Fisiologia do Sistema Digestório Funções das Estruturas que compõem o Trato Gastrintestinal Prof. Dr. Leonardo Rigoldi Bonjardim Prof. Adjunto do Depto. de Fisiologia- CCBS-UFS Material disponível em: http://www.fisiologiaufs.xpg.com.br 2006 Boca As estruturas bucais estão adaptadas para receber os alimentos, transformá-los em partículas menores, iniciar a digestão e encaminhá-los para o esôfago. A presença do alimento na boca desencadeia respostas reflexas que dão início à mastigação, deglutição e secreção salivar que são a primeira etapa no processamento do alimento ingerido MASTIGAÇÃO Funções Mistura do alimento com a saliva, lubrificando-o, para facilitar sua deglutição Redução mecânica do tamanho dos alimentos, facilitando a deglutição Mistura do amido com a amilase salivar dando início à digestão dos carboidratos
MASTIGAÇÃO É dada pelos movimentos mandibulares que permitem aos dentes cortar, dilacerar e triturar os alimentos No Homem, a força exercida pelos: molares = 50 a 122 Kg (cão: até 165 Kg) e incisivos = 15 a 40 Kg Possui componentes voluntários e involuntários Exige controle coordenado dos músculos da oro-faringe, da posição dos lábios, bochechas e língua. Nervos cranianos envolvidos: trigêmeo, facial, glossofaríngeo, vago, acessório e hipoglosso. O reflexo mastigatório inicia-se com a chegada do alimento na boca O ciclo mastigatório pressão do alimento na boca Elevação da mandíbula contração reflexa dos mm. de elevação da mandíbula (masséteres; pterigóideu médio e temporais) inibição reflexa dos mm. abaixadores da mandíbula (digástricos e pterigoideus laterais) Queda da mandíbula inibição reflexa dos mm. de elevação da mandíbula (masséteres; pterigóideu médio e temporais) contração reflexa dos mm. abaixadores da mandíbula (digástricos e pterigoideus laterais) Deglutição - Processo pelo qual o alimento passa da boca para a faringe e daí para o esôfago - Inicia-se voluntariamente na boca * A língua empurra o alimento depois de mastigado para cima e para trás contra o palato - A partir daí o controle é involuntário CENTRO DA DEGLUTIÇÃO 1. Receptores somatossensoriais, localizados próximo à faringe, detectam o alimento. 2. A informação é conduzida pelos nervos vago e glossofaríngeo 3. A atividade motora se dá pela ativação dos mm estriado da faringe e do esôfago superior
Principais eventos que participam do reflexo da deglutição http://www.icb.ufmg.br/fib/gr adua/digestivo/index.htm A) Fase oral ou voluntária: a língua separa parte do bolo alimentar (BA) e o comprime contra o palato duro, para cima e para trás da boca, forçando o BA contra a faringe, onde estímulos táteis iniciam o reflexo da deglutição. B e C) Fase faríngea: fechamento das cordas vocais, da epiglote, levantamento da faringe e abertura do esfíncter esofágico superior (EES). Logo após a passagem do BA, abrem-se as cordas vocais, a epiglote relaxa e o EES se fecha. C e D) Fase esofágica: podemos considerar a motilidade esofágica como sendo a continuação da deglutição: uma onda peristáltica começa logo abaixo do EES que desloca-se até o esfíncter esofágico inferior (EEI), relaxando-o e permitindo a entrada do BA no estômago (relaxamento receptivo). Secreção salivar - À medida que o alimento vai sendo mastigado ele se mistura com a saliva - Secreção salivar - controle involuntário no TE * Parassimpático estimula secreção salivar fluída * Simpático estimula secreção salivar mais viscosa - Principais glândulas salivares Parótidas, submandibulares e sublinguais - Sabor ácido, objetos lisos, estímulos gustativos, radio e quimioterapia influenciam a salivação - Intensidade 1 a 1,5 l/dia Secreção salivar - Funções da saliva: digestão inicial do amido, diluição, lubrificação e tamponamento dos alimentos - Componentes da saliva: mucina (muco), enzimas digestivas (ptialina), bicarbonato, potássio, poucas quantidades de sódio e cloreto em relação ao plasma, água, calicreína (síntese de bradicinina-vasodilatador local) - Formação da saliva: 1. Células acinares: saliva isotônica 2. Células dos ductos: modificação da saliva isotônica para hipotônica
