativamente, sódio, e a diferença de potencial elétrico gerada, pela absorção do sódio, promove absorção de cloreto. Os complexos juncionais, entre as células epiteliais do epitélio do intestino grosso, são muito menos permeáveis que os do intestino delgado. Isto evita a retrodifusão significativa de íons, através dessas junções, permitindo, assim, que a mucosa do intestino grosso absorva íons sódio - isto é, contra gradiente de concentração bem maior -diferentemente do que ocorre no intestino delgado. Isto é especialmente verdadeiro na presença da aldosterona porque o hormônio intensifica, bastante, a capacidade de transporte de sódio. Além disso, como ocorre na porção distai do intestino delgado, a mucosa do intestino grosso secreta íons bicarbonato enquanto absorve, simultaneamente, número igual de íons cloreto, em processo de transporte por troca já descrito antes. O bicarbonato ajuda a neutralizar os produtos finais ácidos da ação bacteriana no intestino grosso. A absorção de íons sódio e cloreto cria um gradiente osmótico, através da mucosa do intestino grosso, o que, por sua vez, leva à absorção de água. 2) DESCREVER MOVIMENTOS PERISTÁLTICOS E OS MECANISMOS NEURAL E HORMONAL DO CONTROLE DO PERISTALTISMO. Os movimentos peristálticos ocorrem como consequência da contração dos músculos lisos que constituem os órgãos do tubo digestório. O peristaltismo são ondas progressivas de contração que se movem de uma seção do trato gastrointestinal para a próxima. Os movimentos peristálticos são movimentos involuntários rítmicos que ocorrem graças a comandos do nosso sistema nervoso, mais precisamente o sistema nervoso autônomo. Essa porção do sistema nervoso é responsável por comandar as ações internas do nosso corpo, tais como o ritmo cardíaco e a secreção de algumas glândulas, além, é claro, do controle da musculatura lisa. O sistema nervoso autônomo é dividido em duas partes distintas: o sistema nervoso simpático e o parassimpático. Normalmente, enquanto um estimula a ação de um órgão, o outro causa sua inibição. No caso dos movimentos peristálticos, o parassimpático aumenta o peristaltismo, enquanto o simpático ocasiona a inibição dos movimentos. 2 2 Lucas Ferraz Medicina 2º P INERVAÇÃO SIMPÁTICA As fibras pré-ganglionares simpáticas têm origem entre os segmentos, torácico (T5) e lombar (L2), da medula espinhal e fazem sinapse em gânglios localizados fora do TGI. A partir daí, fibras pós-ganglionares simpáticas fazem sinapse no plexo mioentérico e submucoso e, daí as informações são retransmitidas para o músculo liso e para as células endócrinas e secretoras. A ação do sistema nervoso simpático sobre o sistema digestório tem como função a diminuição da atividade global do TGI. INERVAÇÃO PARASSIMPÁTICA A inervação parassimpática do TGI é dada pelo décimo par de nervo craniano (nervo vago) e pelo nervo pélvico, cuja origem é no segmento sacral da medula espinhal. O nervo vago inerva a parte superior do TGI (esôfago, estômago, intestino delgado, cólon ascendente) e o nervo pélvico as regiões mais inferiores do TGI (cólons transverso e descendente, reto). Diferentemente das fibras pré- ganglionares simpáticas, as parassimpáticas fazem sinapse em gânglios que ficam localizados nos plexos mioentérico e submucoso. Nesses dois plexos as informações nervosas são coordenadas e retransmitidas para o músculo liso e para as células endócrinas e secretoras. A ação do sistema nervoso parassimpático sobre o sistema digestório tem como função aumento da atividade global do TGI. 3) IDENTIFICAR OS MECANISMOS DE CONTROLE DO ESVAZIAMENTO GÁSTRICO E DA MOTILIDADE INTESTINAL. ESVAZIAMENTO GÁSTRICO O controle do esvaziamento gástrico é duplo, neural e hormonal, e se dá pela regulação da motilidade gástrica e da constrição do esfíncter pilórico. Dois hormônios da mesma família, a colecistocinina (CCK) e a gastrina aumentam a motilidade gástrica, mas inibem o esvaziamento, por ação constritora sobre o esfíncter pilórico. A gastrina, em humanos, é produzida pelo antro gástrico e pela porção proximal do duodeno. A