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Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Objectivos
• Sumário do sistema digestivo e da sua organização
• Forma de movimentação dos produtos e o papel das secreções digestivas
• Forma de fragmentação e absorção dos alimentos
• Mecanismo de concentração e eliminação dos resíduos não digeridos
• Regulação do processo digestivo
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Processo degradativo, de ordem física e química, em que os alimentos dão origem a compostos de menor peso molecular, que possibilita serem absorvidos e metabolizados
Digestão
Digestão química
Através das secreções das glândulas anexas e do tubo digestivo (digestão enzimática) e pela acção de microrganismos do tubo digestivo (digestão microbiana)
Digestão Física
Tem lugar na boca (mamíferos) e na moela (aves).Auxiliada pela motilidade do aparelho digestivo
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Digestão
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Etapas no Processamento dos Alimentos
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Processo Digestivo
• O canal alimentar ou gastrointestinal digere e
absorve os nutrientes
• Canal alimentar – boca, faringe, esófago,
estômago, intestino delgado e intestino grosso
• Órgãos digestivos acessórios – dentes, língua,
vesícula biliar, glândulas salivares, fígado e
pâncreas
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Sistema Digestivo: Visão geral
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Processo Digestivo
• O TGI assemelha-se a uma linha de
“desmontagem”
• Os nutrientes tornam-se mais disponíveis
para o organismo a cada etapa que se
ultrapassa
• Existem 6 actividades essenciais:
• Ingestão, propulsão e digestão mecânica
• Digestão química, absorção e defecação
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Processo Digestivo
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Actividades do Tracto Gastrointestinal
• Ingestão – levar alimentos até ao interior do
TGI
• Propulsão – deglutição e peristaltismo
• Peristaltismo – ondas de contracção e
relaxamento dos músculos das paredes dos
órgãos
• Digestão mecânica – mastigação, mistura e
agitação dos alimentos
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Motilidade: Contracções musculares lisas
Contracções tracto GI
• Tónicas – suporte
• Fásicas – Movimento produtos
• Peristaltismos – movimenta
• Segmentação – mistura
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Actividades do Tracto Gastrointestinal
• Digestão química – degradação catabólica dos alimentos
• Absorção – movimento dos nutrientes do TGI até ao sangue ou linfa
• Defecação – eliminação dos resíduos sólidos indigestíveis
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TGI
• Regulação da digestão envolve:
• Estímulos mecânicos e químicos – receptores de distensão, osmolaridade e a presença de substractos no lúmen
• Controlo extrínseco efectuado pelos centros do SNC
• Controlo intrínseco efectuado por centros locais
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Receptores do TGI
• Mecano e quimioreceptores respondem a:
• Distensão, osmolaridade e pH
• Presença de substracto e produtos finais da digestão
• Iniciam reflexos que:
• Activam ou inibem as glândulas digestivas
• Misturam conteúdos luminais e promovem a sua progressão
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Peritoneu e Cavidade Peritoneal
• Peritoneu – membrana serosa da cavidade abdominal
• Visceral – cobre a superfície externa da maioria dos órgãos digestivos
• Parietal – assenta na parede corporal
• Cavidade Peritoneal
• Lubrifica os órgãos digestivos
• Permite que deslizem uns sobre os outros
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Mucosa
• Camadas epiteliais húmidas que delimitam o lúmen do canal alimentar
• Tem 3 funções principais:
• Secreção de muco
• Absorção dos produtos finais da digestão
• Protecção contra doenças infecciosas
• Consiste em 3 camadas: um epitélio, lâmina própria (nutre o epitélio e absorve nutrientes; contém nódulos linfáticos importantes na defesa contra bactérias ) e muscularis mucosa (células musculares lisas que produzem movimentos locais da mucosa)
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Mucosa: Epitélio
• Consiste num epitélio colunar simples e em células secretoras de muco
• As secreções mucosas:
• Protegem os órgãos digestivos do próprio processo de digestão
• Auxiliam na progressão dos alimentos
• Mucosa do estômago e do ID contêm:
• Células secretoras de enzimas
• Células secretoras de hormonas (tornando-a assim órgãos digestivos e endócrinos)
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Digestão
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Etapas do Processo Digestivo
