Fisiologia Gastrointestinal II

Bom dia pessoal,

essa matéria é continuação do assunto Fisiologia Gastrointestinal.

A primeira parte encontra-se no link abaixo, recomendo a leitura dela antes dessa daqui:

http://plantandociencia.blogspot.com/2019/05/fisiologia-gastrointestinal-i.html

Esse resumo é baseado nos Capítulos 64 do Livro Tratado de Fisiologia Médica - Guyton e Hall.

Em todo o trato gastrointestinal as glândulas secretoras servem para duas funções principais:

1. Primeira, liberar enzimas digestivas, ocorre na maioria das partes do TGI, desde a boca até a extremidade distal do íleo;
2. Segundo, as glândulas mucosas, desde a boca até o ânus, que proveem muco para lubrificar e proteger todas as partes do trato alimentar.

A maioria das secreções digestivas é formada apenas em resposta à presença de alimentos no trato alimentar, e a quantidade secretada, em cada segmento do trato, é, em geral, quase exatamente a quantidade necessária para a boa digestão.

Além disso, em algumas partes do TGI, até mesmo o tipo de enzimas e outros constituintes das secreções variam de acordo com o tipo de alimento presentes. 

- Mecanismos Básicos de Estimulação das Glândulas do Trato Alimentar:

- O contato do alimento com o epitélio estimula a função secretora dos estímulos nervosos entéricos: 

A presença mecânica do alimento em dado segmento do TGI, em geral, faz com que as glândulas dessa região e das regiões adjacentes produzam quantidades moderadas a grande de sucos. Parte desse efeito local, em especial a secreção de muco pelas células mucosas, resulta da estimulação por contato direto das células glandulares superficiais com o alimento.

Além disso, a estimulação epitelial local também ativa o sistema nervoso entérico da parede do trato intestinal. Os tipos de estímulos que o fazem são:

1. Estimulação tátil;
2. Irritação química;
3. Distensão da parede do TGI.

Os reflexos nervosos resultantes estimulam as células mucosas da superfície epitelial e as glândulas profundas da parede do TGI a aumentar a secreção.

- Estimulação Autônoma:

1 - A estimulação parassimpática aumenta a secreção no trato digestivo glandular: a estimulação dos nervos parassimpáticos para o trato alimentar quase sempre aumenta a secreção das glândulas. Aqui incluímos as glândulas salivares, esofágicas, gástricas, o pâncreas e as glândulas do duodeno.

2 - A estimulação simpática tem efeito duplo sobre a secreção do trato digestivo glandular: a estimulação pelos nervos simpáticos gera um leve aumento sobre a secreção das glândulas, porém, ela também causa vasoconstrição dos vasos que abastecem as glândulas. Assim, quando o parassimpático já está estimulando as glândulas, o efeito do simpático é mais inibitório, pois diminuindo o fluxo sanguíneo também diminui a secreção das glândulas.

3 - Regulação da secreção glandular por hormônios: no estômago e no intestino, vários hormônios gastrointestinais regulam o volume e as características químicas das secreções. Esses hormônios são liberados pela mucosa gastrointestinal, em resposta à presença de alimento, no lúmem do TGI. Os hormônios são, então, secretados no sangue e transportados para as glândulas, onde estimulam a secreção. Esse tipo de estimulação é, de modo particular, importante para aumentar a produção de suco gástrico e de suco pancreático, quando o alimento entra no estômago e no duodeno.

Em termos químicos, os hormônios do TGI são polipeptídeos ou seus derivados.

Função típica da célula glandular para formação e secreção de enzimas e de outras substâncias secretoras:

- Secreção de Saliva:

- A saliva contém secreção serosa e secreção mucosa:

As principais glândulas salivares são as glândulas parótidas, submandibulares e sublinguais. Além delas, há diversas minúsculas glândulas orais. A secreção diária de saliva é, normalmente, em torno de 800 a 1.500 mL.

A saliva contém dois tipos principais de secreção de proteína:

1. A secreção serosa contendo ptialina (uma alfa amilase), uma enzima para a digestão de amido;
2. Secreção mucosa, contendo mucina, para lubrificar e proteger superfícies.

