BIOLOGIA – FISIOLOGIA – SISTEMA DIGESTÓRIO – PROFESSOR MARCIO BIOLOGIA Turma: 3°C # FISIOLOGIA HUMANA – SISTEMA DIGESTÓRIO # I. NUTRIÇÃO: É o meio pelo qual os seres vivos podem continuamente se abastecer de seus “combustíveis”. Esses combustíveis são os alimentos. 1. TIPOS DE DIGESTÃO: 1. TIPOS DE NUTRIÇÃO: a) DIGESTÃO INTRACELULAR: É processada no interior da célula, onde o organismo adquire a partícula geralmente sendo a mesma englobada por fagocitose ou pinocitose, sofrendo posteriormente a ação das enzimas lisossômicas. Ex.: Protozoários, Poríferos (coanócitos) e Leucócitos. Entre os seres vivos distinguimos dois tipos fundamentais de nutrição: NOTA2: Nos Celenterados a digestão é inicialmente extracelular, sendo finalizada na forma intracelular. a) AUTOTRÓFA: Ocorre quando os seres vivos são capazes de produzir matéria orgânica a partir de compostos inorgânicos, ou seja, são capazes de sintetizar os seus próprios alimentos. São por essa razão denominados de produtores. Ex: Vegetais. a) DIGESTÃO EXTRACELULAR: É processada fora das células, no interior da cavidade do organismo. Excluindo os: Protozoários, os Poríferos e parcialmente os Celenterados, em todos os outros animais a digestão é de forma exclusivamente extra-celular. b) HETEROTRÓFA: Ocorre quando os seres vivos consomem a matéria já formada de outros seres, ou seja, não são capazes de sintetizar o seu próprio alimento. São por essa razão denominados de consumidores. Ex: Animais. b) DIGESTÃO EXTRACORPÓREA: Ocorre quando o organismo lança para fora, no ambiente externo, as suas enzimas digestivas. Ex: Aranhas, Moscas, Fungos e Estrela-do-mar. NOTA1: Existem seres chamados mixotróficos que tanto utilizam substâncias orgânicas fornecidas por outro ser vivo, quanto substâncias por eles sintetizadas. Ex: Euglena (Protozoário). OBS1: O processo de nutrição de um organismo pode ser dividido nas seguintes etapas: Alimentação; Digestão; Assimilação; Dejeção ou Defecação. A alimentação se define como o ato de receber no interior do organismo o alimento proveniente do meio externo. Entretanto, uma pessoa pode alimentar-se bem e nutrir-se mal, do mesmo modo como também é possível o contrário. OBS2: Os alimentos podem ser divididos de acordo com suas funções em: Plásticos: Responsáveis pelo crescimento e reparo das perdas do organismo. Ex: Água, Sais Minerais, Lipídios e Proteínas. Energéticos: Responsáveis pelo fornecimento de energia. Ex: Oxigênio, Proteínas, Lipídios e Glicídios. Reguladores: Responsáveis pela regulação do funcionamento dos órgãos e células. Ex: Vitaminas. II. DIGESTÃO: É o processo de transformação dos alimentos por meios mecânicos e químicos em compostos mais simples e absorvíveis pelo organismo. Metabolismo: É o conjunto de fenômenos físicos e químicos, através dos quais a energia e a matéria tornam-se disponíveis para o uso do organismo; Anabolismo: Qualquer processo de construção, no qual substâncias simples se convertem em substâncias complexas, permitindo, por exemplo, a produção de novos materiais para o protoplasma celular ou o armazenamento de energia para o desempenho das atividades celulares; Catabolismo: Etapa do metabolismo celular em que substâncias complexas são convertidas em substâncias simples, resultando em liberação de energia. III. A DIGESTÃO HUMANA: A digestão humana é extracelular e envolve processos mecânicos e químicos. PROCESSOS MECÂNICOS: Compreendem: A mastigação (que ocorre na boca); A deglutição (que é o ato de engolir os alimentos); Os movimentos peristálticos (estes movimentos são produzidos por relaxamentos e contrações sucessivas da musculatura lisa que reveste o Esôfago, o Estômago e o Intestino). PROCESSOS QUÍMICOS: Envolvem a participação de enzimas (bio-catalisadores), compreendendo a: Insalivação (que ocorre na boca); Quimificação (que ocorre no estômago); Quilificação (que ocorre no intestino delgado). 