Sistema Gastrointestinal

Sistema Gastrointestinal

Este sistema está disposto em forma de um tubo digestivo, por onde os alimentos passam e sofrem seu processo de degradação. Este tubo recebe a secreção de glândulas anexas para auxiliar na digestão dos alimentos. É um sistema aberto, para permitir a eliminação dos materiais não aproveitáveis pelo organismo. É o conjunto de órgãos responsáveis pela apreensão, mastigação, deglutição, digestão e absorção dos alimentos, repondo o material plástico importante para o metabolismo celular.

Órgãos do SGI

Funções do SGI

Digestão: É o processo pelo qual os alimentos e grandes moléculas são degradados a fim de serem produzidas moléculas menores que possam ser absorvidas pelo TGI.

• Mecânica: Na boca (mastigação) e no estômago (trituração no antro pilórico, tendo a musculatura espessa).

A partir da região pilórica, a parte do alimento que se tornou pastosa passa ao duodeno, e a que continua espessa volta para ser mais digerida.

• Química: Através de enzimas da boca, estômago e intestino delgado.

A borda em escova do enterócito tem enzimas que degradam pequenas moléculas; já a degradação das macromoléculas (proteínas, lipídios, glicídios) depende de enzimas fornecidas pelo pâncreas, uma vez que o intestino delgado não as produz.

Absorção: É o processo pelo qual as moléculas de nutrientes são captadas pelas células da parede do TGI, penetrando no sangue (é absorção por ser a 1ª vez que tais moléculas são captadas; já uma reabsorção ocorre nos rins, ossos, etc). É feita principalmente pelos enterócitos.

Excreção: bile. Nos sinusóides hepáticos, as substâncias lipossolúveis (apolares), que vêm ligadas à albumina plasmática (pelo sangue ser hidrossolúvel), entram no hepatócito e são conjugadas com uma substância hidrossolúvel (polar), que pode ser sulfato ou ácido glicurônico. Tal conjugação permite que se solubilizem na bile, que é hidrossolúvel, para que sejam excretadas.

Endócrina: um exemplo é a secretina, quando o quimo do estômago chega ao duodeno com seu baixo pH (menor ou igual a 5), a célula enteroendócrina “S” (ligada tanto ao intestino quanto ao vaso sangüíneo) libera secretina no sangue. Este hormônio chega ao ducto do pâncreas, fazendo-o liberar um suco alcalino no duodeno, rico em água e HCO₃^-, a fim de tamponar a acidez. A secretina também impede o esvaziamento gástrico, para que não chegue mais quimo ácido ao intestino, além de impedir a motilidade do TGI.

Células sensoriais das papilas gustativas

Na superfície da língua existem dezenas de papilas gustativas, cujas células sensoriais percebem os quatro sabores primários, aos quais chamamos sensações gustativas primárias:  amargo, azedo ou ácido, salgado e doce. De sua combinação resultam centenas de sabores distintos. A distribuição dos quatro tipos de receptores gustativos, na superfície da língua, não é homogênea.

Há ainda uma quinta sensação gustativa, o umami. A palavra umami é usada para descrever o sabor da carne e dos salgados, e vem de um termo japonês que significa "bom gosto" ou "delicioso". Como acontece com o sabor doce, os animais são atraídos pelo sabor umami. A principal substância que fornece sabor umami em seres humanos é o L-glutamato, um aminoácido encontrado em abundância em alimentos e que muitas vezes ocorre sob a forma de glutamato monossódico (MSG). Também o L-aspartato é responsável pelo sabor umami em humanos. Estes compostos são encontrados naturalmente numa grande variedade de vegetais, como tomate, batata, cogumelo, cenoura e algas diversas, bem como no peixe, marisco, carne e queijo. A aceitação generalizada do umami como um sabor distinto ocorreu lentamente.

