Intestino Delgado - LABMOR

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
SETOR DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE FISIOLOGIA
Fisiologia sistema
digestório das aves
Profa Ana Vitória Fischer da Silva, D.Sc.
[email protected]
Funções do Sistema Digestório
Lúmen do trato digestório
1-Consumo dos
alimentos
Parede
Fluido
intestinal
Alimento
Secreção
2-Digestão dos alimentos
Alterações Físicas e
químicas
Digestão
4-Absorção dos produtos
da digestão
5-Barreira contra agentes
patogênicos no lúmen
Intestinal
6-Secreção água e sais;
hormônios, paracrinos
Absorção
Motilidade
Sangue
Anatomia do sistema digestório
Bico
Faringe
Esôfago
Papo ou ingluvio
Fígado
Estômago
Proventrículo
Moela ou ventriculo
Pâncreas
Cecos
Órgãos anexos : fígado, pâncreas e
vesícula biliar
Intestino delgado
Cloaca
Estrutura do sistema digestório
extraído de: Vander, Sherman & Luciano, 2002 – WEBsite original: http://www.biocourse.com/mhhe/bcc/domains/quad/topic.xsp?id=000270
Regulação das Funções do Sistema Digestório
Endócrina
Neurócrina:
Sistema Nervoso Entérico
Plexo mioentérico
Plexo submucoso
Sistema Nervoso Autônomo:
Parassimpático
Simpático
Parácrina
HORMÔNIOS PEPTÍDEOS GASTROINTESTINAIS
Nome
estímulo para
liberação
GASTRINA
peptídeos, aas e
distensão gástrica
GHRELINA
restrição calórica
(antro gástrico e
ID)
SECRETINA
CCK
colecistoquinina
ação(ões) fisiológica(s)
secreção ácida
meiavida
3 min.
estimula a secreção de GH
estimula a ingestão de
alimento
acidez duodenal
ácidos graxos e aas
no ID
secreção de HCO3pancreático
(ductos)
contração da vesícula biliar,
secreção de enzimas
pancreáticas
3 min.
5 min.
inibe a ingestão de alimento
GIP
(peptídeo insulinotrópico
glicose-dependente)
glicose e ácidos
graxos
no ID
estimula a secreção de
insulina
21min.
extraído de: http://human.physiol.arizona.edu/SCHED/GI/GISched.html
Sistema Nervoso Autônomo
• ATIVAÇÃO SIMPÁTICA
• Inibição das atividades motoras e secretórias NORADRENALINA (NE)
• ATIVAÇÃO PARASIMPÁTICA
• Estímulo das atividades motoras e secretórias ACETILCOLINA (Ach)
Sistemas de Regulação das Funções
do TGI
Sistema Nervoso Enterico
Plexo
Mioentérico
Plexo
Submucoso
controle da motilidade GI
Regulação das atividades de
secreção e absorção GI
EXEMPLOS DE NEUROTRANSMISSORES OU NEUROMODULADORES
DO TGI DO TIPO “NANC” (NÃO-ADRENÉRGICO/NÃOCOLINÉRGICO):
Nome
ações
ações fisiológicas
fisiológicas
VIP (peptídeo intestinal vasoativo)
(−) contração (ou relaxa) músculos lisos
do TGI e das arteríolas
Encefalinas (met- e leu-encefalina)
(+) tônus (ou contração) dos esfíncteres
neuromoduladores:
NO (óxido nítrico)
NPY (neuropeptídeo Y)
GRP (peptídeo liberador de Gastrina)
(−) contração (ou relaxa) músculos lisos da
camada circular e dos esfíncteres
(+) liberação de Gastrina
Imunoreatividade à Substância P na mucosa (vilos do ID):
estão marcadas células neuroendócrinas e fibras nervosas
células caliciformes
http://www.ucalgary.ca/~ksharkey/what.htm
SISTEMA NERVOSO CENTRAL
neurônios
sensoriais
REGULAÇÃO DAS FUNÇÕES DO TGI
interneurônios
neurônios
motores
circuitos
integradores
epitélio
mucoso
inibidores
quimioceptores
mecanoceptores
(endócrinas e exócrinas)
termoceptores
excitadores
SISTEMA NERVOSO ENTÉRICO
substâncias presentes
na luz da víscera;
distenção paredes TGI
músculos lisos
vasos
sangüíneos
programas
motores
substância
endócrina ou
parácrina
células
secretoras
Sistemas efetores
Estímulos no lúmen eliciam reflexos vagovagais e locais os quais ativam programas
motores específicos do SNE.