1 BIOLOGIA – FISIOLOGIA – SISTEMA DIGESTÓRIO – PROFESSOR MARCIO NOTA3: Água, álcool, vitaminas e sais minerais não sofrem hidrólise, pois suas moléculas são suficiente-mente pequenas, podendo assim, serem absorvidas diretamente pelo organismo. Na boca ocorre mastigação e insalivação. A boca apresenta como órgãos anexos: a) IV. O APARELHO DIGESTÓRIO HUMANO: O tubo digestório humano é formado por: Boca, Faringe, Esôfago, Estômago, Intestino Delgado, Intestino Grosso e Ânus. OS DENTES: Podem ser classificados em: Incisivos: servem para roer e cortar; Caninos: servem para furar, rasgar e matar; Molares e Pré-Molares: servem para triturar. NOTA4: Os seres humanos são Heterodontes (possuem dentes diferenciados nas formas e funções), Tecodontes (dentes implantados em cavidades denominadas de alvéolos), Difiodontes (apresentam duas dentições no decorrer da vida) e Braquiodontes (dentes com crescimento limitado). b) A LÍNGUA: É um órgão musculoso que se apresenta preso pela sua extremidade posterior ao osso Hióide. Atua na mastigação, no paladar, na fonação e na deglutição. c) GLÂNDULAS SALIVARES: Na boca existem três diferentes Glândulas Salivares que se apresentam aos pares e lançam seus produtos na cavidade bucal através de canais. Parótidas: Situadas ao lado do ouvido (canal de Stenon); produzem uma saliva líquida e serosa, rica em enzimas e pobre em muco; Submandibulares: Ficam na base posterior da mandíbula (canal de Wharton); produzem uma saliva viscosa e rica em muco. Essas glândulas secretam cerca de 70% do total da saliva; Sublinguais: Situam-se embaixo da língua (canal de Rivinus); são as menores glândulas salivares e produzem uma saliva muito densa que perfaz 5% da saliva secretada. O tubo digestório apresenta glândulas anexas que são: Glândulas Salivares; Pâncreas; Fígado; Vesícula Biliar. CARACTERÍSTICAS E FUNÇÕES DA SALIVA: Volume diário produzido de 1,5 litros; Contém água (cerca de 75%), sais (carbonato de cálcio e tiocianato de potássio) com efeito bactericida e muco (ação lubrificante). Apresenta enzimas como a Ptialina (amilase), que atua de forma mais eficiente quando o pH = 7,0 (neutro). 2. FARINGE: É um canal musculo-membranoso que se presta tanto à digestão quanto a respiração. 3. ESÔFAGO: 1. BOCA: 2 BIOLOGIA – FISIOLOGIA – SISTEMA DIGESTÓRIO – PROFESSOR MARCIO É formado por um conduto musculoso com cerca de 25 cm de comprimento que realiza os movimentos peristálticos involuntários e unidirecionais, conduzindo o bolo alimentar ao estômago. A digestão no intestino delgado sofre a ação conjuntiva de três sucos digestivos: Suco Pancreático, Suco Biliar, Suco Entérico. 4. ESTÔMAGO: 6. INTESTINO GROSSO: O estômago é um órgão saculiforme que produz suco gástrico. Tem capacidade média de 1,5 litros. A entrada do estômago recebe o nome de cárdia; abaixo desta, encontramos o fundo; a parte mais dilatada denomina-se corpo e a saída piloro. É um tubo muscular de 1,5 metros de comprimento e 7 centímetro de diâmetro. Divide-se em três seguimentos: Ceco, Cólons e Reto; No Ceco (primeira porção do intestino grosso), encontra-se o apêndice cecal (vermiforme), que produz alguns linfócitos. O Cólon subdivide-se em: cólon ascendente, cólon transverso, cólon descendente