Fisiologia Animal: Sistema Digestório
Oi biologuínhos, tudo certo por ai? Estamos de volta com mais um post de Fisiologia Animal e hoje falaremos sobre o sistema digestório. Apesar de sempre aprendermos como algo consideravelmente simples, temos que compreender que é o segundo sistema mais longo do nosso corpo, apresentando diversos órgãos que fazem parte do processo de digestao e órgãos anexos que auxiliam na mesma.
Como principais funções, temos o abastecimento do nosso corpo com água, eletrólitos, vitaminas e nutrientes, compostos que servem de matéria prima para nosso metabolismo. Ele consegue desempenhar essas funções graças a movimentação do alimento pelo trato digestório (tendo áreas de digestão e outras de absorção), secreções digestivas (cada região tem enzimas específicas que atuam na digestão de um determinado composto orgânico), absorção e transporte das substâncias (quando atingem a corrente sanguínea) e, por fim, ter um controle nervoso e hormonal.
Cada indivíduo apresenta exigências nutricionais diferentes, por diferenças fenotípicas, tamanho corpóreo, idade, sexo, estado reprodutivo (mulheres) e temperatura corporal. O equilíbrio energético ocorre somente quando as taxas de ingestão são iguais às taxas de consumo.
Retomando uma questão que já falamos anteriormente, os movimentos digestivos são diferentes, principalmente, em partes diferentes do trato intestinal, podendo ser de forma de contrações peristálticas (esôfago até o intestino grosso) ou contrações constritivas intermitentes (boca, estômago, intestino delgado e parte do intestino grosso) e graças à esses movimentos o alimento se desloca até que o processo digestivo mecânico e químico seja concluído.
Os movimentos (ou contrações) peristálticos, também chamados de motilidade, são controlados por músculo liso, isto é, involuntário, funcionando com reflexo (assim que o alimento entra, os movimentos são estimulados) e sendo direcional. Essa musculatura lisa é constituida pela camada longitudinal (células musculares na vertical, quando há contração, reduz o comprimento do tubo) e a camada circular (células musculares na horizontal, quando há contração reduz o diâmetro do tubo), e ambas camadas se contraem ao mesmo tempo. O bolo alimentar promove o estiramento muscular, gerando uma resposta contrátil reflexa, ocorrendo tanto na camada longitudinal, quanto na circular (a “lei do intestino” faz com que o plexo muscular entérico seja mais polarizado em direção ao ânus do que da boca, fazendo com que o alimento sempre siga para o fim do trato digestório).
Porém, você pode estar se perguntando: porque em alguns casos o alimento não segue seu trajeto e vomitamos? Isso ocorre, geralmente, quando existe algum estímulo lesivo, provocando a movimentação rápida e forte do diafragma, fazendo com que o esôfago gere um anel contratil de baixo para cima, expulsando o alimento, classificando o peristaltismo reverso. Além disso, os músculos abdominais também empurram o alimento para dentro e para cima, os esfincteres esofagianos relaxam para facilitar a saída da substância que está fazendo mal. Algumas áreas que podem influenciar o vômito são os receptores labirínticos, receptores tácteis da garganta, área da ânsia de vômito (estímulos por texturas, cheiros, estado de reprodução) e centros superiores (nossa porção racional pode influenciar nossa área do vômito).
Esses músculos lisos da motilidade apresentam atividade elétrica intrínseca, contínua, lenta e tônica: não para em momento algum, nem mesmo quando estamos em jejum ou dormindo. Tal fenômeno ocorre pois o tecido apresenta células intersticiais de Cajal (funcionando como um marca-passo elétrico) que mantém a ritmicidade constante. Essas células facilitam o disparo do potencial de ação no momento da ingestão do alimento: esse potencial é chamado de potencial em ponta, em que quanto maior o potencial elétrico da onda lenta, maior a frequência desses potenciais em ponta. A contração mais duradoura (tônica) ocorre graças aos canais lentos de cálcio. Os principais estimulos para a contração são: distensão (ingestão do alimento) e sistema nervoso autônomo parassimpático (com liberação de acetilcolina).
Por fim, a motilidade pode ser controlada por um sistema nervoso próprio (S.N. Entérico), com neurônios exclusivos que formam dois plexos: submucoso e mioentérico (entre as camadas musculares, controlando a motilidade) e pelo sistema nervoso autônomo parassimpático (excitatório) e o simpático (inibitório).
Quando falamos em controle, temos que também lembrar do controle hormonal, que não atua tao rapidamente como o Sistema Nervoso, mas que também é importante para a regulação. O principal hormonio gástrico se chama gastrina e é responsável por estimar a secreção de ácido clorídrico e de muco para a proteção do tecido do estômago e, também, estimula o esvaziamento gástrico, direcionando o alimento para o intestino delgado. Em seguida, temos a colescistocinina (CCK), secretina e peptídeo inibidos gástrico (PIG- estimula a produção da insulina para a absorção da glicose do alimento) que são secretados pelo intestino delgado, aumentando a secreção de suco pancreático e suco biliar. A motilina, por fim, auxilia nos movimentos da motilidade.
