Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
Fisiología de la digestión y de la absorción de nutrientes Cátedra de Fisiología Facultad de Farmacia y Bioquímica Universidad de Buenos Aires 2021 Importancia en la profesión farmacéutica El conocimiento de los procesos de digestión y absorción de sustancias a lo largo del tracto gastrointestinal es fundamental para la profesión farmacéutica, ya que son determinantes para la biodisponibilidad de formas farmacéuticas que se administran por vía oral. La influencia de la presencia de ciertos alimentos sobre la absorción de drogas liposolubles, el metabolismo de ácidos biliares como proceso de recirculación de drogas y los distintos pH que pueden adquirir las distintas porciones del tubo digestivo que condicionan la liberación del fármaco, entre otros, constituyen factores de suma importancia a tener en cuenta tanto para la formulación, como para la correcta recomendación y dispensación de especialidades medicinales. Por otro lado, los contenidos de fisiología digestiva también cobran relevancia a la hora de la producción y dispensación de fármacos específicos capaces de modular secreciones y motilidad gastrointestinal. Importancia en la profesión bioquímica El conocimiento sobre fisiología digestiva también es fundamental para el ejercicio del profesional bioquímico en su responsabilidad de realizar, analizar e informar los resultados de diferentes determinaciones que evalúan la capacidad funcional del sistema. Entre las determinaciones relevantes que se realizan se encuentran, por ej.: • Albúmina. Proteína presente en la sangre. Un nivel de albúmina inferior al normal puede indicar problemas en el hígado o los riñones, o desnutrición con pérdida de proteínas. • Fosfatasa alcalina. Enzima producida en el hígado. Un nivel alto de fosfatasa alcalina puede indicar enfermedad hepática. • Alanina aminotransferasa. Enzima producida en el hígado. Un nivel alto de alanina aminotransferasa puede indicar problemas en el hígado. • Amilasa. Enzima producida en las glándulas salivales y el páncreas que facilita la digestión. Un nivel anormal de amilasa puede indicar la existencia de problemas en el páncreas u otros órganos gastrointestinales, como las úlceras de estómago o de duodeno. Importancia en la profesión bioquímica Entre las determinaciones relevantes que se realizan se encuentran: • Aspartato aminotransferasa. Enzima que se encuentra en el hígado, los riñones, el corazón y otros músculos, y en las células sanguíneas y el tejido corporal. Un nivel alto de aspartato aminotransferasa puede indicar problemas en el hígado. • Bilirrubina. Producto de descomposición de la hemoglobina. Un nivel alto de bilirrubina puede indicar la existencia de una enfermedad del hígado o un problema en los glóbulos rojos. • Nitrógeno ureico en la sangre. Es una sustancia que se forma cuando se descomponen las proteínas. Un nivel alto de nitrógeno ureico sanguíneo puede indicar trastornos de los riñones. Un nivel bajo de nitrógeno ureico sanguíneo puede indicar deficiencias del hígado o problemas de nutrición, como falta de proteínas. • Gamma-glutamil transferasa. Enzima producida principalmente en el hígado. Un nivel alto de gamma-glutamil transferasa puede indicar problemas en el hígado o en los conductos biliares. • Lipasa. Enzima producida por el páncreas que facilita la descomposición de las grasas. Un nivel alto de lipasa puede indicar problemas en el páncreas. Esta presentación, junto con la bibliografía sugerida, y la clase teórica, les permitirá resolver exitosamente, y de manera autónoma y a distancia, las actividades de la guía de Seminarios y TP • Boron, W.F, Fisiología Médica, 3ª edición. Editorial Elsevier España, 2017 • Gannong, Fisiología Médica, Editorial Manual Moderno • Guyton, Fisiología Médica, Editorial Médica Panamericana • Best y Taylor, Bases Fisiológicas de la Práctica Médica, Editorial Médica Panamericana. • Tresguerres, Fisiología Humana, Editorial Interamericana • Human Physiology: The Mechanisms of Body Function, Vander et al., 8th Edition, The McGraw-Hill Companies, 2001. • Cingolani H.E.-Houssay A.B. Fisiología Humana. 