e cólon sigmóide. CARACTERÍSTICAS E FUNÇÕES DO SUCO GÁSTRICO: Tem produção diária em torno de 2,0 litros; Contém enzimas como a Pepsina, a Renina (antigamente chamada labfermento), uma Lipase e Mucina (função anticorrosiva); Contém HCl que possui as seguintes funções: Desdobramento dos sais de cálcio e fósforo de fragmentos de ossos ingeridos; Manutenção de pH ótimo para a ação da Pepsina; Catálise da conversão do Pepsinogênio em Pepsina; Função antisséptica, destruindo bactérias. Atua na abertura e no fechamento da válvula pilórica; Estimula a secreção pancreática A Pepsina (protease), atua de forma mais eficiente quando o pH = 2,0 (ácido). A Renina (lactente > crianças > adultos), atua na coagulação do leite (importante em recém-nascidos) que passa a ficar mais consistente, permanecendo mais tempo no estômago. Isto permite uma ação mais eficaz da Pepsina sobre a Caseína (proteína encontrada no leite). NOTA5: Normalmente, o revestimento do estômago é protegido contra o ácido clorídrico pela mucina. Em certos casos, porém, essa defesa pode falhar, formando-se uma lesão no revestimento do estômago ou do duodeno: é a úlcera péptica, que pode ser provocada, entre outras causas, por certos medicamentos e por um tipo de bactéria (Helicobacter pylori). 5. INTESTINO DELGADO: O intestino delgado é um tubo muscular com cerca de 7 metros de comprimento e 3 centímetros de diâmetro; apresenta microvilosidades que servem para aumentar a superfície de contato. O intestino delgado subdivide-se em três partes: Duodeno (25 cm), Jejuno (5 m) e Íleo (1,5 m). TEM COMO PRINCIPAIS FUNÇÕES: a) Reabsorção de água; b) Formação e acúmulo de fezes; c) Fermentação e decomposição de restos alimentares, graças à ação de inúmeras bactérias que se encontram nesse órgão; algumas dessas bactérias fornecem ao organismo vitamina K e vitaminas do complexo B. V. FISIOLOGIA DIGESTIVA: 3 BIOLOGIA – FISIOLOGIA – SISTEMA DIGESTÓRIO – PROFESSOR MARCIO Os alimentos para sofrerem absorção na mucosa intestinal, devem ser transformados em compostos mais simples; para tanto, o organismo conta com a ação de bio-catalizadores (enzimas), que promovem esse desdobramento. Vejamos os principais nutrientes e seus respectivos produtos: Nutrientes Intermediário Absorvíveis Amido Maltose Glicose + Glicose Proteínas Peptonas Aminoácidos Lipídios ######## Ác. Graxo e Glicerol Ác. Nucléicos ######## Nucleotídeos Sacarose ######## Glicose + Frutose Lactose ######## Glicose + Galactose Celulose ######## Não há digestão NOTAS: O fato da celulose não ser digerida ao longo do tubo digestório humano, é explicado pelo fato de nosso organismo não produzir enzimas celulases, isso faz com que a mesma atravesse incólume o tubo digestório. Entretanto, uma alimentação rica em fibras celulósicas parece aumentar os movimentos peristálticos, auxiliando dessa forma a digestão dos alimentos. Enquanto o alimento estiver no interior da cavidade digestiva, considera-se que ele está fora do organismo; o alimento só encontra-se no interior do organismo quando este atravessa o epitélio de revestimento do tubo digestório. 1. DIGESTÃO NA BOCA: Na boca o alimento sofre insalivação e mastigação, ocorrendo a digestão do Amido através da Ptialina que o transforma em unidades menores denominadas Maltoses. Estará formado nesse momento o bolo alimentar. 