Secreção salivar Células acinares Amilase, eletrólitos, água, muco ISOTÔNICA HIPOTÔNICA Células caniculares Reabsorção de sódio e cloreto Digestão na boca - Células serosas das glândulas salivares secretam ptialina ou amilase salivar Atua sobre a digestão inicial do amido - Uma segunda enzima também é secretada lipase lingual * Não possui função absortiva Outras funções da saliva - Funções mecânicas: 1. Umedece a mucosa, língua e faringe facilitando a fonação, mastigação e deglutição 2. Dilui as substâncias irritantes 3. Ajusta a temperatura dos alimentos 4. Limpeza dos dentes - Papel na gustação A solubilidade dos alimentos na saliva é necessária para que as papilas gustativas sejam estimuladas e o gosto sentido
Outras funções da saliva - Função Excretora: excretam substâncias orgânicas (glicose e uréia) e inorgânicas (mercúrio, chumbo e iodo) - Papel na sede Boca seca ocorre quando existe desidratação e é um dos principais componentes da sensação de sede - Função Antibacteriana: a saliva ajuda a remover da boca bactérias patogênicas além de possuir substâncias bactericidas (tiocianato) Esôfago Funciona como um tubo que conduz o alimento da faringe ao Estômago Parte superior controlada voluntariamente e 2/3 inferiores Involuntariamente Esfíncter esofagiano superior e inferior impedem a penetração De ar e de conteúdo gástrico Não possui funções digestiva e absortiva Possui glândulas que secretam muco o que mantém suas paredes umedecidas, lubrificadas e protegidas A presença do alimento no esôfago cria um uma movimento Propulsivo do mesmo - contrações sequenciais Estômago Não é um órgão indispensável à vida Função básica: - reduzir o alimento a uma massa semifluída denominada quimo -Atua também como reservatório e propulsor dos Alimentos para o duodeno - Ação bactericida (acidez) -Função de digestão das proteínas (pepsina) - Apenas absorve álcool e algumas drogas
Motilidade no Estômago 1) Relaxamento receptivo da região oral 2)Contrações reduzem o tamanho do bolo alimentar e o misturam com as secreções gástricas 3)Contrações propelem o quimo para o intestino delgado Mistura e Digestão ocorrem Na região caudal - Periodicamente as contrações da região caudal além de misturarem o conteúdo gástrico, o propelem em direção ao duodeno - A estimulação parassimpática e o hormônio gastrina aumentam o peristaltismo - A estimulação simpática e o hormônio secretina diminuem o peristaltismo Estrutura do Estômago Região Oral: Fundo e parte proximal do corpo Região Caudal: Parte distal do corpo e antro Esôfago Paredes musculares mais espessas, contração mais forte Antro Duodeno Fundo Corpo Esvaziamento Gástrico - Demora cerca de 3 horas - Velocidade Controlada para permitir neutralização do H+ gástrico no duodeno e a correta digestão e absorção dos nutrientes - Dois são os fatores que lentificam o esvaziamento gástrico: 1. presença de H+ no duodeno permitir neutralização da acidez (mediado pela secretina) 2. presença de gorduras no duodeno mediado pela colecistocinina Secreção Gástrica - Constituintes do suco gástrico: Pepsinogênio, HCl, Fator intrínseco, muco - 2 tipos de glândulas: *Glândulas oxínticas: Composta por 3 tipos de células 1. Células mucosas cervicais: muco e pepsinogênio 2. Células pépticas ou principais: pepsinogênio 3. Células oxínticas ou parietais: HCl e fator intrínseco *Glândulas pilóricas: secretam muco e gastrina - HCl + pepsinogênio= pepsina - Fator intrínseco Absorção de vitamina B 12 - Muco protege a mucosa gástrica da ação do HCl e pepsina e lubrifica o conteúdo gástrico - Outras enzimas são secretadas no estômago: lipase gástrica (atua sobre a gordura da manteiga), amilase gástrica
