TEXTO COMPLEMENTAR DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS
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TEXTO COMPLEMENTAR DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS COMPONENTES DA DIETA Além da água a alimentação deve fornecer combustíveis metabólicos (principalmente carboidratos e lipídeos), proteínas (para crescimento e reciclagem de proteínas teciduais), fibras, minerais (elementos com funções metabólicas específicas), vitaminas e ácidos graxos essenciais (compostos orgânicos necessários em pequenas quantidades para funções metabólicas e fisiológicas essenciais). Os alimentos com alto teor de fibra são benéficos para a função intestinal. A fibra alimentar reduz o tempo que o alimento leva para ser digerido e eliminado e, por essa razão, previne a constipação e possivelmente são fatores de proteção contra doenças diverticulares e contra o câncer do cólon. As funções dos carboidratos são: 1- Armazenamento energético – o amido e o glicogênio são os carboidratos responsáveis pelo armazenamento de energia dos animais e vegetais. 2- Produção de energia – os carboidratos são as principais fontes de energia. 3. Estruturais – todos os componentes celulares são formados por um carboidrato, e eles formam bases necessárias para a estruturação das células. Os lipídios são fornecedores de calorias (energia) e de ácidos graxos, substâncias muito importantes em nosso organismo, quando consumidas na quantidade certa e sem exageros. Eles auxiliam na absorção de vitaminas A, D, E, K. Porém há os ácidos graxos benéficos, que são os monoinsaturados (ômega 9) e os poliinsaturados (ômega 3 e 6); e os ácidos graxos prejudiciais (gordura trans e ácidos graxos saturados). A palavra proteína vem do vocábulo grego “protos”, e significa primeiro elemento. As proteínas são elementos essenciais para o crescimento e reparação, funcionamento e estrutura de todas as células vivas. Hormonais, como a insulina, que controlam o açúcar sanguíneo; enzimas, como as amilases, lipases e proteaes que são cruciais na digestão dos alimentos; anticorpos, que nos ajudam a combater as infecções, proteínas musculares, que nos permitem a contração, etc. Assim, as proteínas são efetivamente essenciais à vida! Elas também são essenciais em dietas para perder gordura e em exercícios físicos. O sistema digestório transforma proteínas, lipídeos e carboidratos em moléculas menores, a fim de permitir a entrada desses alimentos nas células. Esse processo é chamado de digestão e realizado com auxílio de enzimas digestivas. DIGESTÃO E ABSORÇÃO DE CARBOIDRATOS: As principais características são: • Reação de hidrólise: quebra de componentes maiores em menores; • Oligossacarídeos, mono e dissacarídeos; Os Oligossacarídeos possuem várias cadeias monossacarídicas, unidas por ligações glicosídicas; Os Monossacarídeos (Galactose, frutose e glicose=absorção direta); Dissacarídeos (Maltose, Sacarose e lactose=necessitam de enzimas específicas), já os Polissacarídeos necessitam da amilase pancreática e outras enzimas. • As hidrólises do amido pela amilase salivar e pancreática catalisam hidrólise aleatória de ligações glicosídicas alfa 1-4, resultando em dextrinas e a seguir em uma mistura de glicose, maltose e isomaltose (a partir dos pontos de ramificação da amilopectina). Digestão e absorção de carboidratos no Intestino Delgado As funções do intestino delgado incluem: completar a digestão, absorção e secreção. O duodeno é a primeira porção, proximal, do intestino delgado, que se estende do piloro (gastroduodenal) ao jejuno. Nessa parte realiza-se a digestão do quimo (transformação do bolo alimentar no estômago) pela ação do suco entérico que contém enzimas, como a enteroquinase, hormônios como a secretina, estimulando a secreção de suco pancreático e bile. Estas substâncias vão processar quimicamente as proteínas, lipídeos, carboidratos, vitaminas e todas as substâncias ingeridas e necessárias ao metabolismo energético. Pela ação do suco entérico e dos movimentos peristálticos, o quimo é transformado em quilo. Além das enzimas faladas, existem outras como: Oligossacaridases, Dissacaridases (Maltase, Sacarase, Isomaltose e lactose). Essas enzimas encontram-se localizadas na bordadura em escova das células da mucosa intestinal, onde os monossacarídeos resultantes e outros originados da alimentação são absorvidos. Glicose e galactose são absorvidas por um processo de sódio-dependente. Elas são carreadas pela mesma proteína transportadora (SGLT1) e competem, uma com a outra, em relação à absorção intestinal. Outros monossacarídeos são absorvidos por difusão mediada por um carregador. Como