07 - Fisiologia e Saúde Humana

Digestão química à absorção dos nutrientes

A digestão química ocorre através da ação de enzimas digestivas que hidrolisam as macromoléculas do alimento (como proteínas, amido e lipídeos), quebrando-as em moléculas menores (como aminoácidos, açúcares simples e ácidos graxos) passíveis de serem absorvidas através da membrana das células do TGI (veja a figura 4.7).

Figura 4.7: Digestão Química.

A digestão química do alimento se inicia na cavidade oral, onde a amilase secretada pelas glândulas salivares hidrolisa moléculas de amido em oligossacarídeos como maltose e maltotriose (veja a figura 4.8).

Figura 4.8: Maltose e Maltotriose.

No estômago, existe uma importante proteinase, a pepsina. Esta enzima é produzida pelas células principais que revestem o estômago e hidrolisa proteínas que contenham os aminoácidos leucina ou fenilalanina ou triptofano ou tirosina. A pepsina é muito ativa em pH ácido, neste pH, a amilase salivar não é ativa (veja a figura 4.9).

Figura 4.9: Ação de diferentes enzimas conforme o pH do ambiente.

Os movimentos peristálticos e o relaxamento do piloro carregam o bolo alimentar, através do duodeno, para o intestino delgado. A digestão química do alimento prossegue nesta região através da ação de várias enzimas que são secretadas pelo pâncreas e chegam ao duodeno pelo ducto pancreático. Assim, as lipases quebram moléculas de lipídeos em glicerol e ácidos graxos (animação 6), as proteinases (como tripsina, quimotripsina e carboxipeptidases) quebram proteínas em oligopeptídeos (animação 7) e a amilase pancreática quebra amido em oligossacarídeos (animação 8). A fase final da digestão química, a qual irá resultar em moléculas simples (monômeros), ocorre no intestino delgado, já próximo dos locais de absorção. Nesta região, a membrana plasmática das células epiteliais são diferenciadas, formando um bordo em escova, ou microvilosidades (animação 9). Nessa membrana, existem enzimas como maltase e outras dissacaridases que irão terminar a quebra dos oligossacarídeos, produzindo açúcares simples, como glicose e frutose. Da mesma forma, oligopeptidases, como aminopeptidases, também são enzimas encontradas nesta membrana e realizam a quebra de oligopeptídeos em aminoácidos. Os monômeros resultantes do processo de digestão química são absorvidos pela membrana do epitélio ao longo do intestino delgado.

Animação 6 - Hidrólise de lipídeos. (Figura 4.10).

Animação 7 - Ligação peptídica. (Figura 4.11).

Animação 8 - Hidrólise do amido. (Figura 4.12).

Animação 9 - Microvilosidades. (Figura 4.13).

Açúcares simples, como a glicose, são absorvidos através de uma proteína de membrana, que carrega a molécula de açúcar juntamente com um íon Na+ para o interior da célula epitelial do intestino delgado. A concentração de glicose no interior da célula é maior do que a encontrada na luz intestinal, portanto a absorção ocorre contra o gradiente de concentração. O íon Na⁺, por outro lado, é transportado para dentro da célula a favor do gradiente de concentração. A concentração de íons Na⁺ é mantida baixa no interior das células devido a ação de uma enzima chamada Na⁺/K⁺ ATPase que bombeia constantemente íons Na⁺ para fora da célula, num processo que envolve gasto energético (ATP). Por fim, as moléculas de glicose atravessam a membrana basolateral das células epiteliais via proteínas carregadoras, num processo chamado de difusão facilitada, alcançando assim a circulação sanguínea.

Os aminoácidos, assim como a glicose, também têm que ser absorvidos pelas células epiteliais do intestino delgado contra um gradiente de concentração. O mecanismo é semelhante ao descrito acima para glicose, mas as proteínas transportadoras envolvidas no processo são bem diferentes. A digestão de proteínas resulta em diferentes aminoácidos e, destes, cerca de 20 são passíveis de serem absorvidos (veja a tabela abaixo). Como os aminoácidos apresentam grupos químicos diversos ligados ao átomo de carbono central de sua estrutura, as proteínas transportadoras também são diversas. Existem pelo menos sete tipos dessas proteínas, com especificidades diferentes. Assim como a glicose, os aminoácidos atravessam proteínas transportadoras da membrana basolateral das células epiteliais e caem na corrente sanguínea.

Os ácidos graxos, glicerol, colesterol e outros produtos da quebra dos lipídeos têm, em comum, uma forte característica hidrofóbica. Assim, eles podem atravessar a membrana das células epiteliais do intestino delgado por difusão simples. Uma vez no interior das células, o ácido graxo e glicerol alcançam o retículo endoplasmático liso, onde são convertidos em triacilglicerol. Estas moléculas formam micelas mistas com outros lipídeos, como colesterol, as quais são secretadas por exocitose para o espaço intersticial e se incorporam aos vasos linfáticos (veja a animação 10 e a figura 4.14).

Animação 10 - Transporte passivo. (Figura 4.14).

Figura 4.15: Micela.

Micela é uma estrutura globular formada pela junção de moléculas capazes de alterar as propriedades superficiais e interfaciais de um líquido (chamadas moléculas surfactantes), estas moléculas possuem características polares e apolares simultaneamente.