colecistocinina é produzida pelo duodeno. A secretina e o GIP (peptídio inibitório gástrico), hormônios de uma mesma família de peptídios, inibem a motilidade e aumentam o tônus do piloro. Portanto, inibem o esvaziamento gástrico. O principal estímulo para a liberação destes hormônios é o pH do quimo em contato com a mucosa duodenal. A velocidade de esvaziamento gástrico dependerá da natureza do material ingerido. Gorduras, por exemplo, estendem o período de digestão. MOTILIDADE INTESTINAL A motilidade no trato gastrintestinal tem dois propósitos: transportar o alimento da boca até o ânus e misturá-lo mecanicamente para quebra-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 Gl e é modificada por informações químicas dos nervos, dos hormônios e dos sinais parácrinos. A maior parte do trato Gl é composta por músculo liso unitário, com grupos de células eletricamente conectadas por junções comunicantes para criam segmentos contráteis. 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 estômagoe 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 simplesmente ondas lentas. Pesquisas atuais indicam que 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. 4) IDENTIFICAR AS PROPRIEDADES DA MUSCULATURA LISA DO SISTEMA DIGESTÓRIO. O tecido muscular liso é o tecido que constitui a musculatura dos órgãos internos como o estômago e os vasos sanguíneos. É o tecido responsável por diversos movimentos internos, como os movimentos peristálticos no trato digestório e as contrações do parto. Sua contração é bastante lenta e não tem ação voluntária, ou seja, não depende de comandos conscientes do indivíduo. Suas células são uninucleadas, bastante alongadas e têm extremidades afiadas. O tecido muscular liso não apresenta estriações. Seus filamentos de actina e miosina não se organizam de maneira padronizada como nas células estriadas. A musculatura lisa apresenta na membrana plasmática de suas células cavidades chamadas de cavéolas. Nelas, podem 3 3 Lucas Ferraz Medicina 2º P ser encontrados íons Ca2+, que são utilizados para iniciar o processo de contração muscular. O músculo liso pode ser dividido em dois grandes tipos: →Músculo Liso Multiunitário: é composto por fibras musculares separadas e discretas, que se contraem independentemente das outras, alguns exemplos desses músculos são o músculo ciliar do olho, o músculo da íris e o músculo piloeretores que causam a ereção dos pêlos quando estimulados pelo sistema nervoso simpático. →Músculo Liso Unitário: milhares de fibras musculares lisas que se contraem juntas, que são ligadas por muitas junções comunicantes, das quais os íons fluem livremente de uma célula para outra, de forma que os potenciais de ação, ou o simples fluxo de íons, podem passar de uma fibra para a seguinte e fazer com que se contraiam em conjunto, esse tipo de músculo pode ser encontrado nas paredes da maioria das vísceras do corpo, incluindo o intestino, os ductos biliares, os ureteres, o útero e muitos vasos sanguíneos. A) DESCREVER O MECANISMO DO VÔMITO E DA DIARREIA. VÔMITO Em geral o vômito é precedido pela acumulação de quantidade considerável de saliva misturada com ar, na porção inferior do esôfago, o que causa certa distensão. O ato do vômito propriamente dito caracteriza-se por inspiração forçada, seguida de um fechamento da glote e aspiração de ar para o esôfago. Esse volume de ar colabora para a distensão do esôfago, iniciada previamente pela saliva acumulada acima da cárdia (abertura superior do estômago). Em seguida, a respiração sofre uma parada e o diafragma é deprimido, com consequente estiramento do esôfago. Ao mesmo tempo, há uma contração da musculatura abdominal, que comprime as vísceras e, em particular, o estômago contra o diafragma, e ocorre um relaxamento da cárdia. A cabeça se lança para a frente e o conteúdo gástrico é ejetado para o exterior. É a contração da musculatura abdominal que fornece energia para a eliminação do conteúdo do estômago. Muitas vezes, após o esvaziamento do estômago, o esfíncter pilórico (que regula a passagem gastroduodenal) se