As glândulas parótidas produzem quase toda a secreção de tipo serosa, enquanto as glândulas submandibulares e sublinguais produzem secreção serosa e mucosa.

A saliva tem pH entre 6,0 e 7,0, faixa favorável à ação da ptialina.

A saliva contém quantidade especialmente elevada de íons potássio e bicarbonato e pequenas concentrações de íons sódio e cloreto. A secreção da saliva envolve dois estágios: o primeiro envolve os ácinos das glândulas e o segundo estágio envolve os ductos salivares. Os ácinos produzem a secreção primária, contendo ptialina e/ou mucina. Essa secreção primária é bem modifica ao longo dos ductos salivares, por conta de um transporte ativo. Há absorção de sódio e secreção de potássio. Estas duas primeiras trocas geram um gradiente negativo que promove a reabsorção de cloreto e a secreção de Bicarbonato (HCO3-). Como mostra a figura:

A saliva funciona, além de lubrificante e de iniciar a digestão na boca, como proteção direta para a saúde bucal, seja umidificando a boca, seja por conter enzimas e anticorpos capazes de destruir as bactérias ali presentes, evitando problemas como as cáries e infecções.

- Regulação Nervosa da Secreção Salivar:

As glândulas salivares são controladas, principalmente, por sinais nervosos parassimpáticos que se originam nos núcleos salivatórios superior e inferior, no tronco cerebral.

Os núcleos salivares são excitados por estímulos gustativos e táteis, da língua e de outras áreas da boca e faringe.

Muitos estímulos gustativos, especialmente o sabor azedo, provocam aumento expressivo da secreção salivar - frequentemente, entre oito e 20 vezes. Além disso, estímulos táteis, como a presença de objetos de superfície lisa na boca, causam salivação acentuada, enquanto objetos ásperos causam menor salivação e, às vezes, até a inibe.

A salivação também pode ser estimulada, ou inibida, por sinais nervosos que chegam aos núcleos salivatórios provenientes dos centros superiores do SNC. Por exemplo, quando sentimos o cheiro ou comemos nossos alimentos preferidos, a salivação é maior do que quando come ou cheira um alimento do qual não gosta tanto.

A salivação ocorre, ainda, em resposta a reflexos que se originam no estômago e na parte superior do intestino delgado - principalmente quando ingerimos alimentos ou bebidas irritativos, ou quando a pessoa está nauseada, por alguma alteração gastrointestinal. A saliva, quando engolida, ajuda a remover o fator irritativo do TGI ao diluir ou neutralizar as substâncias irritativas.

A estimulação simpática também pode aumentar a secreção de saliva, porém em níveis inferiores à estimulação parassimpática. Precisamos lembrar que, para ocorrer a secreção, as glândulas precisam receber o aporte sanguíneo necessário, e a própria saliva contém uma enzima, conhecida como Calicreína, que causa efeito vasodilatador e aumenta o aporte sanguíneo das glândulas salivares.

- Secreção Gástrica:

Além das células secretoras de muco que revestem toda a superfície do estômago, a mucosa gástrica tem dois tipos importantes de glândulas tubulares: glândulas oxínticas (ou gástricas) e glândulas pilóricas.

As glândulas oxínticas secretam ácido clorídrico, pepsinogênio, fator intrínseco e muco. Enquanto as glândulas pilóricas secretam, principalmente, muco para proteger a mucosa pilórica do ácido gástrico. Além disso, as glândulas pilóricas secretam gastrina.

- Secreção das glândulas oxínticas (gástricas):

Uma glândula oxíntica típica é mostrada na figura abaixo:

Como pode-se observar, ela é composta por três tipos de células:

1. Células mucosas - secretam muco;
2. Células oxínticas (ou parietais) - secretam ácido clorídrico e fator intrínseco;
3. Células Pépticas (ou principais) - secretam pepsinogênio.

- Como funciona a secreção de ácido?