não são transportados ativamente, frutose e açúcares alcoóis são apenas absorvidos a favor de seu gradiente de concentração e, após uma ingestão moderadamente elevada, alguns permanecem no lúmen intestinal, atuando como substrato para fermentação bacteriana a partir do final do íleo. Assim existem 2 mecanismos separados para absorção de monossacarídeos no intestino delgado. O papel do GLTUT2 é facilitar a saída de monossacarídeos da célula para os compartimentos intersticial e capilar, completando assim o processo de absorção. A captação de monossacarídeos do lúmen para a célula intestinal é efetuada por dois mecanismos: • Transporte passivo (difusão facilitada): O movimento da glicose está “a favor” do gradiente de concentração (de um compartimento de maior concentração de glicose para um compartimento de menor concentração). A difusão facilitada é mediada por um sistema de transporte de monossacarídeos do tipo Na+− independente. • Transporte ativo: A glicose é captada do lúmen para a célula epitelial do intestino por um co− transportador Na+−monossacarídeo (SGLT). É um processo ativo indireto cujo mecanismo é envolve a (Na+−K+)−ATPase (bomba de (Na+−K+), que remove o Na+ da célula, em troca de K+, com a hidrólise concomitante de ATP. O mecanismo tem alta especificidade por D-glicose e D-galactose. Após a absorção, a glicose no sangue aumenta e as células β das ilhotas pancreáticas secretam insulina que estimula a captação de glicose principalmente pelo tecido adiposo e muscular. O fígado, o cérebro e os eritrócitos, não necessitam de insulina para captação de glicose por suas células (tecidos insulino−independentes). Outros hormônios e enzimas, além de vários mecanismos de controle, são importantes na regulação da glicemia. A frutose e a galactose somente são convertidas em glicose no fígado. Obs: O transporte da frutose (através do GLUT 5) não é muito eficiente, não permitindo sua total absorção. Sendo assim, uma grande quantidade de frutose na dieta pode causar diarréia. DEGRADAÇÃO ANORMAL DE DISSACARÍDEOS Causas: Doenças intestinais, má-nutrição, drogas que danificam a mucosa intestinal, idade deficiência de enzimas digestivas. • Intolerância à lactose deficiência de lactase (75% de adultos no mundo, principalmente descendentes de africanos e asiáticos). • Deficiência de sacarase (10% dos esquimós). DIGESTÃO E ABSORÇÃO DE LIPÍDEOS: Os principais lipídios da dieta são os triacilgliceróis, e em uma menor extensão, os fosfolipídeos. Tratam-se de moléculas hidrofóbicas e devem ser hidrolisadas e emulsificadas em gotículas bem pequenas (micelas), antes que possam ser absorvidas. A digestão começa no estômago, catalisada pela lípase estável em meio ácido que degradam os triacilglicerídeos da dieta. Essas lípases ácidas desempenham um papel importante em neonatos (recém nascidos), para os quais a gordura do leite é a principal fonte de calorias. A pouca solubilidade em água dos lipídeos traz problemas para a digestão por que os substratos não ficam facilmente acessíveis às enzimas digestivas da fase aquosa. Além disso, a maioria dos produtos da digestão de lipídeos são também lipídeos com pouca solubilidade em água, de forma que tendem a formar agregados, que dificultam a absorção eficiente. Estes problemas são resolvidos por 1) geração/secreção de moléculas surfactantes, que aumentam a área de interface entre as fases aquosa e lipídica; 2) Solubilização de lipídeos com detergentes. Portanto mudanças no estado físico de lipídeos estão intimamente ligadas a mudanças químicas durante a digestão e absorção. FASES DA DIGESTÃO DE LIPÍDEOS: Pelo menos 5 fases da digestão de lipídeos podem ser diferenciadas: 1) Hidrólise de triacilgliceróis e ácidos graxos livres e monoacilgliceróis no lúmen do trato gastrointestinal; 2) dolubilização de lipídeos por detergentes (ácidos biliares) e transporte do lúmen intestinal para a superfície das células do epitélio de revestimento; 3) Captação de ácidos graxos livres e monoacilgliceróis pela célula epitelial e síntese de triacilgliceróis; 4) acondicionamento de triacilgliceróis recém-sintetizados em glóbulos especiais ricos em lipídeos, chamados quilomícrons; 5) Exocitose dos quilomícrons das células epiteliais intestinais na linfa. A hidrólise de triacilgliceróis é iniciada no estômago por lipases lingual e gástrica. Digestão gástrica pode ser responsável por até 30% da hidrólise total de triacilgliceróis. Todavia a velocidade de hidrólise é baixa, pq os triacilgliceróis ingeridos formam gotículas de lipídeos, com uma área de interface limitada, a qual lipases podem adsorver. Entretanto algumas moléculas de lipases adsorvem