Profa. Dra. Cristina Maria Henrique PintoProfa. Adjunto do Depto. Ciências Fisiológicas-CCB-UFSC

Como citar este documento: PINTO, Cristina Maria Henrique. Fisiologia do Sistema Digestório e aplicações clínicas. Disponível em:

<http://www.cristina.prof.ufsc.br>. Acesso em: (coloque a data aqui)

Fisiologia do Sistema Fisiologia do Sistema Digestório Digestório

e aplicações clínicase aplicações clínicas

Esta apresentação foi utilizada em minhas aulas para a

graduação em Medicina (6ª fase) até o ano de 2007. Para

que este material não se perca, deixo aqui à disposição

daqueles que eventualmente tenham interesse.

Bons estudos!

Bibliografia básica recomendada sobre Fisiologia Humana

Livros-textos:“Berne & Levy: Fisiologia” Koeppen & Stanton, 2009,

6ª Ed. (Ed. Elsevier)“Tratado de Fisiologia Médica” Guyton & Hall, 2006,

11ª Ed. (Ed. Elsevier)“Fisiologia” Aires, M. M. 2008, 3ª Ed.

(Ed. Guanabara Koogan)“Fisiologia” Costanzo, 2007,

3ª Ed. (Ed. Elsevier)“Berne & Levy: Fundamentos de Fisiologia”, Levy et al,

2006, 4ª Ed. (Ed. Elsevier)“Fundamentos de Fisiologia Médica” Johnson, 2003

(Ed. Guanabara Koogan)“Fisiologia: texto e atlas” Silbernagl e Despopoulos, 2003

(Ed. Artmed)

Fisiologia do Sistema Digestório Fisiologia do Sistema Digestório e aplicações clínicas relacionadas e aplicações clínicas relacionadas

aos mecanismos secretores e aos mecanismos secretores e absortivos intestinaisabsortivos intestinais

Overall fluid balance in the human

gastrointestinal tract. About 2 L of

water is ingested each day, and 7 L of

various secretions enters the

gastrointestinal tract. Of this total of 9

L, 8.5 L is absorbed in the small

intestine. About 500 ml is passed on to

the colon, which normally absorbs 80%

to 90% of the water presented to it.

VOLUMES DIÁRIOS INGERIDOS,

SECRETADOS, ABSORVIDOS E

EXCRETADOS PELO TGI

Berne et al., 2004

extraído, enquanto disponível, de: http://navigator.medschool.pitt.edu/34_viewModuleAll.asp?moduleID=423125952&nobars=true

ABSORÇÃO E SECREÇÃO INTESTINAIS DE ÁGUA E ELETRÓLITOS

luz intestinal

ABSORÇÃO

SECREÇÃO

Despopoulos´s Color Atlas of Physiology, 2003 Thieme

Despopoulos´s Color Atlas of Physiology, 2003 Thieme

ABSORÇÃO E SECREÇÃO INTESTINAIS DE ÁGUA E ELETRÓLITOS

secreção de bicarbonato

luz intestinal

MECANISMOS DE SECREÇÃO DO HCO3- E ÁGUA NO

DUODENO PROXIMAL

H2O H2O

Criptas de Lieberkühn (células imaturas)CFTR: canal regulador da condutância transmembrana da fibrose cística. Berne et al., 2004

AMPc

AMPc:

VIP, Ach e Prostaglan-dinas e Histamina

Conteúdo gástrico chega

hipertônico e ácido

HCO3-

duodeno

jejuno

íleo

Despopoulos´s Color Atlas of Physiology, 2003 Thieme

ABSORÇÃO E SECREÇÃO INTESTINAIS DE ÁGUA E ELETRÓLITOS

MECANISMOS DE ABSORÇÃO DE CÁLCIO PELO ID

Cellular mechanisms of Ca2+ absorption in the small intestine. Ca2+ crosses the brush border plasma membrane via Ca2+ channels. In the cytosol of the enterocyte, Ca2+ is bound to calbindin. Ca2+ is extruded across the basolateral membrane by a Ca2+-ATPase and an Na+-Ca2+ exchange mechanism. Some Ca2+ is transported through the cytosol in membrane vesicles and released at the basolateral membrane by exocytosis. Berne et al., 2004