Regulação da Secreção Gástrica Mecanismos nervoso e hormonal Nervoso: Nervo vago e sistema nervoso entérico -A gastrina, histamina e acetilcolina aumentam a secreção gástrica - Hidrogênio no estômago, quimo no duodeno, omeprazol, diminuem a secreção gástrica Fases da Secreção gástrica 1. Fase cefálica: é responsável por 30% da secreção de HCl em resposta a uma refeição gosto, cheiro, mastigação e deglutição além de reflexos condicionados (antecipação aos alimentos) Sinais nervosos com origem no córtex e centro do apetite no hipotálamo 2. Fase gástrica: é responsável por 60% da secreção de HCl em resposta a uma refeição distensão do estômago e presença de proteínas estimula a secreção de gastrina. Além disso a presença do alimento no estômago desencadeia um reflexo nervoso (plexo submucoso e nervo vago) visando aumentar a secreção do suco gástrico 1. Fase intestinal: é responsável por 10% da secreção de HCl em resposta a uma refeição produtos da digestão proteíca. Promove a liberação de gastrina intestinal que estimula a secreção de enzimas digestivas pelo estômago Digestão no Estômago Amilase gástrica: Papel insignificante na digestão dos carboidratos Lipase gástrica: É uma tributirase que atua na digestão da tributirina que é a gordura da manteiga Pepsina Papel fundamental na digestão do colágeno da carne Início da digestão proteíca Responsável por 10 a 20% da digestão total de proteínas Desdobramento das proteínas em proteoses, polipeptídeos maiores
Absorção no Estômago Área de pouca absorção Carência de membrana absortiva típica dotada de vilosidades Junções entre as células epiteliais são do tipo fechada Absorção de substâncias altamente lipossolúveis e alguns fármacos Pâncreas Pâncreas exócrino secreta 1,5l/dia para o lúmen duodenal Constituintes: água, bicarbonato e enzimas digestivas (amilase, lípase, quimiotripsina e tripsina) Dutos pancreáticos: Secreção do bicarbonato (hidrelática): Neutralização do Hidrogênio do quimo Ácinos: Secreção enzimática (ectobólica): digestão dos nutrientes - A secretina, colecistocinina e parassimpático aumentam a secreção pancreática - A estimulação simpática inibe a secreção pancreática Regulação da Secreção Pancreática Fase Cefálica: controle nervoso e ocorre quando da colocação do alimento na boca (nervo vago) Fase intestinal: mais importante e é dada pela liberação de certos hormônios (secretina e colecistocinina) pela mucosa intestinal quando da chegada do quimo ao intestino delgado
Funções digestivas do Pâncreas Amilase pancreática: 15 a 30 minutos após a entrada do amido no duodeno e sua mistura com o suco pancreático praticamente todo o amido é digerido a maltose e isomaltose e pequenos polímeros de glicose Quimiotripsina e tripsina digerem as grandes proteínas e as transformam em pequenos polipeptídeos Carboxipolipeptidases- agem após e clivam os pequenos polipetídeos Pró-elastase: dá origem a elastase que digere as fibras de elastina que mantém a carne unida Lipase pancreática: enzima mais importante na digestão da gordura, após sua emulsificação pelos ácidos biliares Colesterol esterase: digere os esteres de colesterol liberando colesterol que é absorvido Bile Elaborada pelos hepatócitos Contém 5 elementos principais além da água: sais biliares, lecitina, pigmentos biliares, colesterol e eletrólitos (sódio, potássio, cálcio, cloreto e bicarbonato) Armazenamento: vesícula biliar A presença de gordura no duodeno estimula a sua liberação (colecistocinina) Não possui função digestiva mas a lecitina e os sais biliares exerce um potente efeito emulsificante Além de emulsificar os lipídeos, facilitando a ação da lipase gástrica solubiliza os produtos de sua digestão sob a forma de pacotes chamados de micelas - A colecistocinina e SN parassimpático estimulam secreção biliar promove a contração da vesícula biliar e relaxamento do esfíncter de Oddi - O cálculo biliar diminui a secreção biliar Intestino Delgado Segmento mais extenso do TGI 5 metros (3/4 do comprimento do TGI) 25 cm iniciais representam o duodeno e o restante jejuno e íleo Duodeno e jejuno: estruturas principais na digestão e absorção dos alimentos