Etapas da digestão

Os processos químicos constituem a transformação das grandes moléculas de proteínas, lipídios, glicídios e ácidos nucléicos em pequenas moléculas que serão absorvidas para corrente sanguínea através da mucosa intestinal. Neste processo intervêm as enzimas que são secretadas pelas glândulas anexas ao tubo digestivo.

Boca

Deve-se à ação de enzimas da saliva que é secretada pelas glândulas salivares parótidas, submaxilares, sublinguais e em outras glândulas salivares menores. A principal enzima da saliva é a amilase salivar (ptialina). Outras enzimas presente na saliva como a maltase e catalase são de menor importância porque são produzidas em quantidades menores.

Amilase salivar: A presença de alimento na boca, junto com visão e cheiro, estimula as glândulas salivares a secretar saliva, que contém a enzima amilase salivar ou ptialina, além de sais e outras substâncias. A saliva tem pH entre 6,4 - 7,5, que favorece a ação da amilase salivar. A amilase salivar digere o amido e outros polissacarídeos (como o glicogênio), reduzindo-os em moléculas de maltose (dissacarídeo).

Estômago

No estômago o alimento sofre a ação do suco gástrico que é secretado pelas glândulas localizadas na parede estomacal. O muco é produzido pelas glândulas pilóricas e cárdicas do estômago e lubrifica o bolo alimentar, além de proteger a parede do estômago contra a ação das enzimas gástricas e do HCl. O HCl apresenta as seguintes funções: facilita a absorção de ferro; proporciona um pH ótimo para a digestão protéica; ativa o Pepsinogênio à Pepsina; age contra os germes restringindo a fermentação microbiana (ação germicida).

As enzimas do suco gástrico são: pepsina, lípase gástrica, amilase gástrica. A pepsina é uma enzima proteolítica (digere proteínas em peptídeos), que atua num meio altamente ácido (pH = 2,0) e acima de pH = 5,0 apresenta pouca atividade proteolítica, tornando-se inativa. A lípase gástrica (tributirase) age sobre a tributirina (um tipo de gordura encontrado no leite e seus derivados), quase não tem atividade lipolítica sobre as gorduras comuns. A amilase gástrica não desempenha papel importante na digestão do amido.

A secreção gástrica é regulada por mecanismos nervosos e hormonais. A regulação hormonal é realizada por meio de dois hormônios: gastrina e enterogastrona. A gastrina é produzida pela mucosa da região pilórica do próprio estômago e tem ação estimulante sobre a secreção gástrica. A enterogastrona é produzida no intestino delgado (duodeno) em presença de gordura e inibe a secreção gástrica.

Uma das funções do estômago é a formação do quimo (mistura semilíquida de alimentos com secreções gástricas). Passando por um esfíncter muscular (o piloro), o quimo é liberado no intestino delgado, onde ocorre a parte mais importante da digestão.

Suco gástrico: Solução rica em ácido clorídrico e em enzimas (pepsina e renina). A Pepsina quebra proteínas em peptídeos pequenos. A Renina é produzida  mais em  recém-nascidos, separa o leite em frações líquidas e sólidas.

As células da mucosa estomacal são continuamente lesadas e mortas pela ação do suco gástrico. Superfície estomacal é totalmente reconstituída a cada três dias. O estômago produz cerca de três litros de suco gástrico por dia. O alimento pode permanecer no estômago por até quatro horas ou mais e se mistura ao suco gástrico auxiliado pelas contrações da musculatura estomacal.

Intestino Delgado

O intestino delgado é dividido em três regiões: duodeno, jejuno e íleo. O duodeno  é a primeira parte do intestino delgado. Começa logo a seguir  à válvula de saída do estômago que se chama  “piloro”,  cujo significado  em latim é  “porteiro”. O jejuno segue ao duodeno e  quer dizer “jejum”. O íleo é a parte terminal do intestino delgado e o seu nome em latim significa  mesmo “parte final” do intestino delgado. 