Calcitriol (Horm. Derivado da Vitamina D3) - rins

duodeno

jejuno

íleo

Ca++ Ca++

Model of inorganic phosphate (HPO4=) transport in the intestine. At the luminal surface of the enterocyte the brush border membrane harbors a 1,25(OH)2D responsive 2Na+/ HPO4= transporter, which has a high affinity for the HPO4=. The vast majority of phosphate absorption occurs via the process of diffusional absorption (...) Factors which may adversely influence the diffusional process are the formation of nonabsorbable calcium, aluminum or magnesium phosphate salts in the intestine and age, which reduces Pi absorption by as much as 50%. http://www.endotext.org/parathyroid/parathyroid2/parathyroidframe2.htm

Calcitriol

MECANISMOS DE ABSORÇÃO DE FOSFATO INORGÂNICO (HPO4

=) SÃO ACOPLADOS AO ÍON SÓDIO

The vast majority of phosphate absorption occurs via the process of diffusional absorption. This results as a consequence of the relatively low Km of the active transport process (2 mM) and the luminal Pi content during feeding, which generally exceeds 5 mM throughout the intestine even during fasting (10-12). The diffusion is mediated through the paracellular space and, therefore, is primarily a function of Pi intake. Because most diets contain an abundance of Pi, the quantity of phosphate absorbed always exceeds the need. Factors which may adversely influence the diffusional process are the formation of nonabsorbable calcium, aluminum or magnesium phosphate salts in the intestine and age, which reduces Pi absorption by as much as 50%.

http://www.endotext.org/parathyroid/parathyroid10/parathyroid10.htm

MAS GRANDE PARTE DA ABSORÇÃO DE FOSFATO INORGÂNICO (HPO4

=) É PARACELULAR

Fatores que afetam a difusão

paracelular do fosfato tais

como alumínio e magnésio

não-absorvíveis podem reduzir

em até 50% sua absorção

Calcitriol

Despopoulos´s Color Atlas of Physiology, 2003 Thieme

ABSORÇÃO E SECREÇÃO INTESTINAIS DE ÁGUA E ELETRÓLITOS

(carne vermelha)

(vegetais e cereais)

MECANISMOS DE ABSORÇÃO DE FERRO PELODUODENO E JEJUNO PROXIMAL

transferrina

intestinal lumen

duodeno (pH)

duodeno

jejuno

íleo

A current view of the absorption of iron by intestinal epithelial cells. Berne et al., 2004DCT1: transportador luminal de ferro; IREG1: transportador basolateral de ferro

Fe++ ferroso (reduzido) Fe+++ férrico (oxidado)

Berne et al., 2004

Despopoulos´s Color Atlas of Physiology, 2003 Thieme

ABSORÇÃO E SECREÇÃO INTESTINAIS DE ÁGUA E ELETRÓLITOS

Despopoulos´s Color Atlas of Physiology, 2003 Thieme

ABSORÇÃO E SECREÇÃO INTESTINAIS DE ÁGUA E ELETRÓLITOS

Secreção de bicarbonato e de potássio

Absorção de sódio

Despopoulos´s Color Atlas of Physiology, 2003 Thieme

ABSORÇÃO E SECREÇÃO INTESTINAIS DE ÁGUA E ELETRÓLITOS

Secreção de bicarbonato

Mecanismos de absorção de NaCl e secreção de K+ no CÓLON

Manutenção do pH adequado

(presença de bactérias)

duodeno

jejuno

íleo

colon

K+

HCO3-

Cl-

Berne et al., 2004

Despopoulos´s Color Atlas of Physiology, 2003 Thieme

ABSORÇÃO E SECREÇÃO INTESTINAIS DE ÁGUA E ELETRÓLITOS

Secreçãode potássioAbsorção de

sódioDependentes de

Aldosterona

Mecanismos de absorção de NaCl e secreção de K+ no CÓLON

Manutenção do pH adequado

(presença de bactérias)

duodeno

jejuno

íleo

colon

K+

HCO3-

Cl-

ALDOSTERONA

Berne et al., 2004

SECREÇÃO E ABSORÇÃO DE

ÁGUA E ELETRÓLITOS

PELOS INTESTINOS DELGADO/GROSSO

Mucosa em repouso Absorção de NaCl ativada

Mecanismos absortivos do epitélio do ID e CÓLON

duodeno

jejuno

íleo

coloncolon

Visão integrada

Mecanismos absortivos do epitélio do ID e CÓLONMovimento de água

duodeno

jejuno

íleo

coloncolon

A ABSORÇÃO DE ÍON SÓDIO NO INTESTINO DELGADO É ACOPLADA A MECANISMOS ABSORTIVOS DE NUTRIENTES,

VITAMINAS E OUTROS ELETRÓLITOS (Cl-) E SECRETORES DE H+ E DE HCO3

-

Despopoulos´s Color Atlas of Physiology, 2003 Thieme

duodeno

jejuno

íleo

A ABSORÇÃO DE SÓDIO NO INTESTINO GROSSO OCORRE ATRAVÉS DE CANAIS LUMINAIS, ACOPLADA À BBA SÓDIO-POTÁSSIOATPásica, ACOPLADA À SECREÇÃO DE POTÁSSIO ESTIMULADA PELA