2. Digestão no Estômago: O bolo alimentar chega ao estômago através dos movimentos peristálticos, onde entra em contato com as paredes do mesmo que começa a produzir o hormônio gastrina; este hormônio age na própria parede do estômago estimulando-o a produzir suco gástrico. Ao fenômeno de mistura do bolo alimentar com as secreções gástricas, dá-se o nome de quimificação, transformando o mesmo em uma pasta leitosa denominada Quimo. No estômago ocorre a digestão das Proteínas através da ação da Pepsina, que a converte em peptonas (frações peptídicas). NOTA6: A Pepsina é lançada no estômago na forma de inativa de pepsinogênio, mas em presença do HCl converte se em pepsina ativa. NOTA7: A produção de suco gástrico é determinada por três fatores: Psíquicos: A sensação de fome, o cheiro ou a visão de um alimento pode determinar a secreção do suco gástrico ou mesmo a secreção salivar; Mecânicos: A mastigação determina a secreção gástrica, bem como a secreção salivar; Hormonal: Dois hormônios têm papel determinante na secreção gástrica: Gastrina e Enterogastrona. 3. DIGESTÃO NO INTESTINO: O quimo altamente ácido chega ao duodeno onde irrita a sua mucosa e esta passa a produzir a Enterogastrona, a Secretina e a Colescitoquinina. A Enterogastrona atua na mucosa estomacal inibindo a produção de suco gástrico. A Secretina passa a atuar no Pâncreas, estimulando-o a produzir suco Pancreático (rico em bicarbonatos), e no Fígado (estimulando a produção de bile); A Colescitoquinina estimula a secreção de suco pancreático (rico em enzimas) e atua na vesícula biliar promovendo as suas contrações para a liberação da bile. O QUIMO SOFRE AGORA A AÇÃO DE TRÊS SUCOS DIGESTIVOS: a) SUCO PANCREÁTICO: É produzido pelo pâncreas em torno de 1,5 L /dia. É lançado para o duodeno pelo duto Pancreático (canal de Wirsung). Tem pH ao redor de 9,0 (básico ou alcalino) devido a presença de bicarbonato de sódio (NaHCO3). É rico em enzimas sendo elas: ENZIMA SUBSTRATO PRODUTO Tripsina Proteínas Peptonas Quimiotripsina Proteínas Peptonas Lipase Lipídios Ác. Graxo + Glicerol; Nucleases Ác. nucléicos Nucleotídeos; Amilopsina Amido Maltoses; NOTA8: A Tripsina e a Quimiotripsina chegam ao duodeno na forma inativa de Tripsinogênio e Quimiotripsinogênio. O Tripsinogênio em presença da enteroquinase (enzima produzida pelo intestino), converte-se em Tripsina ativa, sendo que a mesma passa a converter o quimiotripsinogênio em quimiotripsina, b) O SUCO BILIAR: É produzido pelo Fígado em cerca de 700 ml/dia, é armazenado na vesícula biliar de onde é liberado pelo canal Colédoco. Não contém enzimas, mas apresenta sais biliares que têm por função emulsionar Lipídios (gorduras) e tornar solúveis ácidos graxos e glicerol. Apresenta os pigmentos Bilirrubina e Biliverdina. NOTA9: O canal excretor do pâncreas (canal de Wirsung) e o canal Colédoco desembocam juntos, no duodeno, por um mesmo orifício – a Ampola de Váter. 4 BIOLOGIA – FISIOLOGIA – SISTEMA DIGESTÓRIO – PROFESSOR MARCIO c) O SUCO ENTÉRICO: É produzido pelo intestino e tem pH ao redor de 7,0. Possui enzimas digestivas que são: ENZIMA SUBSTRATO PRODUTO Amilase Amido Maltose Maltase Maltose Glicose + Glicose Lipase Lipídios Ác. Graxo + Glicerol Nucleases Ác. nucléicos Nucleotídeos Peptidase Peptonas Aminoácidos Lactase Lactose Glicose + Galactose Sucrase Sacarose Glicose + Frutose Enteroquinase Tripsinogênio Tripsina. Ao fenômeno da mistura do Quimo com as secreções intestinais, dá-se o nome de quilificação. Após a digestão os nutrientes serão absorvidos pela parede do intestino delgado através das vilosidades intestinais. Cada vilosidade é formada por uma camada de células epiteliais cilíndricas chamadas de enterócitos. Cada enterócito apresenta na superfície, livre evaginações em forma de dedos de luva