A digestão do quimo ocorre predominantemente no duodeno e nas primeiras porções do jejuno. No duodeno atua também o suco pancreático, produzido pelo pâncreas, que contêm diversas enzimas digestivas. Outra secreção que atua no duodeno é a bile, produzida no fígado, que apesar de não conter enzimas, tem a importante função, entre outras, de transformar gorduras em gotículas microscópicas.

Entretanto, o duodeno fornece o mais importante dos sinais, controlando a entrada nele de quimo com velocidade que não ultrapassa a da digestão e da absorção do quimo no intestino delgado. Quando o alimento penetra no duodeno, surgem, na parede duodenal, múltiplos reflexos nervosos que são transmitidos ao estômago para diminuir ou até mesmo interromper o esvaziamento gástrico.

Suco pancreático: é uma secreção produzida pelo pâncreas (parte exócrina) que atua no processo digestivo e, através do ducto pancreático (ou canal de Wirsung), é lançado na cavidade do duodeno. Contém água (amilase pancreática, lipase pancreática, tripsinogênio, quimio tripsinogênio e nucleases) e grandes quantidades de íons bicarbonatos.

Seu pH é de 7,8 - 8,2 devido ao alto teor em bicarbonato. As enzimas desse suco são: Tripsina, quimotripsina, carboxi e amino-peptidase, amilase pancreática, lípase pancreática, ribonuclease e desoxirribonuclease.

Lipase pancreática: A lipase pancreática, misturada ao suco pancreático, torna-se dependente de uma proteína, a colipase, em função da incapacidade de degradar lipídios. A colipase é produzida pelo pâncreas, como zimogênio, e ativada na cavidade intestinal. Essa dependência se dá devido a lipase ser hidrossolúvel. O trabalho digestivo da lipase pancreática é dependente da presença concomitante dos sais biliares, que são detergentes (emulsificantes) originados no fígado a partir do colesterol e excretados pela vesícula biliar.

Bile: é produzida pelo fígado a partir de hemácias velhas (produz cerca de um litro de bile por dia) e é armazenada na vesícula biliar - capacidade de armazenar 20 - 50 ml de bile. Atua na digestão de gorduras e  micro-organismos para evitar a putrefação (processo de decomposição) de alguns alimentos e na absorção de substâncias nutritivas da dieta ao passarem pelo intestino. Possui sais biliares (glicolato e taurocolato de sódio) que emulsionam (misturam dois líquidos) as gorduras, facilitando a ação das lípases (aumentam a superfície de ação). Outra função dos sais biliares é solubilizar os produtos finais da digestão lipídica, facilitando assim a sua absorção através da mucosa intestinal. A bile é caracterizada por ser alcalina e amarga contendo água, bicarbonato de sódio, sais biliares, pigmentos, colesterol e bilirrubina, entre outros compostos.

Absorção de nutrientes no intestino delgado

Principal sítio de absorção de amino ácidos, vitaminas, minerais e lipídeos. Geralmente a maior parte da absorção ocorre proximalmente, mas também em outros segmentos (duodeno, jejuno e íleo). O álcool etílico, alguns sais e a água, podem ser absorvidos diretamente no estômago. A maioria dos nutrientes são absorvidos pela mucosa do intestino delgado, de onde passa para a corrente sanguínea. Aminoácidos e açúcares atravessam as células do revestimento intestinal e passam para o sangue, que se encarrega de distribuí-los a todas as células do corpo. O glicerol e os ácidos graxos resultantes da digestão de lipídios são absorvidos pelas células intestinais, onde são convertidos em lipídios e agrupados (quilomicrons), são transportados para os vasos linfáticos das vilosidades intestinais, atingindo a corrente sanguínea no ducto torácico.

Intestino grosso

Assim como o estômago o intestino grosso também participam da absorção, principalmente de água. Algumas substâncias são absorvidas por pinocitose, porém a maior parte da absorção ocorre por difusão e transporte ativo.