ALDOSTERONA

Despopoulos´s Color Atlas of Physiology, 2003 Thieme

duodeno

jejuno

íleo

coloncolon

Porém, assim como o intestino delgado absorve

grandes quantidades de água e NaCl, ele também pode

secretar grandes quantidades em situações fisiológicas.

Em condições patológicas, o aumento da secreção intestinal ocasionará a perda

importante de água, eletrólitos e eventualmente nutrientes (diarréia),

podendo levar o indivíduo rapidamente à morte.

CFTR: canal regulador da condutância transmembrana da fibrose cística

AMPc

H2O

H2O e Na+

AMPc:

VIP Prostaglandinas Ca++:Ach

Histamina

duodeno

jejuno

íleo

MECANISMOS DE SECREÇÃO DO CLORETO, SÓDIO E ÁGUA NODUODENO PROXIMAL (CRIPTAS)

Cl-

Toxina da cólera(Vibrio cholerae) a produção de

AMPc e a atividade do canal luminal de Cloreto (CFTR)

DIARRÉIA

Berne et al., 2004

Sabendo-se que:1- A absorção de glicose acoplada ao Na+ não é afetada pela toxina colérica...2- A absorção de glicose contribui com a rápida absorção de NaCl e água...

... a terapia de reidratação oral é uma maneira rápida, barata e eficaz de reposição das grandes perdas causadas

pela diarréia promovidas pela enterotoxina colérica.

(...) “Estudos sobre os mecanismos íntimos do transportede solutos, água e sal pelo epitélio intestinal mostraram a presença de um cotransportador sódio/glicose, responsável pela absorção acoplada de glicose e sal, que não é afetado pela toxina da cólera. Portanto, o estímulo deste processo de transporte pela administração oral de uma solução contendo sal (cloreto de sódio) e glicose ativa a absorção intestinal de fluido, compensando a secreção exagerada e evitando a desidratação do organismo. Dessa forma, mostrou-se que um método barato e simples, a reidratação oral, é capaz de evitar a violenta desidratação característica da cólera, assim garantindo a sobrevida do paciente até que o próprio organismo destrua as bactérias invasoras.” (...)

Extraído de: Malnic, G. 1994 (Estud. Av. vol.8 no.20 São Paulo, 1994 )

5-HT como o mediador do aumento da secreção intestinal induzido pela toxina colérica

5-HT as a mediator of cholera toxin-induced intestinal hypersecretion. 5-HT is released from the enterochromaffin cells, which are the intestinal taste buds. 5-HT stimulates sensory neurones (intrinsic as well as extrinsic primary afferent neurones), which initiates nerve circuits involving the myenteric, submucosal, and mucosal plexuses. Cholinergic and vasoactive intestinal polypeptidergic secretomotor neurones, located in the submucous plexus, are activated via nicotinic, and neurokinin (NK 1 and NK3) receptors. ACh and vasoactive intestinal peptide binds to epithelial receptors and stimulates fluid secretion. Reproduced from (Hansen 1995). Hansen, 2003b

“Oral Rehydration Therapy: New Explanations for an Old Remedy

”Rao, M. 2004 (Annu. Rev. Physiol. 2004. 66:385–417)

disponível em: http://arjournals.annualreviews.org/doi/full/10.1146/annurev.physiol.66.032902.134726

e“

As ciências biomédicas básicas na solução de problemas de saúde

”Malnic, G. 1994 (Estud. Av. vol.8 no.20 São Paulo, 1994 )

disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-40141994000100009&lng=en&nrm=iso

Veja mais sobre este assunto nos trabalhos abaixo indicados:

MECANISMOS ACOPLADOS DE ABSORÇÃO DE ÍON SÓDIO NO JEJUNO

Schematic of the absorptive cells in the small intestine (enterocytes) and the transport proteins involved in net solute transport from the apical side to the basolateral side of the epithelium. A: types of pathways involved in the uptake of sodium by the cell. Electrogenic transport pathways (1 and 2) lead to a net movement of charge across the membrane, and electroneutral transport pathways (3 and 4) do not contribute to a charge difference. B: Na+-substrate cotransporters are available for the absorption of nutrients from the intestinal lumen. Goodman e Percy 2005

Advan. Physiol. Edu. 29: 75-82, 2005 http://advan.physiology.org/cgi/content/full/29/2/75

duodeno

jejuno

íleo

H2O e K+ H2O e K+

Absorção de K + no JEJUNO

depende da absorção de água.