Quando estimuladas, as células parietais ou oxínticas secretam uma solução contendo ácido clorídrico, com pH em torno de 0,8 (extremamente ácida). A concentração de íons hidrogênio, aqui, é cerca de 3 milhões de vezes maior que no sangue arterial. Para chegar a essa concentração, são gastas cerca de 1500 calorias para produzir um litro de suco gástrico.

A célula oxíntica possui uma estrutura repleta de canalículos, e o ácido clorídrico é produzido nas vilosidades desses canalículos:

A principal força motriz para a secreção de ácido clorídrico pelas células parietais é a bomba de hidrogênio-potássio (H-K-ATPase). O mecanismo é mostrado na figura:

Como observado na figura acima, a produção do ácido clorídrico pelas células oxínticas é um processo complexo, que envolve as bombas de H-K, as bombas de Na-K (mais famosas), o transporte passivo de difusão através das membranas, tudo coordenado, acontecendo entre o meio extracelular e a célula oxíntica e a célula oxíntica e o lúmen dos canalículos, onde será secretado o produto final (o ácido clorídrico).

A secreção final contém água, ácido clorídrico, cloreto de potássio e pequena concentração de cloreto de sódio.

Para produzir a concentração de íons hidrogênio tão alta como a encontrado no suco gástrico, é necessário o mínimo de vazamento de volta para a mucosa do ácido secretado. A maior parte da capacidade do estômago de prevenir o vazamento do ácido de volta pode ser atribuída à barreira gástrica, devido à formação de muco alcalino e junções estreitas, entre as células epiteliais. Se a barreira for danificada, por substâncias tóxicas, como ocorre no uso excessivo de aspirina e álcool, o ácido secretado vaza para a mucosa, de acordo com seu gradiente químico, lesando a mucosa gástrica.

- Fatores básicos que estimulam a secreção gástrica:

A acetilcolina, a gastrina e a histamina. 

A acetilcolina é liberada pelos nervos parassimpáticos, excita a secreção de pepsinogênio pelas células pépticas, do ácido clorídrico pelas células parietais (únicas células produtoras de ácido) e de muco pelas células da mucosa.

Em comparação, a gastrina e a histamina estimulam, fortemente, a secreção de ácido pelas células parietais, mas têm pouco efeito sobre as outras células.

O pepsinogênio, liberado pelas células mucosas e pépticas, é inativa quando liberada. Ao entrar em contato com o ácido clorídrico, é clivado em Pepsina, sua forma ativa, que colabora diretamente para a digestão de proteínas (enzimas proteolíticas), tão necessária quanto o ácido clorídrico para a digestão de proteínas no estômago. Seu pH ideial de ativação é em torno de 1,8 a 3,5, sendo inativa em pH acima de 5.

O fator intrínseco, secretado pelas células parietais junto com o ácido clorídrico, é essencial para a absorção de Vitamina B12 no íleo. Quando as células parietais são destruídas, como na gastrite crônica, a pessoa desenvolve acloridria (falta de ácido clorídrico) e, muitas vezes, anemia perniciosa, porque a maturação das hemácias não ocorre na ausência da estimulação da medula óssea pela Vitamina B12.

- Glândulas pilóricas - Secreção de Muco e Gastrina:

As glândulas pilóricas secretam muito muco, pouco pepsinogênio e grande quantidade de Gastrina.

O muco, espesso, básico e de aspecto gelatinoso, recobre a superfície do estômago protegendo-o da ação proteolítica ácida das secreções oxínticas (parietais). Isso acontece pois, a parede gástrica não possui defesas naturais contra o ácido e as enzimas proteolíticas, dependendo da defesa gerada pela camada espessa de muco.

A gastrina, hormônio secretado pelas células G das glândulas pilóricas, é secretada em resposta à presença de carne ou outros alimentos proteicos no estômago. Algumas proteínas desses alimentos estimulam a secreção de gastrina pelas células G, essa cai na corrente sanguínea e é levada para as células Enterocromafins (ECL), que estimuladas pela gastrina produzem Histamina. A histamina, então, estimula as células parietais das glândulas oxínticas para a liberação de ácido clorídrico.