No intestino grosso ficam armazenados os alimentos não digeríveis pelo organismo e as fezes (detritos inúteis) a serem evacuadas, além de absorver a água deste conteúdo. A absorção da água é responsável pela consistência das fezes, quando há falhas neste processo, que podem ser desencadeadas por viroses, ingestão de alimentos estragados, etc., ocorre a falta de consistência fecal que é conhecida como diarréia. Em casos como este é necessário que o indivíduo beba bastante água para manter o organismo hidratado, uma vez que a absorção não estará sendo realizada com eficiência e busque orientação médica.

O intestino grosso possui uma rica flora bacteriana que auxilia na dissolução de restos alimentícios que não podem ser digeridos pelo organismo. No intestino grosso, a pequena parcela dos menos apolares também é absorvida por difusão. A parte final do intestino grosso (colo descendente, sigmóide, reto e ânus), recebe fibras do nervo pélvico.

Os restos de uma refeição levam cerca de nove horas para chegar ao intestino grosso, onde permanece por três dias aproximadamente. Na região final do cólon, a massa fecal (ou de resíduos), se solidifica, transformando-se em fezes. Cerca de 30% da parte sólida das fezes é constituída por bactérias vivas e mortas e os 70% são constituídos por sais, muco, fibras, celulose e outros não digeridos. A cor e estrutura das fezes é devido à presença de pigmentos provenientes da bile.

Motilidade

É a contração do músculo liso (pela entrada de Ca⁺⁺) de mistura ou impulsão do conteúdo digestivo ao longo do TGI. A propulsão geralmente é anterógrada a partir do ponto estimulado (no sentido boca-ânus, ocorrendo a contração seguida por uma distensão), mas pode ocorrer retrógrada, como no vômito. O principal estímulo é a distensão da parede. No TGI em geral, o parassimpático aumenta a secreção e a motilidade, enquanto o simpático faz o contrário ou seja,  diminui a motilidade.

Regulação do Sistema Gastrointestinal

Antes das soluções poderem ser absorvidas pelo sangue, elas devem passar pelo estômago e pelo intestino delgado, onde a digestão é completada e os nutrientes são absorvidos para o sangue. Enquanto os alimentos ingeridos encontram-se no estômago, eles são misturados com secreções gástricas (que contêm enzimas digestivas para degradar os alimentos em pequenas subunidades), ácido clorídrico (que ativa algumas enzimas e elimina bactérias) e numerosos eletrólitos. Essas secreções são importantes para a digestão adequada dos alimentos ingeridos e a absorção dos nutrientes que eles contém. Quando misturados com essas secreções, os alimentos são esvaziados do estômago para o intestino delgado (o duodeno); esse processo é denominado esvaziamento gástrico. Embora a regulação neural e hormonal do esvaziamento gástrico não seja totalmente compreendida, sabemos que uma grande variedade de estímulos afeta a velocidade com que uma solução passa através do estômago. Por exemplo, um grande volume de alimento no estômago dispara receptores neurais das paredes gástricas duodenal para aumentar o esvaziamento gástrico. No entanto, se o conteúdo do alimento ingerido é, em grande parte, de gordura, a velocidade de esvaziamento gástrico será inibida em razão da densidade calórica da gordura.

A tabela abaixo detalha os estímulos que afetam a velocidade de esvaziamento gástrico:

Efeito das características da solução sobre a velocidade de esvaziamento gástrico
Características da solução	Velocidade de esvaziamento
Volume da solução	Aumenta com volumes maiores
Conteúdo calórico	Diminui quando a densidade calórica aumenta
Osmolaridade	Diminui com soluções hiperosmolares
Temperatura	Mais rápida para os líquidos frios do que para os líquidos quentes
pH	Diminui com soluções mais acidas

Regulação gastrointestinal durante o exercício

O esvaziamento gástrico é afetado de três formas, pela a intensidade do exercício, pela duração do exercício e, pelo tipo de exercício. O exercício produz uma variedade de efeitos sobre o TGI que podem ter impacto negativo ou positivo. Neste contexto, diversos mecanismos são postulados para explicar os efeitos maléficos e benéficos do exercício sobre o TGI, tais como, a diminuição do fluxo sanguíneo intestinal, o estresse mecânico, e a desidratação. A combinação desses mecanismos, portanto, pode explicar os potenciais efeitos do exercício sobre o TGI e, desse modo, contribuir para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas para minimizar possíveis efeitos deleterios ou atuar como adjuvante no tratamento de indivíduos com doenças gastrintestinais.