Diarréia por perda de

água e de K+

MECANISMOS DE ABSORÇÃO DE NaCl NO JEJUNO

A acidificação luminal no

jejuno favorece a

absorção de peptideos

duodeno

jejuno

íleo

H2O e K+ H2O e K+

H2O

A presença de glicose e

AAS aumenta a absorção de NaCl

Berne et al., 2004

ABSORÇÃO DE VITAMINAS HIDROFÍLICAS EM CO-TRANSPORTE COM ÍON SÓDIO NO JEJUNO

H2O H2O

Schematic of the absorptive cells in the small intestine (enterocytes) and the transport proteins involved in net solute transport from the apical side to the basolateral side of the epithelium. A: types of pathways involved in the uptake of sodium by the cell. Electrogenic transport pathways (1 and 2) lead to a net movement of charge across the membrane, and electroneutral transport pathways (3 and 4) do not contribute to a charge difference. B: Na+-substrate cotransporters are available for the absorption of nutrients from the intestinal lumen. Goodman e Percy 2005

duodeno

jejuno

íleo

Advan. Physiol. Edu. 29: 75-82, 2005 http://advan.physiology.org/cgi/content/full/29/2/75

ABSORÇÃO DE VITAMINAS LIPOFÍLICAS: FAVORECIDA PELOS MICELAS E ESTÃO

PRESENTES NOS QUILOMÍCRONS

extraído, enquant disponível, de: http://www.mds.qmw.ac.uk/biomed/kb/metabolism/Micronutrients_files/frame.htm (Não encontrado)

camada estacionária de água

Transporte no lúmen intestinal das vitaminas lipossolúveis até a borda-em-escova para absorção

vitaminas lipossolúveis (A, D, E e K)

Lipid absorption in the small intestine. Mixed micelles of bile acids and lipid digestion products diffuse through the unstirred layer and among the microvilli. As digestion products are absorbed from free solution by the enterocytes, more digestion products partition out of the micelles. The ability of micelles to diffuse among the microvilli makes the whole surface of the brush border available for lipid absorption. Transport proteins mediate the facilitated transport of fatty acids and cholesterol across the brush border plasma membrane. In the cytosol of the epithelial cell, fatty acids are bound to fatty acid-binding protein and cholesterol is bound to sterol carrier proteins. Levy et al., 2006

ABSORÇÃO DE VITAMINAS LIPOFÍLICAS: FAVORECIDA PELOS MICELAS,

EXCETO A VITAMINA B12 QUE DEPENDE DO FATOR INTRÍNSECO E É ABSORVIDA NO ÍLEO TERMINAL

extraído, enquant disponível, de: http://www.mds.qmw.ac.uk/biomed/kb/metabolism/Micronutrients_files/frame.htm(Não encontrado)

Absorção da Vitamina B12/Cianocobalamina no íleo terminal

Revisão: Vitamin B12 (cobalamin) deficiency in elderly patients, Adrès et al, 2006 http://www.cmaj.ca/cgi/content/full/171/3/251?maxtoshow=&HITS=10&hits=10&RESULTFORMAT=1&title=%22vitamin+B12%22&andorexacttitle=and&andorexacttitleabs=and&andorexactfulltext=and&searchid=1&FIRSTINDEX=0&sortspec=relevance&resourcetype=HWCIT,HWELTR

Profa. Dra. Cristina Maria Henrique PintoProfa. Adjunto do Depto. Ciências Fisiológicas-CCB-UFSC

Como citar este documento: PINTO, Cristina Maria Henrique. Fisiologia do Sistema Digestório e aplicações clínicas. Disponível em:

<http://www.cristina.prof.ufsc.br>. Acesso em: (coloque a data aqui)

Fisiologia do Sistema Fisiologia do Sistema Digestório Digestório

e aplicações clínicase aplicações clínicas

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