Quando falamos em mastigação, temos que a mesma é voluntária (músculo estriado esquelético) mas, após seu inicio, entra em um clico de movimentos reflexos. Existem três fases: abertura da boca (se inicia quando inserimos o alimento na cavidade oral fazendo com que os músculos abaixadores contraiam (fazendo com que a mandibula “caia”) e o relaxamento dos músculos levantadores (masseter é o principal)), fechamento da boca (depois do estiramento dos músculos levantadores, contração dos levantadores e relaxamento dos músculos abaixadores, promovendo a subida da mandíbula) e a fase oclusal (momento em que nossos dentes se tocam, em que degradamos o alimento). Na fase oclusal, temos um controle da intensidade e o reflexo protetor (se durante o ciclo mastigatório surgir algum objeto entre seus dentes, o masseter relaxa e promove a abertura da boca).
Na cavidade oral temos o mecanismo de secreção da saliva, mas que é igual para todos as outras substâncias. Inicialmente, temos que as glandulas recebem os nutrientes (glicose e aminoácidos) necessários, em que a glicose é direcionada para a mitocôndria (produção ATP) e os aminoácidos vão para os ribossomos para que sejam convertidos em enzimas. Após isso, a enzima segue para o Complexo de Golgi em que é modificada, concentrada e descarregada em forma de vesículas que, sob sinal nervoso ou hormonal, é exocitada.
A saliva, que citamos anteriormente, pode ser cerosa, mucosa ou mista (mais comum). A cerosa tem grande quantidade de ptialina (também conhecida como amilase salivar) que é responsável pela digestão de carboidratos e que é secretada pelas glândulas parótidas, submandibulares e sublinguais. Já a mucosa, apresenta grande quantidade de mucina que forma o muco que lubrifica as superfícies e é secretada pelas glândulas submandibulares, linguais e bucais. O pH salivar costuma ser entre 6 e 7, podendo ser mais ácido de acordo com a variação da flora bacteriana.
No final do processo mastigatório, temos o processo de deglutição. Nessa fase temos que, com o bolo alimentar devidamente mastigado, a línga sobe, comprime o alimento sobre o palato e o direciona para a faringe (caracterizando o estágio oral, voluntário). No estágio faríngeo (que dura apenas 6 segundos pois precisa estar voltar para a sua função respiratória, tendo em vista que há a inibição do centro da respiração enquanto estamos deglutindo), temos que é uma fase involuntária, em que o palato mole se levanta, fechando a comunicação nasal, e o bolo alimentar vai deslizando pela faringe até que a epiglote (músculo) se dobre para trás, bloqueando a traqueia e impedindo que o alimento siga para o pulmão. Seguindo para o estágio esofágico, temos que o esfincter esofagico superior se abre, promovendo a subida da laringe no momento da deglutição, bloqueando a traqueia e abrindo o esôfago para o alimento siga. No momento seguinte ao que o alimento passa pelo esfincter esofágico superior, o mesmo se fecha e forma a primeira onda peristáltica do trato digestivo. O esfincter gastroesofágico, que mantém a ligação entre o esôfago e estômago, geralmente se mantém contraído para evitar o refluxo do conteúdo gástrico que é ácido. Porém, quando o bolo alimentar chega, ele relaxa, permitindo a entrada do alimento no estômago e, em seguida, se contrai novamente.
O estômago, um dos principais órgãos da digestão, é um órgão saculiforme que apresenta muitas pregas e, quanto maior a quantidade de alimento, mais as pregas se soltam para acomodar todo esse alimento. Logo, sua principal função é de armazenamento: ele pode armazenar entre 0,8 a 1,5L de comida e, ainda, seu esvaziamento é muito lento. No estômago ocorrem contrações constritivas que duram de 15 a 20 segundas, ocorrendo de forma cíclica entre o corpo do estomago para o antro, fazendo com que o alimento se misture com o ácido gástrico. O esvaziamento gástrico ocorre graças ao esfíncter pilórico que atua em três fases: fase de propulsão (forma-se um anel contrátil, um estrangulamento que caminha por todo estomago ate chegar ao esfincter pilórico, que ocorre de forma rápida para líquidos e pequenas partículas em suspensão e lento para grandes partículas). A fase de esvaziamento, o anel contratil promove uma enorme pressão na região do esfincter, fazendo com que o mesmo se abra e as particulas pequenas e os liquidos sigam para o intestino delgado e as grandes partículas continuem retidas. O esfincter, por ter sido forçado a abrir, como reflexo contrai com muita força e forma a bomba pilórica, promovendo que o alimento que estava no antro volte para o corpo do estomago, promovendo a moagem e a mistura, ajudando no processo de digestão dessas partículas maiores. O alimento chega no estomago na forma de bolo alimentar e sai dele como quimo (pastoso).