O exercício predominantemente aeróbio e de longa duração, como aquele executado por maratonistas, triatletas e ciclistas, pode provocar sintomas gastrintestinais. Estes podem ser divididos em sintomas superiores (vômitos, nauseas e pirose retroesternal - azia) e inferiores (diarréia, colica abdominal, perda de apetite, sangramento, aceleração dos movimentos intestinais e vontade de defecar). Por outro lado, o exercício de baixa intensidade tem efeito protetor sobre o TGI, principalmente com relação a predisposição a certas doencas como o câncer de colon, a diverticulite, a colelitiase e a constipação.

Outras causas para o aparecimento de sintomas gastrintestinais incluem a dieta, a idade e o estado de treinamento do indivíduo. Quanto a dieta, a ingestão de comidas gordurosas, bebidas hipertônicas de carboidratos, alimentos ricos em fibras e grandes refeições antes de competição predispõem a manifestação de sintomas gastrintestinais.

Algumas medidas podem otimizar a digestão e a absorção dos alimentos durante o exercício e reduzir a ocorrência dos sintomas gastrintestinais:

•  Planejar o regime de hidratação durante as sessões de treinamento e a competição;
•  Não ingerir alimentos gordurosos antes da competição;
• Defecar e urinar antes do exercício;
• Realizar exame gastroenterolígico, caso exista uma queixa frequente de sintomas gastrintestinais em repouso e durante o exercício.

Exercícios intensos acima de 70% do Vo₂ máx diminui a velocidade de digestão enquanto atividade de baixa intensidade promove maior  velocidade de digestão. O nível  de condicionamento é fundamental determinante  para o esvaziamento gástrico. Um indivíduo sedentário pode apresentar desconforto com uma leve caminhada

O exercício diminui o aporte sanguíneo intestinal, a redução do fluxo sanguíneo intestinal durante o exercício e decorrente da vasoconstrição do leito vascular esplâncnico pela ação das catecolaminas sobre os receptores α-adrenérgicos e da ativação do sistema renina-angiotensina pela hipovolemia induzida pelo exercício decorrente da desidratação. Tal redução pode atingir níveis críticos, e ser agravada durante condições de hipertermia, desidratação, hipoglicemia, hipoxia, alterações da viscosidade sanguínea, deformabilidade e agregabilidade dos eritrócitos ou pela combinação destes fatores.

Durante a digestão, ocorre a formação de certos hormônios. Veja na tabela abaixo, os principais hormônios relacionados à digestão:
Hormônio	Local de produção	Órgão alvo	Função
Gástrica	Estomago	Estômago	Estimular a produção de suco gástrico
Secretina	Intestino	Pâncreas	Estimular a liberação de bicarbonato
Colecistoquinina	Intestino	Pâncreas e vesícula biliar	Estimular a liberação de bile pela vesícula e a liberação de enzimas pelo pâncreas
Enterogastrona	Intestino	Estômago	Inibir o peristaltismo estomacal

Fome e saciedade

Dois hormônios recentemente descobertos, a leptina e grelina, participam da regulação do balanço energético e estão relacionadas com o controle da obesidade.