e hidrolisam triacilgliceróis em ácidos graxos e diacilgliceróis, o que converte um composto imiscível em água em produtos com grupos polares e apolares. Estes produtos superfície-ativos adsorvem espontaneamente a interface água-lipídeo e confere uma superfície hidrofílica às gotículas lipídicas, fornecendo assim um aumento na área de interface. Qualquer aumento na área de interface produz dispersão da fase lipídica em gotículas menores (emulsificação) e fornece mais pontos para adsorção de moléculas de lipase. A dispersão de lipídeos em gotículas menores é tb ajudada pelos movimentos peristálticos e de mistura do estômago. O quimo gástrico é liberado no duodeno geralmente contém apenas gotículas de gordura de 2mm de diâmetro. DIGESTÃO POR LIPASES PANCREÁTICAS: Três enzimas hidrolíticas são encontradas no suco pancreático secretado no duodeno: lipase−pancreática, colesterol−esterase e fosfolipase A2. A lipase−pancreática catalisa a hidrólise dos triacilgliceróis com a formação de 2−monoglicerol e 2 ácidos graxos: O suco pancreático contém um lipídeo esterase inespecífica (colesterol esterase) que age sobre colestreil ésteres, monoacilgliceróis ou outros ésteres de lipídeos, como ésteres de vitamina A com ácidos carboxílicos. Em contraste com a triacilglicerol lipase, esta esterase requer ácidos biliares para sua atividade. Fosfolipídeos são hidrolisados por fosfolipases específicas. O suco pancreático é rico em pró-fosfolipase A2. Como outras pró-enzimas pancreáticas são ativadas por tripsina. Fosfolipase A2 requer ácidos biliares para sua atividade. A colipase, um co-fator protéico também produzido pelo pâncreas, é essencial na estabilização da lipase, não permitindo sua desnaturação ou inibição pelos sais biliares. Os ésteres de colesteril ingeridos na dieta são emulsificados pelos sais biliares e, então, hidrolisados pela colesterol−esterase a colesterol e ácidos graxos livres: Éster de colesteril + H2O → −esteraseColesterolcolesterol + ácido graxo A fosfolipase A2, secretada na forma de pró-enzima e ativada pela tripsina, catalisa a hidrólise dos resíduos de ácidos graxos presentes O sulco pancreático contém outras esterases menos específicas que atuam sobre monoacigliceróis e outros ésteres lipídicos, como os de vitamina A com ácidos carboxílicos. BILE: * Líquido espesso, viscoso, amarelo-dourado ou esverdeado. * pH levemente alcalino. * Sintetizado pelo fígado. * Armazenado e concentrado na vesícula biliar. * Meio de excreção de colesterol, pigmentos biliares, toxinas e drogas lipossolúveis. EMULSIFICAÇÃO PELOS ÁCIDOS BILIARES: Emulsificação aumenta área de ação da lipase pancreática ABSORÇÃO DE LIPÍDEOS: Micelas mistas enterócitos (membrana com borda em escova) os lipídeos penetram nas células. Ácidos graxos de cadeia curta e média não necessitam de micelas para serem absorvidos. ABSORÇÃO UM QUILOMÍCRON: TAG + apolipoproteínas B-48 e fosfolipídios quilomícrons complexo de Golgi vesículas exocitose vasos linfáticos. TAG no interior, mais que 80% da massa total. Colesterol – na superfície. Ésteres de colesterol – no interior. DIGESTÃO E ABSORÇÃO DE PROTEÍNAS: O estômago secreta o suco gástrico, que contém o ácido clorídrico e a pro-enzima pepsinogênio: o ácido desnatura proteínas da dieta e ativa o pepsinogênio, formando pepsina. O HCl está muito diluído(pH= 2 a 3) para hidrolisar proteínas. Desnatura as proteínas tornando-as mais susceptíveis à hidrólise. Já no pâncreas: O suco pancreático é rico em pró-enzimas que são ativadas depois de chegarem ao lúmen do intestino delgado. Enteropeptidase (ou enteroquinase), uma protease produzida por células epiteliais do duodeno ativa tripsinogênio pancreático em tripsina por cisão de um hexapeptídeo da extreminade NH2 terminal. Polipeptídeos produzidos no estômago pela ação da pepsina. Bicarbonato de sódio. As enzimas pancreáticas assim como a pepsina são sintetizadas e secretadas na forma de zimogênio inativo. A liberação e ativação do zimogênio pancreático ABSORÇÃO INTESTINAL DOS AMINOÁCIDOS: Sistema de transporte secundário para aas livres dependente de Na+. Os di e tripeptídeos são captados por um sistema de transporte ligado ao H+ e depois hidrolisado no citosol, antes de serem liberados ao sistema porta. Os aas de cadeia ramificada são exemplos importantes de aas que não são metabolizados pelo fígado; em vez disso eles são enviados pelo fígado para a circulação. * Líquido espesso, viscoso, amarelodourado ou esverdeado. * pH levemente alcalino. * Sintetizado pelo fígado. * Armazenado e concentrado na vesícula biliar. * Meio de excreção de colesterol, pigmentos biliares, toxinas e drogas lipossolúveis.