Etapas do processo digestivo
• Ingestão
• Digestão enzimática
• Motilidade
• Secreção
• Absorção
• Eliminação
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Boca
• Cavidade bucal ou oral:
• Delimitada pelos lábios, palato e língua
• Abertura anterior: orifício oral
• Contínua com a faringe posteriormente
• Para evitar abrasão:
• Boca coberta por epitélio escamoso estratificado
• Palato duro e porção dorsal língua ligeiramente queratinizadas
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Digestão inicia-se na cavidade oral
• Digestão mecânica – mastigação torna mais fácil a deglutição e expõem uma maior superfície às enzimas digestivas
• 1 L saliva por dia
• Substâncias tampão neutralizam ácido dos alimentos, agentes antibacterianos eliminam as bactérias e a amilase salivar inicia a digestão do amido
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Deglutição
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Glândulas Salivares
• Produzem e secretam saliva que:
• Manter a boca limpa e efeito protector dos tecidos da cavidade oral
• Humedece e dissolve os químicos dos alimentos
• Ajuda formação do bolo
• Contém enzimas que degradam o amido
• Três pares de glândulas extrínsecas –parótida, submaxilar e sublingual
• Glândulas salivares intrínsecas (glândulas bucais) escapalhadas na mucosa oral
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Glândulas SalivaresProduzem saliva
Previnem infecções bacterianas LubrificaçãoContêm amilase salivar (degradada o amido)
MucoSecretado pelas gl. submandibular e sublingual
Lubrifica; Três pares
Parótidas: maiores, localizadas ant. ao ouvido. Submandibular: abaixo mandíbula Sublingual: mais pequenas, debaixo língua.
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Saliva: Origem e Composição• Secretada pelas células serosas e mucosas das
glândulas salivares
• Contém 97-99,5% água, é hiposmótica, solução ligeiramente ácida que contém:
• Electrólitos – Na+, K+, Cl–, PO42–, HCO3
–
• Enzimas digestivas – amilase salivar (activada por
pH neutro, inactivada pela acidez estômago)
• Proteínas – mucina, lisozima (destruição bactérias) e IgA
• Resíduos metabólicos – ureia e ácido úrico
• pH 6.8-7.0
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Controlo da Salivação
• Glândulas intrínsecas mantêm a boca húmida
• Glândulas salivares extrínsecas secretam saliva rica em
enzimas em resposta a:
• Ingestão de alimentos que estimulam
quimireceptores e os receptores de pressão
• Textura e aspereza dos alimentos
• Produção controlada por inervação autónoma
• simpática = salivação escassa
• parasimpática = saliva abundante e aquosa
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Funções Fígado • Armazenamento glicogénio
• Armazenamento lípidos
• Desintoxicação
• Síntese proteínas plasmáticas (albumina)
• Metabolismo final dos produtos de degradação dos eritrócitos
• Produção bílis:contém minerais, colesterol e gorduras
armazenada vesícula biliar;
não contém enzimas
promove emulsificação das gorduras
bilirrubina originada da degradação Hb
bactérias usam bilirrubina
excreção acrescida de bílis – forma de eliminar excesso colesterol
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Pâncreas
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Funções do Pâncreas
• Glândula Exócrina
• Enzimas digestivas
• Tripsinogéniotripsina
• Quimiotripsinogénio
• Procarboxipeptidase
• Amilase, lipase, nuclease—activas, imediatamente após exposição à bílis
• Glândula Endócrina
• Insulina
• Glucagon
Mudam para forma activa por acção tripsina
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Pâncreas
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Funções Estômago
Armazenamento temporário do quimo
Capacidade entre 1,5 a 4 litros
Início processo de degradação
Agitação e mistura
Pepsina – degradação proteínas
HCL – permite a acção da pepsina e promove destruição bactérias
Absorção
H2O, electrólitos
Álcool, aspirina
Alimentos permanecem no estômago cerca de 4 horas
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Anatomia Digestiva: Perspectiva histológica
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Anatomia Digestiva: Perspectiva histológica
• Parede estômago• Mucosa; glândulas gástricas; muscularis mucosa;
submucosa; muscularis externa;serosa
Células especializadas das gl. Gástricas •Mucosa—secreta muco, protecção
•Parietal—secreta HCl + factore intrínseco ajuda absorção vit.B12 (formação Hb)•Principais—secretam renina, lipase e pepsinogénio•Secreções: HCL—pH baixo(0.8-2.0)
–Activa enzima pepsina e lipase lingual–Forma quimo –Converte Fe3+ em Fe2+ usa na Hb–Destrói bactérias ingeridas–Pepsinogénio (inactivo) em pepsina (activa)
•Vómito—provocado extensão estômago, estímulos fisiológicos, químicos, etc.