extraído, enquanto disponível, de: http://medweb.bham.ac.uk/research/toescu/Teaching/GIT/OutlineDetailsMeds.htm#anchor225964
Controle da ingestão de alimentos
• As teorias fisiológicas fundamentais tem sido
estudadas em mamíferos e poucas informações
existem em aves (Gleaves, 1989);
• O controle da ingestão de alimento é atribuída à ao
hipotálamo(LHA E VMN), o qual responde pelos
estímulos e mecanismos regulatórios.
Distribuição de
receptores e sensores no
Hipotálamo
LHA-triptofano
VMN-tirosina
Controle da Ingestão
Fase Cefálica
1.Audição
2.Visão
3.Olfato
4.Presença do alimento na cavidade oral
Fase Gástrica
1.Reflexos secretores locais
2.Reflexos vagais
3.Efeito da gastrina
Fase Intestinal
1.Mecanismos nervosos
2.Mecanismos hormonais
Cavidade Oral
Reduzido número de papilas táteis e gustativas
Células secretoras de muco
Glândulas Salivares
Linguais, palatinas, submandibulares e maxilares
Ducto epitélio bucal
(Saladin, Anatomy and Physiology, Cap. 25, 2002, McGraw Hill)
Esôfago- papo ou inglúvio
Papo ou Inglúvio – amolecimento, estoque de alimento e fermentação
Localizado na parede ventrolateral direita do esôfago
Túnica mucosa possui tecido linfóide e glândulas mucosas
Receptores de estiramento
Proventrículo
- Chamado de estômago glandular - a mucosa é espessa, altamente
pregueada e rica em glândulas do tipo tubulares simples ramificada
Responsável pela secreção de muco
pepsinogênio e HCl;
Distenção e/ou Prot no proventriculo
Moela
- Chamado de estômago muscular
- Musculatura lisa circular altamente desenvolvida
- Mistura as partículas alimentares com fluídos do proventriculo
- Não há esfíncter entre a moela e o intestino
- Presença de uma espessa camada glicoprotéica – proteção da mucosa
Motilidade Gástrica
Moela:
Tem Receptores com papel
importantíssimo na motilidade
intestinal
“Fabricante do ritmo intestinal”
(Duke, 1994)
Ao contrário dos mamíferos
as aves tem uma forma
de compensar
um intestino curto...
... Peristaltismo
Reverso
Peristaltismo reverso ou antiperistaltismo
– Re-expor a
gástricas;
digesta
intestinal
as
secreções
– Misturar esta digesta com as enzimas, reforçar a
digestão e consequentemente a absorção dos
nutrientes.
– Diminuição da proliferação bacteriana que pode
causar injúrias ou competição por nutrientes.
Sólidos e líquidos são
esvaziados com velocidades diferentes da moela
volume Gástrico (%)
fase de atraso
100
Solids
80
conteúdo
viscoso
60
40
conteúdo
líquido
20
0
0
20
40
60
80
100 120
Tempo (min)
O esvaziamento de líquidos é exponencial. Já o esvaziamento de grandes
particulas sólidas começa apenas após a trituração/moagem suficiente
(fase de atraso). Em seguida, o quimo viscoso é esvaziado de uma maneira
quase linear.