relaxa e permite que o conteúdo do duodeno também possa ser vomitado. O processo do vômito é controlado por um centro nervoso localizado na medula. As fibras aferentes para esse centro podem provir de diferentes pontos do organismo. O contingente mais importante dessas fibras provém das terminações nervosas da faringe e fauces, o que explica a possibilidade de se provocar vômito pela estimulação mecânica da superfície mucosa dessas regiões. Outro importante contingente de fibras aferentes provém do estômago e duodeno. Algumas substâncias, ditas eméticas (que induzem o vômito), estimulam essas fibras. Uma estimulação rítmica do labirinto, como a causada por movimentos de veículos (doença do movimento), pode causar vômito, e certas regiões do cerebelo, entre as quais o nódulo e a úvula, estão implicadas no processo. Mecanismos de natureza psíquica podem também ser causa de náuseas e vômitos. Assim, em certas neuroses e psicoses, pode ocorrer vômito, sem nenhuma causa orgânica que o explique. Doenças febris agudas podem ser acompanhadas de náuseas e vômito, principalmente nas crianças de pouca idade. Tais reações parecem provir da liberação de substâncias tóxicas que agem sobre o sistema nervoso, provocando também mal-estar geral, fraqueza e cefaleia. DIARREIA A diarreia ocorre quando há desequilíbrio entre absorção e secreção de fluidos pelo intestino devido a uma enterotoxina ou lesão que acarrete uma diminuição da absorção, mediada por agressão direta pelo micro- organismo ou citotoxina. Podemos classificar as diarreias pelo seu mecanismo fisiopatológico: →Osmótica Presença de solutos osmoticamente ativos que não absorvíveis pelo intestino, o que causa um acúmulo de líquidos e diarreia. Exemplos: lactulose, manitol, induzida por magnésio (antiácidos), disabsorção de carboidratos e uso de antibióticos. →Secretória Há distúrbio no transporte hidroeletrolíticos na mucosa intestinal, geralmente causado por uma toxina, droga ou patologias intestinais e sistêmicas. Exemplos: Cólera, coli enterotoxigênica, Clostridium difficile, Shigella, Salmonela; IECA, furosemida, cafeína, fluoxetina; Venenos; Doença celíaca, doença inflamatória intestinal; 4 4 Lucas Ferraz Medicina 2º P →Inflamatória Alteração na absorção da mucosa por alteração inflamatória, que lesiona e leva a morte dos enterócitos, e não consegue absorver ou transportar açúcares, aminoácidos ou eletrólitos, ocorre a diarreia. Exemplos: Colites, tuberculose, doença inflamatória intestinal; →Esteatorreia Quadros em que há uma disabsorção de lipídios secundária a má absorção ou má digestão. Exemplos: Insuficiência exócrina do pâncreas, isquemia mesentérica. →Funcional A hipermotilidade intestinal está associada a outros mecanismos de diarreia, mas como uma causa primária não é comum e é um diagnóstico de exclusão. As diarreias agudas estão mais associadas a gastroenterites virais, como o rotavírus, bacterianas, como E. coli, Shigella, Campylobacter, Cólera, ou parasitarias, helmintos e protozoários. Já as diarreias crônicas, estão mais associadas a parasitoses não tratadas, doença inflamatória intestinal e intolerâncias alimentares à lactose ou glúten, por exemplo. 5) IDENTIFICAR COMO OS DIFERENTES TIPOS DE ALIMENTOS (COMPOSIÇÃO, CONSIS TÊNCIA E QUANTIDADE) INTERFEREM NO CONTROLE NEURAL E HORMONAL DA FUNÇÃO DE CADA SEGMENTO DO SISTEMA DIGESTÓRIO. A estimulação parassimpática aumenta a atividade do sistema nervoso entérico. A estimulação simpática, em geral, inibe a atividade do trato gastrointestinal. → O plexo mientérico, ou plexo de Auerbach, é um plexo externo situado entre as camadas da musculatura lisa. A estimulação causa (1) aumento do "fônus" da parede intestinal; (2) aumento da intensidade das contrações rítmicas; (3) aumento da frequência de contrações; e (4) aumento da velocidade de condução. - O plexo mientérico também é útil para inibir o esfíncter pilórico (que controla o esvaziamento gástrico), o esfíncter da válvula ileocecal (que controla o esvaziamento do intestino delgado para o ceco) e o esfíncter esofágico inferior (que