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Estruturas do Intestino Delgado
1
45
2
3
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Intestino Delgado – órgão principal da digestão química e da absorção de nutrientes
• Digestão amido inicia-se na boca, a degradação das proteínas no estômago; toda a restante digestão enzimática processa-se no ID
• Absorção de nutrientes para a corrente sanguínea
• Pâncreas – produz enzimas digestivas e neutraliza os ácidos
• Fígado produz bílis que dissolve as gorduras de forma a torná-las mais facilmente digestíveis
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Intestino Grosso (colon) reabsorve água
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Funções do Cólon
• Digestão bactearina é mínima
• Absorve H2O e electrólitos
• Movimentos peristálticos (2-3x dia) movimenta fezes para recto
• Resíduos permanecem no cólon entre 12-24 horas
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Secreções Digestivas (7 L / dia desde os tecidos até ao lúmen)
Balanço diário de massa no sistema digestivo
• Glândulas salivares
• Pâncreas
• Água
• Enzimas
• Muco
• Iões: H+, K+, Na+
• HCO3-, Cl-
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Secreções Exócrinas do TGI
Funções
Enzimática
Meio aquoso
Mecânica
Excretora
Protectora
Defesa
Composição
Água
Iões
Substâncias orgânicas
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Glândulas Acessórias do TGI
Saliva
Suco gástrico
Suco entérico
Suco
pancreático
Bílis
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Digestão Enzimática Endógena
Reacções de
hidrólise
Especificidade
Energia libertada
Secreção periódica
Glicosidades
Proteases
Endopeptidases
Exopeptidases
Esterases
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Digestão Enzimática Endógena
Enzimas digestivas endógenasVariam com a espécie e com o regime alimentar (carnívoros: enzimas
próprias, alimentos energéticos e ricos em proteína; Herbívoros: digestão de
natureza microbiana (digestão da celulose) e digestão com enzimas
próprias; Omnívoros: situação intermédia relativamente às anteriores) Acção coordenada e sequencial
Acção das secreções digestivas
É exercida sobre os 3 principais grupos de nutrientes: proteínas, hidratos de carbono e lípidos, bem como produtos intermédios da degradação destes.
A acção dá-se por ruptura de ligações peptídicas, glicosídicas e ésteres, respectivamente.
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Digestão Enzimática Endógena
Local de actuação
Lúmen - Digestão luminal
Borda em escova - Digestão membranosa
- Digestão intracelular
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Química da Digestão: Hidratos de Carbono
• Alimentos com hidratos de carbono complexos
• Polímeros longos
• Hidrólise enzimática (amilase, maltase, sacarase, lactase)
Tem lugar em duas fases
Desdobramento intraluminal dos polissacáridos
Digestão membranosa dos oligossacáridos.
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Degradação Intraluminal
Levado a cabo pela α-amilase (quebra as ligações α-glicosídicas, excepto as 1,4 α-glicosídicas terminais e as 1,6 a- e 1,4 α--glicosídicas perto das ramificações)
Actua sobre o amido, amilose, amilopectina e glicogénio.
Ao actuar sobre a amilose liberta-se a maltose e a maltotriose
Ao actuar sobre a amilopectina liberta-se a maltose, a maltotriose a α-dextrina e algumas moléculas de glicose.
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Digestão membranosa
• As dissacaridases (maltase, lactase e sacarase) estão localizadas na zona pilosa das células epiteliais do intestino delgado (digestão membranosa).
• Promovem a degradação dos dissacáridos em monossacáridos que serão absorvidos.