http://www.wzw.tum.de/humanbiology/data/motility/35/?alt=english
Intestinos delgado e grosso
delgado
grosso
Intestino Delgado
Dividido em três regiões: duodeno, jejuno e íleo
Intestino Delgado - Duodeno
- Alça intestinal logo após a moela
- Porção proximal descendente e porção distal ascendente
- Reconhecimento: pâncreas inserido entre as alças duodenais e maior diâmetro
Porção ascendente Ductos biliares e Pancreáticos
Intestino Delgado - Jejuno
- Região mais longa do Intestino Delgado
- Disposto em várias alças
- Está ligado ao saco vitelínico durante o desenvolvimento in ovo
- Divido em 2 pelo divertículo de Meckel – proximal e distal
Intestino Delgado - Íleo
- Delimitado posteriormente pelo ponto de ligação cecos-cólon
- Reabsorção de sais biliares, água e eletrólitos, células sistema
imunológico
Mucosa Intestino Delgado
Intestino delgado
Estrutura do Vilo e
Cripta
Células
Absortivas
Vilo
Células
Caliciformes
Cripta
Mucosa
Cripta
Submucosa
Lâmina
Própria
Muscular
Circular
Muscular
Longitudinal
Serosa
http://mcb.berkeley.edu/courses/mcb136/topic/Gastrointestinal/Secretion_in_GI-Tract/
Células
Endócrinas
Muscular da
Mucosa
Intestino Grosso
Composto cecos, cólon e cloaca;
CECOS estruturas pares
Digestão “fermentação” microbiana, retenção de água e
eletrólitos
CÓLON junção íleo-cecos cólicos até a cloaca
retenção de água e eletrólitos;
CLOACA
Estrutura dilatada com forma de bolsa
Na sua parede desembocam o
Cólon – sistema digestório
Ureteres do sistema renal e
Ductos deferentes e vagina do sistema reprodutivo;
Glândulas Anexas - Fígado
- secreção de bile (ou suco biliar) - hepatócitos
- ductos coletores da bile
- Ducto hepatoentérico (fígado) duodeno
- Ducto hepatocístico (fígado) vesícula biliar
- Ducto cisticoentérico (vesícula) duodeno
BILE = Constituída de água, sais
biliares, colesterol, lecitina, ácidos
graxos, pigmentos biliares
(biliverdina e bilirrubina), Ca, Na, K
Glândulas Anexas - Pâncreas
ductos intercalares
células acinares
Enzimas
H2 O
K+ Cl- Na+ HCO3 -
Na+, Cl- ,
HCO3- , K+ e
H2O
+ CCK
CCK
+
Enzimas
Secretina
Secretina
Na+, Cl- ,
HCO3- , K+ e
H2O
- Função endócrina insulina e glucagon,polipetidiopancreatico,
somatostatina
- Função exócrina Suco pancreático pH básico sais,
bicarbonato,água e enzimas digestivas que hidrolisam
- carboidratos, proteínas, lipídios, ácidos nucléicos,
Motilidade Intestinal
TIPOS BÁSICOS DE MOVIMENTOS DO TUBO DIGESTÓRIO
Movimentos de
segmentação( mistura)
Movimentos peristálticos
(propulsivos)
extraído, quando disponível, de: http://medweb.bham.ac.uk
Motilidade Intestinal
MOVIMENTOS DE MISTURA/SEGMENTAÇÃO
MOVIMENTOS PROPULSIVOS / PERISTALTALTICOS
Estímulos:
Distensão
Irritação química/física do revestimento epitelial do intestino
Estimulação parassimpática
Contrações de segmentação são responsáveis pela mistura
Movimento sem impulsão do bolo
Motilidade
Intestinal
CONSTITUIÇÃO
DO TUBO
DIGESTÓRIO
desde o 2º terço do esôfago até o cloaca, o tubo digestório é formado por
músculo liso.
portanto, a motilidade desses segmentos depende:
1) das propriedades intrínsecas (ou próprias) da musculatura lisa
2) da regulação neural e hormonal
3) da constituição do alimento
Origem do ritmo elétrico básico
“células marca-passo” do TGI ou células intersticiais de Cajal (ICC)
Conceito clássico de inervação
motora dos músculos do TGI. As
varicosidades liberam o
neurotransmissor próximo às céls.
musculares
As ICC´s seriam “intermediárias” na
modulação motora dos músculos
gastrointestinais
ICC-IM
Role of interstitial cells of Cajal in neural control of gastrointestinal smooth muscles. Ward, Sanders e Hirst 2004
caso interesse, peça uma cópia à Profa. Cristina
TEMPO DE TRÂNSITO E
pH DOS SEGMENTOS DO TGI
TEMPO DE TRÂNSITO
(min)
pH
PAPO
50
5,5
PROV. / MOELA
90
2,5-3,5
DUODENO
5-8
5-6
JEJUNO
20-30
6,5-7,0
ÍLEO
50-70
7,0-7,5
Colo
25
8,0
SEGMENTO
Gauthier, 2002
Digestão de carboidratos
Parte da molécula do amido
dextrina
+
Ligação α-1,4 Ligação α-1,6
=
maltotriose
maltose
Digestão de Carboidratos
Parte da molécula do amido
dextrina
+
Ligação α-1,4
Ligação α-1,6
=
maltotriose
maltose
pH ótimo = 7,1
GLICOSE
Digestão e Absorção de carboidratos
Oligossacaridase
(2) Íons Na+
Glicose
SGLT1
Galactose
GLUT5
Frutose
Transporte
ativo
utilizando
gradiente de
sódio
Transporte
facilitado
Digestão de Proteínas
No proventriculo inicia a digestão
protéica com o suco gástrico (HCl=
desnaturação
Pepsina = endopeptídase - hidrólise estável
em pH ácido)
No intestino delgado os polipeptídeos
são convertidos em oligopeptídeos e
aa livres por proteases pancreáticas
e intestinais.