7º edición. Editorial El Ateneo, 2000. • http://advan.physiology.org/cgi/reprint/34/2/44 • http://advan.physiology.org/cgi/reprint/34/3/162 • Videos y diapositivas de las clases teóricas (Portal de videos y Aula virtual de Fisiología 2021) http://advan.physiology.org/cgi/reprint/34/2/44 http://advan.physiology.org/cgi/reprint/34/3/162 Funciones y secreciones del sistema digestivo Al completar esta actividad, vas a poder conocer cuáles son las funciones de todas las secreciones del tracto digestivo que colaboran con la función global del sistema. Es probable que, al identificar componentes en las secreciones, puedas relacionar cada uno con alguna de las funciones globales que se asignan a esa secreción. Regulación del proceso digestivo El objetivo de esta actividad es analizar y describir de manera integrada el papel que cumplen el sistema nervioso central, el sistema nervioso autónomo y el sistema nervioso entérico en la regulación del proceso digestivo. Asimismo, se pone de manifiesto la comunicación por vía hormonal que existe entre los distintos segmentos del tubo digestivo, que terminan por modificar la secreción gástrica. ¿Cuál será el resultado global de las distintas influencias nerviosas y humorales sobre la función de las células de la mucosa gástrica? ¿En qué momento actúa cada una? Antes de analizar la regulación en sí, repasemos un poco cómo está compuesta la mucosa gástrica y qué secreta cada célula. ¿Cómo completarías este gráfico asignándole una función a cada célula? ¿Qué características tiene la secreción gástrica, considerando los iones involucrados? (considerar pH, tonicidad) ¿Cómo puede relacionar los eventos de transporte que se describen en este gráfico con la llamada “marea alcalina”? ¿De dónde proviene el CO2 que permite la obtención del H+? ¿Cuál de estos procesos está regulado y en qué tipo celular ocurre? Regulación de la secreción de HCl Estímulo Vía nerviosa/humoral Efecto sobre la secreción de HCl Fase cefálica - Vista - Olfato - Gusto - Masticación Fase gástrica - Distensión gástrica - Aumento de péptidos - Disminución de la concentración de H+ Fase intestinal - Distensión intestinal - Aumento de la concentración de H+ - Aumento de la osmolaridad luminal - Aumento de la concentración de nutrientes Regulación de la secreción de HCl Completar este cuadro con el mediador más importante de cada fase y con el efecto sobre la secreción de HCL (¿aumenta, disminuye, permanece igual?) Fases de la regulación de la secreción gástrica Fase cefálica Fase gástrica Fase intestinal Estímulos: visuales, olfatorios, auditivos. Masticación y deglución. Vía aferente Núcleo del vago Vía eferente Células gástricas Estímulo: llegada del quimo ácido al duodeno. Inhibición de la secreción ácida por vías: ● Nerviosa: fibras aferentes vagales y esplácnicas. ● Humoral: secretina y CCK. Estímulos: distensión de estómago y secretagogos (peptonas, grasas y azúcares) en los alimentos. Estimulación de la secreción de: ● Gastrina: directa (vía colinérgica y GRP/bombesina) e indirecta (inhibición de la SS). ● Pepsinógeno: vía colinérgica, VIP/secretina, CCK/gastrina y GRP/bombesina. Inhibición de la secreción de gastrina y pepsinógeno: SS. Si bien el hígado tiene funciones digestivas bien reconocidas, se trata de un órgano muy versátil. El objetivo de esta actividad es describir brevemente las distintas funciones del hígado, recorriendo también aquellas que no son exclusivamente digestivas y que le permiten al hígado relacionarse con otros sistemas. La digestión de las moléculas de los alimentos incluye la hidrólisis de tales moléculas en sus subunidades constitutivas y tiene lugar en la luz del tubo digestivo. Es catalizada por enzimas específicas. Los productos de la digestión se absorben a travésde la mucosa intestinal y pasan a la sangre o la linfa. Los mecanismos de absorción son particulares para cada tipo de nutriente. En algunos casos, existe más de una estrategia para la absorción de cada nutriente, ejemplificados en las imágenes siguientes. En este sentido, sería importante que, para cada nutriente describas todo el recorrido que realiza desde que ingresa por la boca hasta que es absorbida su subunidad constitutiva, pasando por todos los mecanismos digestivos, e indicando en dónde ocurre cada uno. Digestión y absorción de macronutrientes Objetivo: Describir los procesos de digestión y absorción de los hidratos de carbono, proteínas y lípidos, utilizando la bibliografía presente en el aula virtual. A continuación están las imágenes de esos trabajos que podés utilizar como guía. Actividades para el trabajo práctico Motilidad gástrica La actividad motora gástrica desempeña funciones de llenado, batido y vaciado. El patrón de actividad del músculo