Motilidade do Intestino Delgado A contração rítmica tem frequência máxima de 12 x/min ondas lentas com superposição de potenciais em ponta * Atua para misturar o quimo com as enzimas digestivas e secreções pancreáticas, expor os nutrientes para a mucosa intestinal e propulsão do quimo não reabsorvido para o intestino grosso Dois tipos de contrações: Segmentares (mistura) contrações circulares muito próximas dividindo o intestino em pequenos segmentos Peristálticas (propulsão) é feita por ondas peristálticas que se deslocam em direção ao ânus. A principal causa é a DISTENÇÃO do ID. Forçam o quimo a passar para o intestino grosso Secreções do Intestino Delgado Glândulas de Brunner Células caliciformes Secretam muco em resposta a estímulos irritantes da MI, estimulação vagal e hormônios (secretina). A estimulação simpática inibe a secreção de muco. Função do muco proteção da parede duodenal da ação do suco gástrico e algumas substâncias irritantes Criptas de Lieberkuhn Secretam água (que serve de veículo para absorção das substâncias do quimo) e eletrólitos Enterócitos que são células das vilosidades intestinais Secretam enzimas digestivas (peptidases, sacarase, maltase, lactase, isomaltase, lipase) Digestão no Intestino Delgado CARBOIDRATOS Maltose e Isomaltose produtos da digestão do amido pela amilase salivar e pancreática Os enterócitos secretam maltase e isomaltase que digerem a maltose e isomaltose Tal digestão libera moléculas de glicose Sacarose glicose + frutose Os enterócitos secretam sacarase que digerem a sacarose Tal digestão libera moléculas de glicose e frutose Lactose glicose + galactose Os enterócitos secretam lactase que digerem a lactose Tal digestão libera moléculas de glicose e galactose Produtos finais da digestão: glicose (80%), frutose (10%) e galactose (10%) (monossacarídeos)
Absorção Absorção Intestinal: - apresenta membrana absortiva típica dotada de vilosidades. Estrutura: aumenta a superfície de contato com o alimento Válvulas coniventes (pregas de Kerckring) vilosidades microvilosidades (bordas em escôva) Aumentam em cerca de 1000 vezes a área absortiva Absorção no Intestino Delgado CARBOIDRATOS - O duodeno e o jejuno proximal apresentam a maior capacidade absortiva dos monossacarídeos - A glicose e a galactose são absorvidas por transporte ativo secundário (co-transporte com sódio através da membrana da borda em escova). Daí penetram nos capilares por difusão simples e facilitada - A frutose é absorvida por difusão facilitada. No interior dos enterócitos grande parte da frutose se transforma em glicose CARBOIDRATOS Digestão e Absorção no Intestino Delgado
PROTEÍNAS Digestão no Intestino Delgado Os enterócitos secretam peptidases que digerem pequenas proteínas (oligopeptídeos) No citossol dos enterócitos existem peptidases que digerem os tri e dipeptídeos até aminoácidos Produtos finais da digestão: tripeptídeos, dipeptídeos e aminoácidos PROTEÍNAS Absorção no Intestino Delgado - As proteínas são absorvidas no duodeno e jejuno na forma de TRI, DIpeptídeos e aminoácidos - Di e tripeptídeos são absorvidos por co-transporte, semelhante à glicose, utilizando o gradiente do sódio -Aminoácidos são absorvidos utilizando-se tanto de transportadores que dependem do gradiente do sódio como de outros que não dependem - Dentro dos enterócitos os tri e dipeptídeos sofrem ação de peptidases - Dentro de pouco tempo todos os di e tripeptídeos são hidrolisados até a forma de aminoácidos que são liberados para a corrente sanguínea PROTEÍNAS Digestão e Absorção no Intestino Delgado
GORDURAS Digestão no Intestino Delgado 1º etapa: emulsificação da gordura (triglicerídeos) pelos ácidos biliares que possuem uma fração polar (solúvel em água) e outra apolar (solúvel na gordura) 2º etapa: Diminui-se a tensão superficial e pela agitação da parede intestinal, fragmenta-se a gordura em pequenas partículas, otimizando a ação da lipase pancreática e intestinal 3º etapa: sais biliares solubilizam os produtos da digestão lipídica sob a forma de micelas que são transportadas até a borda-em-escova do epitélio intestinal Produtos finais da digestão: monoglicerídeos, ácidos graxos, colesterol, glicerol e fosfolipídeos Gorduras Absorção no Intestino