chamada de microvilosidades. Essas especializações têm a função de aumentar a área de contato com os nutrientes que passam pela luz do intestino delgado. Isto aumenta consideravelmente a capacidade de absorção celular. Nessas vilosidades, existem muitos capilares sanguíneos e linfáticos. Os capilares sanguíneos recebem Aminoácidos, Glicose, Água e Sais Minerais. Os capilares linfáticos (também chamados de Vasos Quilíferos) recolhem Água e Lipídios. Após a absorção, estes nutrientes são recolhidos pelos capilares mesentéricos que se reúnem para formar a veia mesentérica. Essas veias se reúnem para formar a veia portahepática que se dirige para o Fígado onde se ramifica até formar os capilares sinusóides. Neste local deve ocorrer a desintoxicação. Em seguida os nutrientes saem do fígado pela veia hepática e chegam na veia cava inferior e daí ao coração de onde serão distribuídos para todas as células do corpo. Após a ação dos sucos digestivos do intestino delgado, o que sobra é uma massa escura denominada Quilo. Esta passa para o Intestino grosso através da válvula Íleo-cecal, onde o mesmo fará a retirada de água, tornando o conteúdo intestinal endurecido; estará neste momento formado o bolo fecal, ficando o mesmo armazenado no cólon sigmóide até o ato da defecação. Atividade DE Fixação 1. Diferencie digestão intracelular de digestão extracelular e dê exemplo de grupos animais em que esses tipos de digestão ocorrem. 2. (Fuvest-SP) No aparelho digestivo das aves, quais as funções: a) Do papo? b) Da moela? 3. Cite as estruturas com função de aumentar a superfície de absorção no intestino de: a) Peixes ósseos; b) Peixes cartilaginosos; c) Demais vertebrados. 4. Quais as quatro câmaras que existem no estômago dos ruminantes? Onde ocorrem, de forma considerável, a digestão de celulose e a digestão de proteínas? 5. (FFMC) Faça uma ilustração do estômago de ruminantes, indicando o processo que ocorre em cada local desse órgão. 6. (Fuvest-SP) Descreva a sucessão de eventos que ocorrem com o alimento no estômago de mamíferos ruminantes. 7. (Fuvest-SP) Como o bolo alimentar é impelido ao longo do tubo digestivo de um vertebrado? 8. (Fuvest-SP) Em que regiões do tubo digestivo humano ocorre digestão do amido? Onde são produzidas as amilases que atuam nesse processo? 9. (Fuvest-SP) Cite duas glândulas associadas ao tubo digestivo humano e suas respectivas funções no processo digestivo. 10. (Unicamp-SP) O suco gástrico é rico em ácido clorídrico, que é secretado pelas células parietais do estômago humano. Ocorrendo uma deficiência na produção desse ácido pelo estômago, o que aconteceria com a digestão gástrica das proteínas? Por quê? 11. (FFMC) Qual a composição do suco gástrico, e qual o pH estomacal? 12. (Fuvest-SP) Bob MacDonald comeu um sanduíche de pão e carne. Descreva o processo de digestão enzimática desses alimentos na boca, no estômago e no intestino. 13. (FEI-SP) Qual o papel do fígado na digestão de um mamífero? 14. (FAAP-SP) Cite três enzimas que agem na digestão dos alimentos, bem como onde são produzidas no corpo humano. 15. (Fuvest-SP) Como varia o pH ao longo do aparelho digestivo, durante o processo de digestão de um homem? 16. Cite duas funções atribuídas ao ácido clorídrico gástrico. 17. Qual o papel da gastrina e da enterogastrona no mecanismo digestivo humano? 18. (UFCE) Cite as enzimas digestivas humanas de origem Pancreática, com seus respectivos substratos. 19. Cite três funções do intestino delgado na digestão humana. 20. Cite duas funções do intestino grosso na digestão humana. 5