A grelina é um hormônio, descoberto recentemente, considerado um novo regulador de grande interesse para o complexo sistema que controla a ingesta alimentar e peso corpóreo. É produzido predominantemente pelo estômago e está envolvido na regulação central da ingestão alimentar e no balanço energético, estimulando o apetite, a lipogênese, a adipogênese e reduzindo a taxa metabólica. A grelina é responsável pelo aumento da secreção do hormônio do crescimento (GH). Além de sua ação como liberador de GH, a grelina possui outras importantes atividades, como controle do gasto energético, controle da secreção ácida e da motilidade gástrica, influência sobre a função endócrina pancreática e metabolismo da glicose e ainda ações cardiovasculares e efeitos antiproliferativos em células neoplásicas. A grelina está diretamente envolvida na regulação em curto prazo do balanço energético. Níveis circulantes de grelina encontram-se aumentados durante jejum prolongado e em estados de hipoglicemia, e têm sua concentração diminuída após a refeição ou administração intravenosa de glicose.

A leptina é um peptídeo responsável pela saciedade, desempenha um papel importante na regulação da ingestão alimentar e no gasto energético, gerando um aumento na queima de energia e diminuindo a ingestão alimentar. A leptina é um hormônio produzido nos adipócitos, constituído de 167 resíduos de aminoácidos. Este hormônio é levado pelo sangue até o cérebro, onde atua nos receptores do hipotálamo para diminuir o apetite e regular o balanço de energia. A ação da leptina no hipotálamo, em mamíferos, promove a redução da ingestão alimentar, o aumento do gasto energético, atua na regulação da função neuroendócrina e no metabolismo da glicose e de lipídios. Além de seu importante papel no metabolismo, controla o sistema hematopoiético, o sistema imune, o sistema reprodutor e o sistema cardiovascular. A leptina é sintetizada também na glândula mamária, músculo esquelético, epitélio gástrico e trofoblasto placentário. Seu pico de liberação ocorre durante a noite e às primeiras horas da manhã, e sua meia-vida plasmática é de 30 minutos. Sabe-se que quanto maior a quantidade de tecido adiposo mais leptina é produzida e liberada na corrente sanguínea, portanto, o percentual de gordura influencia nessa liberação. Outros mecanismos estão relacionados com a liberação tais como jejum, glicocorticóides, atividade simpática, insulina, exercício físico e alterações do balanço energético, podendo potencializar essas alterações juntamente com os adipócitos. Inversamente, a testosterona, a exposição ao frio e as catecolaminas reduzem a síntese de leptina. Situações de estresse impostas ao corpo, como jejum prolongado e exercícios físicos intensos, provocam a diminuição dos níveis circulantes de leptina.

Situações	Níveis de leptina
Perda de peso	Diminuídos
Jejum	Diminuídos
Ganho de peso	Aumentados
Superalimentação	Aumentados
Insulina	Aumentados
Glicocorticoides	Aumentados
Infecções agudas	Aumentados
Citoquinas inflamatórias	Aumentados
Baixas temperaturas	Diminuídos
Estimulação adrenérgica	Diminuídos
Hormônio do crescimento (GH)	Diminuídos
Hormônios tireoidianos	Diminuídos
Melatonina	Diminuídos
Fumo	Diminuídos

Melhores estratégias para facilitar o transito gástrico no exercício

A frutose deixa mais rápido o estômago sem causar grandes desconfortos - melhor que  sacarose (glicose+frutose), maltose (glicose+glicose), galactose e  lactose (glicose+galactose). A melhor combinação de carboidratos na bebida = 6% do volume de líquido para melhor absorção já que com CHO o esvaziamento é mais rápido, a absorção será mais rápida. Existem estudos indicando que uma bebida com 8% de carboidrato ocasiona maior lentidão na absorção e no esvaziamento gástrico, em comparação à água e às bebidas que contêm até 6% de carboidrato. Preferencialmente deve ser utilizada uma mistura de glicose, frutose e sacarose. O uso isolado de frutose pode causar distúrbios gastrintestinais. A reposição necessária de carboidratos para manter a glicemia e retardar a fadiga é de 30 a 60g/hora, com concentração de 4 a 8g/decilitro.