liso gástrico es distinto durante el estado de ayuno y tras la ingesta. El patrón durante el ayuno se conoce como complejo mioeléctrico (o motor) migratorio (CMM). Este patrón finaliza tras la ingesta, cuando es reemplazado por el patrón de ingesta. Los patrones de movimiento responden a la acción coordinada de señales nerviosas y humorales, teniendo gran importancia la participación del Sistema Nervioso Entérico (SNE). Acciones mecánicas del estómago sobre sus contenidos durante el patrón de ingesta. Tomado de Boron y Boulpaep (2017); Fisiología médica (3° ed.). Barcelona: Elsevier. ¿Cómo está organizado el SNE en el tracto gastrointestinal? ¿Qué neurotransmisores utiliza? ¿Cómo interactúa con el sistema nervioso parasimpático? El objetivo de esta actividad es que puedan describir los distintos patrones de motilidad gástrica, y puedan reconocer cómo éstos pueden verse influenciados por distintas sustancias. ¿Sobre qué tipo de receptores ejercerán su efecto? ¿En donde se encuentran ubicados? ¿Es posible ver un patrón específico de motilidad en un órgano aislado? Motilidad gástrica Motilidad gástrica Funciones de la actividad motora gástrica: 1) La recepción del material ingerido(función de reservorio). Depende de la relajación del músculo liso. 2) El material es batido para facilitar el vaciamiento del estómago, la digestión y absorción en el yeyuno. Inicia la digestión. 3) El antro pilórico, el píloro y la porción proximal del duodeno funcionan como una unidad para el vaciamiento hacia el duodeno. Tercio proximal: Reservorio Dos tercios distales: mezcla y evacuación de contenido Pensemos…… cómo es el patrón de motilidad en el estómago? • Qué características de la pared gástrica facilitan estos movimientos? • Mencione las funciones de las capas de la pared del tracto gastrointestinal. • Cómo es el vaciado gástrico de acuerdo a las características de los alimentos? Patrones de motilidad gástrica • ¿Qué ocurre cuando llega el bolo alimenticio al estómago? • La actividad gástrica ¿es la misma en el ayuno que después de la ingesta? AYUNO Complejo mioeléctrico migratorio Patrón de ingestaINGESTA Complejo Motor Migratorio • Comienza en el estómago proximal y se propaga distalmente hasta el intestino delgado. • Su función es la de mantener la luz gástrica e intestinal limpia de nutrientes y residuos en los períodos interingesta. • Consta de 3 fases: Fase I Fase II Fase III Ausencia de actividad. Actividad espontánea irregular. Actividad rítmica. Esta actividad cíclica está dada por la interacción de: ¿Con qué tipo de potencial de acción creés que se relaciona este tipo de actividad? ¿Qué es? Vías vagales colinérgicas Vías simpáticas adrenérgicas Motilina Patrón de ingesta Permite la acomodación del bolo. Relajación receptiva Reflejo vagovagal inhibitorio NANC ¿Qué es? Actividad contráctil Permite la fragmentación y mezcla. Propulsión hacia el antro. La distensión inicia un reflejo vagal excitatorio Retropulsión del contenido hacia el cuerpo del estómago ¿Cómo se estimula el reflejo vagal? ¿A través de qué receptores? ¿Cómo se produce finalmente la evacuación hacia el duodeno? Evacuación gástrica Regulación de la evacuación gástrica Características del alimento Volumen del alimento Factores endócrinos Endotelina 1 Bombesina Gastrina Osmo y quimiorreceptores en la mucosa gástrica ACETILCOLINA PILOCARPINA ATROPINA + ACETILCOLINA/ PILOCARPINA ADRENALINA 1) Motilidad gástrica en el estómago aislado de sapo - ¿De qué tipo de drogas se trata? - ¿Qué efectos tienen? ¿A qué receptores se unen? - ¿Son de síntesis endógena? - ¿Qué efecto espera observar en cada caso? 2) Regulación de la secreción biliar El objetivo de esta actividad es estudiar las diversas funciones y acciones de la bilis en su recorrido por el tracto digestivo bajo, desde su composición hasta cómo se regula su secreción, sin dejar de distinguir la diferencia en los procesos en un periodo interdigestivo (en ayuno) respecto de un estado posprandial (luego de la ingesta). Tomado de Boron y Boulpaep (2017); Fisiología médica (3° ed.). Barcelona: Elsevier. 