Tripsina (endopeptidase) = Arg e Lys
Quimiotripsina (endopeptidase) = Trp,
Tyr, Phe, Met e Leu
Carboxipeptidases(exopeptidases)
Elastase (endopeptidase) = Ala, Gly
e Ser
AS SECREÇÕES EXÓCRINAS PANCREÁTICAS: enzimas
lipase
α-Amylase
(no activation needed)
(Enterokinase)
secreted
by duodenal
(from duodenal
epithelial
epithelium
cells)
http://mcb.berkeley.edu/courses/mcb136/topic/Gastrointestinal
Relative amounts (by weight) of the different classes of pancreatic digestive enzymes. Proteases are the most
abundant class of enzymes.
http://www.gastroslides.org/main/browse_deck.asp?tpc=6&mxpg=390&pg=2273#image
Digestão de Proteínas
No intestino
Borda em escova - contem peptidases e aminopeptídases
(exopeptídases que clivam no resíduo N-terminal);
Digestão e Absorção de Proteínas
Transporte de
aminoácidos pode
ou não depender
do gradiente de
sódio
Transportador de pequenos
peptídeos utilizando
gradiente de H+
Jejuno = ↑ absorção de
pequenos peptídeos
Íleo = ↑ absorção de
aminoácidos
H+
H+
Lúmen intestinal
}
Membrana da
borda em
escova
Espaço intracelular
Enzimas
Na+
MECANISMOS DE ABSORÇÃO NO JEJUNO
A presença
de glicose e
AAS
aumenta a
absorção
de NaCl
A acidificação
luminal no
jejuno
favorece a
absorção de
peptideos
H2O e K+
duodeno
jejuno
íleo
H+
H2O e K+
H2O
Berne et al., 2004
Digestão de Lípídeos
Dividida em quatro fases
Hidrólise
Emulsificação das gorduras
Formação de micelas
Absorção
Digestão e Absorção de Lipídeos
Bile /Lipase
pancreática
AG livres
Obs.: Ácidos graxos de cadeia média e curta não
requerem as micelas para a absorção.
micela
micelas
borda em escova
célula absortiva
A secreção serosa pancreática:digestão de lipídeos
ácido graxo
hidrolase
de éster
do glicerol
ácido graxo
2-monoglicerídeo
triglicerídeo
hidrolase de éster
de colesterol
ácido graxo
colesterol
éster do colesterol
fosfolipase A2
ácido graxo
lecitina
lisolecitina
Action of major pancreatic lipases. The cleavage of lipids by glycerol ester hydrolase (pancreatic lipase), cholesterol ester
hydrolase, and phospholipase A2 is illustrated. P, Phosphate. Berne, 2004
Digestão no intestino grosso
ABSORÇÃO E SECREÇÃO INTESTINAIS DE ÁGUA E ELETRÓLITOS
luz intestinal
cecos
Despopoulos´s Color Atlas of Physiology, 2003 Thieme
Fatores que afetam
a Digestão e
Absorção
Fatores de injuria no sistema digestório
Negligências com:
Qualidade da matéria prima utilizada na ração
Fatores antinutricionais: PNAs, fitatos, antitripsina,
gordura xidada,etc...
Estresse
Manejo (água, ração, equipamentos)
Ambiência
Fatores sanitários
Coccidiose
Gastroenterites
Clostridioses
Cascudinhos
Enterite
Verminoses
Fatores de injuria
• Debicagem excessiva
• Partículas muito grandes ou
muito pequenas em relação ao
tamanho do bico...dificultando
Ponta do Bico
o consumo
Mecanoreceptores
• Lesões no bico por
Fusarium – T2
Fatores de injuria - EIMERIOSE
apresentação das fezes das aves
Fezes normais
Eimerias provocam lesões
na mucosa
Diarréia causada por Eimeria tenella
Diarréia causada por Eimeria acervulina
Fatores de injuria
Enterite necrótica - doença enterotoxêmica causada
por Clostridium perfringens dos tipos A e C
(Porter, 1998).