permite que o alimento entre no estômago). → O plexo submucoso, ou plexo de Meissner, é um plexo interno localizado na mucosa. Ao contrário do plexo mientérico, ele está principalmenterelacionado ao controle da função da parede interna do intestino. Por exemplo, muitos sinais sensoriais se originam no epitélio gastrointestinal e são integrados ao plexo submucoso para ajudar a controlar a secreção intestinal local, a absorção local e a contração local da musculatura da submucosa (lâmina muscular da mucosa). Ao contrário dos sistemas cardiovascular e respiratório, o trato Gl passa por períodos de quiescência relativa (o período entre as refeições) e por períodos de intensa atividade, após a ingestão de alimentos (período pós-prandial). Como consequência, o trato GI precisa detectar se houve ingestão de alimentos e responder a isso de modo apropriado. Além disso, a quantidade de macronutrientes pode variar, consideravelmente, de uma refeição para outra, e é preciso que existam mecanismos capazes de detectar essa variação e de preparar as respostas fisiológicas adequadas. Por isso, o trato Gl precisa se comunicar com os órgãos associados, como o pâncreas. Por fim, como o trato Gl é, na prática, um longo tubo, é preciso que existam mecanismos por meio dos quais os eventos que ocorrem em sua porção proximal sejam sinalizados para as partes mais distais e vice- versa. Há três mecanismos de controle principais envolvidos na regulação do funcionamento Gl: o endócrino, o parácrino e o neural. Endócrina: TGI possui células sensoras, células enteroendócrinas (CEE) responde a um estímulo secretando um peptídio ou hormônio regulador que viaja pela corrente sanguínea até células-alvo situadas em um local distante de onde ocorreu a secreção. As células que respondem a hormônio GI expressam receptores específicos para esse hormônio. Os hormônios liberados pelo trato Gi têm efeitos sobre células localizadas em outras regiões desse trato e também sobre estruturas glandulares associadas, como o pâncreas. Além disso, os hormônios Gl têm efeitos sobre outros tecidos que não têm papel direto na digestão e na absorção, como células endócrinas do fígado e do cérebro. As CEEs estão repletas de grânulos de secreção, cujos produtos são secretados pelas células em resposta a estímulos químicos e mecânicos que atingem a parede do trato GI. CEE's podem ser estimulados por estímulos neurais ou por outros fatores não associados à refeição (Ex: estímulo do cheiro, visão, etc.) Regulação Neural do Funcionamento Gastrointestinal: Os nervos e os neurotransmissores desempenham papel importante na regulação do funcionamento do trato Gl. Na sua forma mais simples, a regulação neural ocorre quando um neurotransmissor é liberado por terminação nervosa, 5 5 Lucas Ferraz Medicina 2º P localizada no trato Gl, e age sobre a célula inervada por esse neurônio. Entretanto, em alguns casos, não existem sinapses entre os nervos motores e as células efetoras do trato Gl. A regulação neural do funcionamento do trato Gl tem importância muito grande dentro dos órgãos, bem como entre partes distantes desse trato. A regulação neural é COMPLEXA. Inervado por 2 conjuntos de nervos: os sistemas nervosos intrínseco e extrínseco. O sistema nervoso extrínseco consiste nos nervos que inervam o intestino, mas que têm seus corpos celulares do lado de fora da parede do intestino. Esses nervos extrínsecos fazem parte do sistema nervoso autônomo (SNA). BOCA: NEURAL: A maioria dos músculos envolvidos na mastigação é inervada pelo ramo motor do quinto nervo craniano. Esse processo é estimulado com a presença do bolo alimentar na boca, com isso áreas reticulares específicas nos centros do paladar do tronco cerebral ou de áreas no hipotálamo, na amígdala e no córtex cerebral próximas às áreas sensoriais do paladar e do olfato são estimuladas, o que irá desencadear a mastigação. A mastigação é controlada por núcleos no tronco encefálico, pelo reflexo de mastigação. A presença do bolo alimentar na boca desencadeia a inibição reflexa dos músculos, permitindo que a mandíbula abaixe. Isso inicia o reflexo de estiramento dos músculos, levando-os à contração reflexa, que automaticamente eleva a mandíbula, causando o cerramento dos dentes e a compressão do bolo alimentar contra as paredes da cavidade bucal. A Salivação pode ser controlada tanto pelo sistema nervoso simpático quanto pelo parassimpático, porém o que tem maior efeito sobre ela é o parassimpático. 