2a- Composición de la secreción biliar Entre las múltiples funciones del hígado está la producción de bilis, que contribuye tanto en la digestión y absorción de las grasas como en la excreción de diferentes xenobióticos. ¿Cómo podemos relacionar estas dos funciones con la composición de la bilis? Secreción biliar ● ¿Cómo se genera la secreción de bilis al canalículo biliar? ¿Cuál es su fuerza impulsora? ● ¿Cómo se modifica la bilis desde su secreción al canalículo hasta llegar al conducto hepático común? ¿Y en la vesícula biliar? Este gráfico les servirá de guía para responder las preguntas arriba escritas. Al mismo tiempo, expone la función de las sales biliares sobre la secreción biliar (ítem 2d de la guía de TP). Tomado de Boron y Boulpaep (2017); Fisiología médica (3° ed.). Barcelona: Elsevier. 2c- Recirculación enterohepática Vista la diapositiva anterior, ¿considera que la recirculación enterohepática contribuye a la secreción hepática biliar? Este proceso de recirculación, ¿es activo o es pasivo? ¿A qué se debe esto? Luego de observar la imagen y completar el texto en la guía, considere las siguientes preguntas: 2d- Regulación de la secreción biliar • ¿Cuáles son las funciones de la secretina y la CCK sobre las distintas estructuras y procesos nombrados en el punto 2b? • ¿Tienen coherencia estos efectos con los otros generados por estas hormonas en el proceso digestivo? ¿Por qué? 3) Función detoxificante del hígado y secreción biliar ➔ ¿Qué es el SRE (Sistema Reticuloendotelial)? ➔ ¿Dónde se encuentran las células de Kupffer y cuál es su función? ➔ Repaso de la anatomía hepática Conceptos claves para abordar este tema EXPERIMENTO Se pesa y anestesia una rata con etiluretano. Se localiza el conducto hepático en la primer porción del duodeno y se canula con un tubo Eppendorf para recoger la bilis. Luego de recolectar la secreción biliar basal, se procede a inyectar en el bazo diferentes sustancias. - ¿Por qué se realiza la inyección en el bazo? 1- Inyección de Decholín (0,25 ml) y Rojo fenol (0,25 ml) 2- Inyección de tinta china (0,5 ml) - Investiguen qué tipo de sustancias son el decholín, el rojo fenol y la tinta china ★ Se debe analizar la coloración de la bilis y el aspecto del hígado luego de realizar las inyecciones. En base a lo investigado... 1. ¿Qué esperan observar en cada caso? 2. ¿Cómo se fundamentan dichos efectos? 3. Complete la siguiente tabla: BASAL FINAL FUNDAMENTO Volumen de bilis (ml) (Disminuye/normal/ aumenta) (Disminuye/normal/ aumenta) Coloración de la bilis Aspecto del hígado 4. ¿Puede observarse el efecto colagogo en la rata? ¿Por qué? ¿Qué sustancias estimulan dicho efecto en el hombre? 4) Poder emulsionante de la bilis¿Cómo facilitan las micelas la absorción de nutrientes? 5) Metabolismo de la bilirrubina Origen, formación y excreción de la bilirrubina ¿Posee características hidrofílicas o lipofílicas? ¿Qué ocurre con la globina? ¿Y con el hierro que forma parte del grupo hemo? ¿Qué son los eritrocitos senescentes? Conjugación de la bilirrubina En el hígado existen varias reacciones de conjugación : Con glucuronato (ej para la bilirrubina), sulfato, glutatión, entre otros. Aumenta la polaridad del metabolito y permite su excreción Captación, conjugación y excreción Preguntas orientadoras • Cómo y por cuál/es transportador/res es captada la bilirrubina en el hígado? • Cuál es la reacción y por qué enzima es conjugada la bilirrubina? Cuál es la función de la conjugación? • Cómo y por cuál/es transportador/es es excretada la bilirrubina? ¿Hacia donde es excretada? • ¿Pueden pensar en otro tipo de sustancias que necesiten ser conjugadas para poder excretarse? Bilirrubina directa y bilirrubina indirecta Cuantificación de la bilirrubina La bilirrubina no conjugada reacciona solo en presencia de un acelerador (-OH) • Bilirrubina Indirecta: BI= BT - BD Entonces, ¿a qué “tipo de bilirrubina” nos referimos cuando decimos bilirrubina directa y bilirrubina indirecta? Defina ictericia. ¿Qué es la ictericia del recién nacido? En neonatos hay inmadurez del hígado. La ictericia generalmente, aparece entre el segundo y el cuarto día de vida y desaparece cuando tienen entre una y dos semanas de vida. ¿Que relacion tiene la inmadurez del hígado con la ictericia? Explique por qué las mucosas aparecen amarillentas, que riesgo acompaña? ¿Por qué es importante que la bilirrubina sea excretada correctamente? ¿Posee algún efecto tóxico? FOTOTERAPIA COMO TRATAMIENTO DE LA ICTERICIA DEL RECIÉN NACIDO ¿Qué mecanismo explica su eficacia? Alteraciones inducidas en el metabolismo de la bilirrubina en la rata Obstrucción del conducto hepático de una rata. ¿Qué cambios espera en… • Mucosas • Orina • Heces • Plasma • Otros tejidos • Conducto hepático • Niveles de Bi sérica • Bilirrubina Directa • Bilirrubina Indirecta
Compartir