Ainda no estomago, temos 3 tipos de secreção: ácido cloridrico (HCl- células parietais) que desnatura proteinas, ativa enzimas e mata microrganismos, pepsinogênio (células principais) que quando entra em contato com o HCl, forma a pepsina que degrada proteína e o muco (célula caliciforme) que contém bicarbonato que protege o estomago. Nos bebes, temos a presença da renina no sistema digestório, atuando como uma enzima que coagula proteínas do leite e facilita a digestão.
No intestino delgado, existem contrações de mistura, também chamada de contração segmentar, que com movimento alternado, promove a mustura das substâncias com o quimo. Além disso, existem movimentos propulsivos que ocorrem em ondas peristálticas. Mas e a diarreia? É um surto peristáltico!
Dentre as secreções digestivas que atuam no intestino, temos o suco entérico, pancreático e biliar: eles irão finalizar o processo de digestão química para que a absorção de nutrientes ocorra. A absorção ocorre através das microvilosidades no intestino delgado por difusão simples, proteínas de canal ou por bombas de transporte de ATP.
Ao final do intestino delgado, temos o bolo fecal, que é direcionado para o intestino grosso. Entre o intestino delgado e grosso, temos a válvula ileocecal (esfincter ileocecal) que evita o refluxo de fezes do cólon para o intestino delgado e regula a velocidade de esvaziamento intestinal (que é lento). Após a refeição, ocorre o reflexo gastroileal, que intensifica o peristaltismo e permite um esvaziamento do conteúdo ileal, abrindo espaço no tubo digestivo para o novo alimento entrar e sua digestão ser realizada.
No intestino grosso não ocorre processos enzimáticos, apenas há a presença de muco para aglutinar o bolo fecal. As funções desse órgão são: absorção de água, eletrólitos e armazenamento das fezes até que elas sejam expelidas. Há movimentos de mistura (alterando textura) e propulsivos (contrações haustrais: lentas e persistentes, ajudando no deslocamento do bolo fecal até o final do intestino grosso). Além disso, existem os reflexos gastrocólico e duodenocólico que também auxiliam no processo.
A defecação ocorre quando o bolo fecal chega no reto, ocorrendo um reflexo intrinseco, em que uma distensão muscular pela presença de fezes promove a contração reflexa, seguido do relaxamento do esfincter interno. Se o esfincter externo (voluntário) relaxar, ocorre a defecação. O reflexo parassimpático, respiração profunda e a contração dos músculos abdominais estimulam.
Fome: necessidade fisiológica de alimento/nutriente específico;
Saciedade: sensação consciente da cessação da fome, interrompendo a ingestão alimentar. Quanto maior a sensação de saciedade, maior o intervalo entre uma refeição e outra.
• Fatores interferentes podem alterar o padrão alimentar, podendo gerar uma hiperfagia ou hipofagia.
• Substâncias (alimentos, medicamentos ou neurotransmissores) podem estimular a fome (orexígenas) ou inibir a mesma (anorexígenas).
Apetite: vontade física/emocional de comer algo específico (como um desejo), sentimos graças a atuação do sistema límbico (conjunto de estruturas nervosas que controlam nossos sentimentos, tal como a amígdala neurológica- certos aminoácidos alteram o estado afetivo, gerando uma sensação emótica).
Nosso ciclo de fome ocorre, geralmente, a cada 3 ou 4 horas, sendo iniciado por um período pré-prandial (antes da refeição, indivíduo apresenta sensação de fome aumentada e os reflexos alimentares estão facilitados), período prandial (sensação de fome atenuada gradualmente e reflexos alimentares também diminuem) e período pós-prandial (dura de 3 a 4 horas, primeiramente o indivíduo se sente saciado, depois, pode executar ou não os reflexos de ingestão mas não os de procura e, por fim, próximo ao período prandial, a fome e reflexos alimentares aparecem novamente).
Essas sensações são percebidas no sistema nervoso central, na região do hipotálamo (ventro-medial: saciedade // lateral ou ventro-lateral: fome). Quando o indivíduo está hipoglicêmico ou quando há perda de peso corporal retrações gástricas ocorrem e o estômago libera um hormônio chamado grelina. O hormônio vai até o hipotálamo pela corrente sanguínea, e inibe o centro da saciedade, aumentando a atividade neurológica de fome. Além de inibir a saciedade, a grelina pode gerar hipotensão, bradicardia, aumento da motilidade colônica, hipersecreção exócrina digestiva (aumenta a secreção de HCl para que haja uma sensação incomoda no estomago), efeitos antimitóticos celulares e reprodutivos. Quando há altos níveis de grelina por tempo estendido, o mesmo estimula a produção de G.H. fazendo com que o pâncreas libere glucagon e insulina (quebra de reservas de glicose), ativando novamente o centro de saciedade.
Quando há alimentação, com a chegada do alimento no intestino delgado há a secreção do hormônio peptídico YY (PYY) aumenta a sensação de saciedade e inibe a de fome.
O comportamento alimentar depende de fatores psicológicos, sociais e biológicos.
Referência: • Aula da professora Marília Hidalgo na disciplina de Fisiologia Animal - Universidade de Taubaté