6) DESCREVER, NO CONTEXTO DAS NECESSIDADES DE ALIMENTAÇÃO, OS PROCESSOS DE DIGESTÃO, ABSORÇÃO E EXCREÇÃO QUE OCORREM NO TUBO DIGESTÓRIO. DIGESTÃO DE DIVERSOS ALIMENTOS POR HIDRÓLISE →HIDRÓLISE DE CARBOIDRATOS Quase todos os carboidratos da dieta são grandes polissacarídeos ou dissacarídeos, que são combinações de monossacarídeos, ligados uns aos outros por condensação. - Esse fenômeno significa que um íon hidrogênio (H+) foi removido de um dos monossacarídeos, e um íon hidroxila (−OH) foi removido do outro. - Os dois monossacarídeos se combinam, então, nos locais de remoção, e os íons hidrogênio e hidroxila se combinam para formar água (H2O). - Quando os carboidratos são digeridos, esse processo é invertido, e os carboidratos são convertidos a monossacarídeos. - Enzimas específicas nos sucos digestivos do trato gastrointestinal catalisam a reintrodução dos íons hidrogênio e hidroxila obtidos da água nos polissacarídeos e, assim, separam os monossacarídeos. - Esse processo, denominado hidrólise, é o seguinte (no qual R -R é um dissacarídeo): →HIDRÓLISE DE GORDURAS Quase todas as gorduras da dieta consistem em triglicerídeos (gorduras neutras) formados por três moléculas de ácidos graxos condensadas com uma só molécula de glicerol. - Durante a condensação, três moléculas de água são removidas. - A hidrólise (digestão) dos triglicerídeos consiste no processo inverso: as enzimas digestivas de gorduras reinserem três moléculas de água na molécula de triglicerídeo e, assim, separam as moléculas de ácido graxo do glicerol. →HIDRÓLISE DE PROTEÍNAS As proteínas são formadas por múltiplos aminoácidos que se ligam por ligações peptídicas. - Em cada ligação, íon hidroxila foi removido de um aminoácido e íon hidrogênio foi removido do outro; assim, os aminoácidos sucessivos na cadeia de proteína se ligam também por condensação, e a digestão se dá por efeito inverso: hidrólise. - Ou seja, as enzimas proteolíticas inserem de novo íons hidrogênio e hidroxila das moléculas de água nas moléculas de proteína, para clivá-las em seus aminoácidos constituintes. - Por conseguinte, a química da digestão é simples, porque, no caso dos três tipos principais de alimentos, o mesmo processo básico de hidrólise está envolvido. - A única diferença é encontrada nos tipos de enzimas necessárias para promover as reações de hidrólise para cada tipo de alimento. 6 6 Lucas Ferraz Medicina 2º P 7) RELACIONAR OS FATORES PSICOLÓGICOS COM O SISTEMA DIGESTÓRIO. Os fatores psicossociais influenciam a fisiologia real do intestino, bem como os sintomas. Por outras palavras, o estresse (ou depressão ou ainda outros fatores psicológicos) podem afetar o movimento e as contrações do trato gastrointestinal, causando inflamação ou torná-lo mais suscetível à infecção. O intestino preso (constipação) é um problema muito comum e que pode trazer grandes dificuldades para o dia-a- dia das pessoas e muitos não levam em consideração a sensibilidade do intestino em relação às emoções. Por isso, quando as pessoas não conseguem lidar com elas, isso pode influenciar e muitas vezes, até ser causa de problemas no funcionamento intestinal, como diarreia, constipação, gases, síndrome do intestino irritável, dor abdominal ou até mesmo úlcera. Os especialistas reconheceram uma poderosa conexão entre o sistema digestivo e o cérebro. Por exemplo, fatores psicológicos influenciam grandemente as contrações do intestino,a secreção de enzimas digestivas e outras funções do sistema digestivo. Mesmo a suscetibilidade à infecção, que conduz a vários distúrbios do sistema digestivo, é fortemente influenciada pelo cérebro.
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