A regulação da liberação de pepsinogênio é menos complexa que a da secreção ácida. Ela é estimulada diretamente pela acetilcolina liberada pelos nervos parassimpáticos do Plexo Mioentérico e estimulada também pelo ácido no estômago. Assim, a secreção de pepsinogênio, que será clivado em pepsina para ajudar na digestão de proteínas, é fortemente influenciado pelo conteúdo ácido do estômago.

- Fases da Secreção Gástrica:

A secreção gástrica é dividida em três fases: 

1. Fase cefálica, que ocorre até mesmo antes do alimento entrar no estômago, enquanto está sendo digerido. Essa primeira fase envolve regiões corticais do cérebro, resultando da visão, do odor, da lembrança e do sabor da comida. São transmitidas ao estômago pelo nervo vago. Corresponde a 30% da secreção gástrica diária.
2. Fase Gástrica: o alimento no estômago excita reflexos do sistema nervoso entérico e também manda sinais para o cérebro, ambos agindo em conjunto com a gastrina local. Todos estes estímulos levam à secreção gástrica por várias horas, enquanto o alimento permanece no estômago. Contribui com 60% da secreção gástrica associada à ingestão dos alimentos.
3. Fase Intestinal: presença de alimento na porção superior do intestino delgado, em especial do duodeno, continuará a causar secreção gástrica de pequena quantidade de suco gástrico, provavelmente devido à pequena quantidade de gastrina liberada pela mucosa duodenal. Representa 10% da resposta ácida às refeições.

- Secreção Pancreática:

O pâncreas, localizado sob o estômago, é uma grande glândula composta. As enzimas digestivas pancreáticas são secretadas pelos Ácino pancreáticos, e grande volumes de bicarbonato de sódio e água pelos ductos que começam nos ácinos. 

O produto combinado de enzimas e bicarbonato de sódio flui ao longo do ducto pancreático, que, normalmente drena para o ducto hepático, sendo enviado depois para o duodeno.

O suco pancreático é secretado de modo mais abundante em resposta à presença de quimo nas porções superiores do intestino delgado e suas características são determinadas, até certo ponto, pelos alimentos constituintes desse quimo. Além das enzimas digestivas e do bicarbonato de sódio, o pâncreas também libera o hormônio insulina, que vai direto para a circulação sanguínea.

- Enzimas digestivas pancreáticas:

A secreção pancreática contém múltiplas enzimas para digerir os três principais grupos de alimentos: proteínas, carboidratos e lipídios. Contém ainda, grande quantidade de bicarbonato de sódio que contribui, de forma direta, para neutralizar a acidez do quimo transportado do estômago para o duodeno.

Enzimas pancreáticas de acordo com sua função:

• Digestão de proteínas: tripsina, quimiotripsina e a carboxipeptídase. Tripsina e quimiotripsina hidrolisam proteínas em peptídeos de tamanhos variados, enquanto a carboxipeptidase termina de clivar essas peptídeos em aminoácidos.
• Digestão de carboidratos: amilase pancreática, que hidrolisa amidos, glicogênio e outros carboidratos (exceto celulose), para formar principalmente dissacarídeos e trissacarídeos.
• Digestão de gorduras: lipase pancreática, colesterol esterase e fosfolipase.

Junto a estas secreções, o pâncreas produz e libera o inibidor de tripsina, evitando sua própria digestão.  Esse fator é quem garante que as enzimas proteolíticas do pâncreas não se tornem ativas antes de chegarem ao intestino. Quando o fluxo pancreático é bloqueado e as enzimas ficam acumuladas dentro do pâncreas, a ação do inibidor não é suficiente e elas começas a atacar seu próprio tecido, o que conhecemos como pancreatite aguda.