Fatores de injuria - verminoses
Fatores de injuria
Frangos de corte alimentados com cascudinhos Alphitobius
diaperinus Panzer(Coleoptera, Tenebrionidae)
(Anne Japp, 2009) UFPR
Figura 2 - Jejuno
Figura 1 - Moela.
Figura 3 - Fêmur direito normal do T1,
esquerdo do alimentado com cascuinho
Fatores de injuria - Antinutricionais
PNAs e outros
Enterite
mucoide
Presença de
petéquias
Fatores de injuria-Gordura Oxidada
Utilização de gorduras oxidadas:Aumenta o turnover celular da
mucosa intestinal e Diminui a resposta imune associada a
mucosa intestinal
(Chayane da Rocha 2007)
UFPR
Fatores de injuria Anti-nutricionais
Fatores antinutricionais da soja
Pâncreas Normal
Pâncreas Hipertrofiado
Cru= Animais
alimentados
por 3 dias
Cru= Animais
alimentados
por 10 dias
Duodeno: Aumento = 64X
Desativado=
Animais
alimentados
por 10 dias
Fatores de injuria Antinutricionais
Fatores antinutricionais da soja
A
B
VE
Eletromicrografias do duodeno de
frangos de corte:
A = Normal
B = Fator antinutricional
VI – Vilosidade sadia
VE – Vilosidade extrusada
Aumento = 200X
Fatores de injuria
Gastroenteropatias e enterites deternimam:
Processo inflamatório
Citocinas (emissão de sinais entre células)
Hormônios anabólicos (GH, IGF-1)
Hormônios catabólicos (glicocorticóides)
Catabolismo hepático associado com uma redução na ingestão de
alimento
(Elsasser et al., 2000).
Estresse
• Durante respostas de stress .....
..a motilidade intestinal diminui consequentemente a
absorção de nutrientes
Estresse:
– Agudo
– Crônico
mínimo impacto no desempenho;
efeitos altamente deletéricos;
Fatores de manejo
Ajuste de comedouros..........
Pratos vazios
Fatores de manejo
Ajuste de bebedouros
Fatores de manejo
Ajuste de bebedouros
ÁGUA- É nutriente essencial na dieta dos
animais.
– Difícil de determinar o valor de
requerimento como de outros
nutrientes...
Fatores de manejo
Variações de temperaturas
Fatores de manejo
Manejo da cama
Lote no crescimento com ração contendo pedras de sal e de
farinha de carne
Pode causar desuniformidade, queda de desempenho,
canibalismo, etc
Negligencias de manejo
• Comedouros vazios..........bebedouro inalcansável.......
• Acho que é..............SÍNDROME DA MÁ ABSORÇÃO
– Etiologia multifatorial;
Comprometimento dos sistemas regulatórios com redução
consumo e crescimento.
Jejum de água e ração 350x
Diminui altura das vilosidades
Macari (2000)
Fatores de manejo e a Fisiologia
Fatores de manejo e a Fisiologia
Manutenção da Fisiologia
Sistema Digestório
Agentes tópicos colaboram com a
fisiologia
• Água e alimentação a vontade e de
qualidade
•
•
•
•
•
Glutamina,serina,glicina, eletrólitos
Parede celular de leveduras
Mananoligossacarideos
Frutoligossacarideos
Ácidos orgânicos
Alternativas que colaboram com a
fisiologia
•
•
•
•
•
Controle de fatores imunossupressores
Manejo ambiental
Utilização de probióticos
Enzimas exógenas
Extrato de ervas
Controle
Fotos cortesia S. Collett
Prebióticos
controle
Saccharomyces cerevisae 2kg/ton
Promotor de crescimento
Parede celular de levedura 2kg/ton
Laboratório UFPR
Antibiótico e anticoccidiano
Só acidificante
Sem aditivos
Acidificante e anticoccidiano
(Zanelato 2009) Dissertação mestrado UFPR
Trato digestório saudável = digestão adequada,
excretas bem formadas
Boa oferta de ração nos
comedouros e de água nos
bebedouros, cama seca, lotação
adequada = bom desempenho
[email protected]
Fisiologia animal
[email protected]
Fisiologia animal