Delgado - Os monoglicerídeos, ácidos graxos, fosfolipídeos e colesterol são transportados na forma de micelas até a borda em escova dos enterócitos e daí se difundem para o interior das células epiteliais - Dentro dos enterócitos monoglicerídeos são digeridos pela lipase em ácidos graxos (AG) e glicerol (G) - Em seguida AG e G são ressintezados em triglicerídeos pelo retículo endoplasmático da célula epitelial - Juntos colesterol, fosfolipídeos e triglicerídeos são empacotados na forma de quilomícrons que são recobertos por uma β-lipoproteína - Os quilomícrons penetram no espaço intersticial entrando nos quilíferos centrais das vilosidades intestinais - Uma vez na linfa caminham até o duto torácico que drena para as veias jugular e subclávia esquerdas Gorduras Digestão e Absorção no Intestino Delgado
Digestão e Absorção no Intestino Delgado Absorção no Intestino Delgado VITAMINAS - Vitaminas lipossolúveis: A, D, E, K São processadas e absorvidas no intestino delgado da mesma maneira dos lipídeos da dieta. - Vitaminas hidrossolúveis: B1, B2, B6, B12, C Na maioria dos casos a absorção das vitaminas hidrosolúveis ocorre por meio de co-transporte dependente de sódio * Exceção é vitamina B12 - depende do fator intrínseco e mecenismo específico no íleo para sua absorção ÁGUA Absorção no Intestino Delgado - Cerca de 2l/dia de água são ingeridos e 7l/dia secretados pelo TGI e estruturas anexas - Destes 9l, em condições normais, apenas por volta de 100ml são perdidos por dia nas fezes - A maior parte da água é absorvida por osmose acompanhando a absorção de sódio e cloro - A água pode ser absorvida ou secretada sempre visando manter o quimo isosmótico em relação ao plasma - A absorção da água ocorre em toda a extensão do ID, mas efetivamente a absorção é maior no jejuno
Absorção no Intestino Delgado ELETRÓLITOS - O sódio é absorvido ativamente com glicose, aminoácidos e por difusão - A absorção de sódio é acompanhada pela difusão passiva de íons cloro -Existe na membrana intestinal um mecanismo de co-transporte (NA + -K + -2Cl - ) -A absorção de cálcio depende de uma proteína fixadora de cálcio (1,25 dihidroxicolicalciferol, PTH) -O ferro é absorvido pela membrana apical intestinal na forma de ferro livre ou combinado a hemoglobina liga-se a uma proteína fixadora de ferro - O bicarbonato é absorvido no duodeno e jejuno indiretamente - Potássio, magnésio e fosfato também são ativamente absorvidos através da mucosa intestinal - íons monovalentes são mais facilmente absorvidos do que os divalentes Intestino Grosso Possui 1,70m de comprimento e 7 cm de diâmetro Constituintes: Cólon ascendente, transverso, descendente e sigmóide Não apresenta vilosidades mas não se trata de uma superfície lisa pela presença das células de Lieberkuhn Funções: Absorção de água e eletrólitos Armazenamento de material fecal até que o mesmo possa ser expelido Movimentos do Intestino Grosso São os mesmos do ID porém mais lentos Mistura grandes contrações circulares, formando bolsas conhecidas como haustrações, visando misturar o conteúdo fecal para facilitar a sua absorção Propulsão ocorre devido aos movimentos em massa em resposta a distenção. Os movimentos ocorrem especialmente no cólon transverso ou descendente
Secreções do Intestino Grosso -Não secreta enzimas digestivas, não tendo função digestiva -Células caliciformes secretam grandes quantidades de muco para proteção da parede da mucosa do contato com bactérias que existem nas fezes, proporciona um meio alcalino que evita a ação destrutiva dos ácidos e lubrificação para a passagem das fezes - Secreção regulada pelo estímulo tátil, reflexos nervosos intrínsecos e SN parassimpático Absorção do Intestino Grosso -Absorve água e eletrólitos DEFECAÇÃO - Reto com material fecal - músculo liso da parede do reto se contrai e o esfíncter anal interno relaxa involuntário (parassimpático) - Esfíncter anal externo controle voluntário - Durante o jejum ocorrem contrações gástricas periódicas para remover qualquer resíduo da refeição anterior