A secreção de bicarbonato e água é responsabilidade dos ductos que saem dos ácinos pancreáticos, sendo o bicarbonato suficientemente básico para neutralizar o ácido estomacal quando o quimo chega ao duodeno. O processo está representado na figura abaixo:

- Regulação da Secreção Pancreática:

Três estímulos básicos são importantes na secreção pancreática:

1. Acetilcolina, liberada pelas terminações parassimpáticas do nervo vago e por outros nervos do sistema nervoso entérico;
2. Colecistocinina: secretada pela mucosa duodenal e do jejuno superior, quando o alimento entra no intestino delgado - estimulado pelos produtos de digestão de proteínas e também de ácidos graxos de cadeia longa.
3. Secretina: também secretada pela mucosa duodenal e jejunal, quando alimentos muito ácidos entram no intestino delgado.

Pensem que, os dois primeiros, acetilcolina e colecistocinina são responsáveis por estimular os ácinos a secretarem enzimas, enquanto a secretina influencia mais na secreção de bicarbonato e água pelos ductos.

- Secreção da Bile pelo Fígado e funções da Árvore Biliar:

Uma das muitas funções do fígado é produzir e secretar a bile. A bile, por sua vez, serve a duas grandes funções:

1. Possui papel importante na digestão e na absorção de gordura. Isso porque os ácidos biliares ajudam a emulsificar as gorduras, transformando grandes partículas em pequenas, permitindo a ação das lipases pancreáticas. Além disso, ajudam na absorção dos produtos finais da digestão de gordura pelas células da mucosa intestinal.
2. A bile serve como meio de excreção de diversos produtos do sangue, incluindo, especialmente. a bilirrubina, produto final da destruição da hemoglobina e também o colesterol em excesso.

A bile, então, é secretada pelo fígado, mas isso ocorre em duas etapas. A primeira secreção, a solução inicial, é produzida pelos hepatócitos e liberada no canalículos biliares, seguindo seu trajeto até o ducto hepático. Essa primeira secreção é rica em ácidos biliares, colesterol e outros constituintes orgânicos. Normalmente, fica armazenada na vesícula biliar, onde sofre reabsorção de água e eletrólitos e é concentrada! A segunda porção do líquido biliar secretado pelo fígado, enquanto a secreção inicial percorre os ductos e é concentrada, acrescenta bicarbonato e íons sódio à bile, aumentando a quantidade de bile, algumas vezes, em mais de 100%. Essa segunda secreção é muito estimulada pela secretina. que leva à secreção de mais bicarbonato para ajudar na neutralização iniciada pela secreção pancreática no duodeno.

Como já vimo na aula passada, quem influencia e muito a secreção da bile concentrada pela vesícula biliar é o hormônio Colecistocinina (CCK), que, além de contrair fortemente a vesícula para expulsão do líquido contido dentro da mesma, ainda relaxa o esfíncter de passagem para dentro do duodeno.

- Papel dos sais biliares na digestão de gorduras:

As células hepáticas produzem cerca de 6 gramas de sais biliares diariamente. O precursor dos sais biliares é o colesterol.

Os sais biliares desempenham duas grandes funções no trato intestinal:

1. Possuem ação detergente sobre as partículas de gordura dos alimentos. Essa ação diminui a tensão superficial das gotas de gordura e permite que a agitação no trato intestinal as quebre em partículas diminutas, conhecido como função emulsificante ou função detergente dos sais biliares.
2. Ajudam na absorção de ácidos graxos, monoglicerídeos, colesterol e outros lipídios no trato intestinal (TI). Fazem isso por formarem complexos com os lipídios, conhecidos como micelas. Assim, são carregados para a mucosa intestinal de onde são absorvidas para a corrente sanguínea.

Sem a presença dos sais biliares do trato intestinal, até 40% das gorduras ingeridas são perdidas através das fezes, podendo acarretar déficits metabólicos.

O colesterol é insolúvel em água, porém, em condições normais, forma pequenas micelas junto aos sais biliares. Quando ocorre algum problema nesse processo, o colesterol se deposita e forma cálculos biliares de colesterol, o que pode aumentar em pessoas que por anos mantêm uma dieta rica em gorduras. Observe a figura abaixo:

- Secreções do Intestino delgado e grosso:

As células secretoras do intestino delgado, em sua maioria, produzem muco (células calciformes), outras, como as células conhecidas como enterócitos, secretam muita água e eletrólitos.

No caso do intestino grosso, a principal secreção é o muco.