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Digestão dos Hidratos de Carbono
• Boca
• Estômago
• ID
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Absorção dos Hidratos de Carbono
• Transporte de sódio e proteínas na membrana ajuda a absorção de glucose e galactose
• A fructose é absorvida por transporte facilitado e convertida depois em glucose
Liver
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Química da Digestão: Hidratos de Carbono
Digestão dos Hidratos de Carbono
• Dissacarídeos
• Monossacarídeos
• (Absorção)
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Principais glicosidases
Secreção Enzimas Activador pH Especificidade Substracto Produtosformados
Saliva -amilase salivar(ptialina) (Cl-)
6,5-7 Ligações -1,4-glico-sídicas não terminais
AmidoGlicogénio
Maltosemaltotriose-dextrinas
SucoPancreático
-amilasepancreática (Cl-) 8 Igual à -amilase salivar
AmidoGlicogénio
Maltosemaltotriose-dextrinas
SucoEntérico
Maltase 7 Maltose Glicose
Lactase 6 Lactose GlicoseGalactose
Invertase 7 Sacarose GlicoseFrutose
-dextrinase 7 -dextrinas Glicose
Glucoamilase Oligossacáridos Glicose
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Digestão Enzimática dos glúcidos
Celulose Lactose
Celulose
AmidoSacarose Glicose
-amilase
-dextrinas Maltoligossacáridos Maltotriose Maltose
Lactase - dextrinase Amiloglicosidade Maltase Invertase
GlicoseFrutoseGlicoseGalactose
Galactose
Lactase Maltase
Glicose Frutose
Invertase
Glicose
Enterócito
Borda em escova
Lúmen
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Digestão das proteínas
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Química da Digestão: Proteínas
• Proteínas hidrólise enzimática aminoácidos
Endopeptidases e exopeptidases
Inicia-se no estômago (HCl + pepsina)
Continua no intestino delgado: intraluminal (enzimas pancreáticas), membranosa e intracelular (aminopeptidases da mucosa intestinal).
Enzimas pancreáticas: tripsina, quimiotripsina e carboxipeptidase (A e B), degradam as proteínas e polipéptidos de alto PM em oligopéptidos (por acção de aminopeptidases e dipeptidases)
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Principais ProteasesSecreção Enzimas Activador pH Especificidade Substrato
Produtosformados
SucoGástrico
Pepsinogénio Pepsina
HCl 1,5-3,5 Ligações peptídicas internasadjacentes a aa aromáticos
Proteínas ePolipéptidos
Polipéptidos detamanho variável
Renina ouQuimosina
4,5-5 Semelhantes à pepsina Caseína Caseinato decálcio
SucoPancreático
Tripsinogénio Tripsina
Enterocinase Ligações peptídicas internasadjacentes à arg e lis
ProteínasPolipéptidos
Oligopéptidos
Quimotripsinogénio Quimotripsina Tripsina
8
8Ligações peptídicas internasadjacentes a aa aromáticos
Proteínas ePolipéptidos
Oligopéptidos
Pró-elastase Elastase Tripsina 8
Ligações peptídicas internasadjacentes a aa alifáticos
Proteínas ePolipéptidos
Oligopéptidos
Pró-carboxipeptidase A Carboxipeptidade A
Tripsina 8Ligações peptídicas C-ter-
minais adjacentes a aaaromáticos e alifáticos
Proteínas ePolipéptidos
OligopéptidosDipéptidosTripéptidos
Pró-carboxipeptidase B Carboxipeptidade B
Tripsina 8Ligações peptídicas C-ter-
miinais adjacentes a arg e lisProteínas e
PolipéptidosAminoácidosDipéptidosTripéptidos
SucoEntérico
Enterocinase Ligaçõespeptídicas
Tripsinogénio Tripsina
Aminopeptidases 8 Ligações peptídicas terminaisde aa com o grupo amino livre
Polipéptidos AminoácidosOligopéptidos
Dipeptidases 8 Dipéptidos Aminoácidos
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Proteínas
Pepsina
Polipéptidos
Quimotripsina Tripsina Elastase Carboxipeptidases A, B
Oligopéptidos Tripéptidos Dipéptidos Aminoácidos
Tripeptidases Dipeptidases Aminopeptidases
Tripéptidos Dipéptidos Aminoácidos
Tripeptidases Dipeptidases
AminoácidosDipéptidosEnterócito
Borda emEscova
Lúmen
Digestão Enzimática das Proteínas
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Digestão de Proteínas
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Digestão de Proteínas
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Absorção de Proteínas
• ID
• Absorção
• Pinocitose (IgA)
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Principais Esterases
Secreção Enzimas Activador pH Especificidade Substrato Produtosformados
Saliva
Lipase gástrica
Ligações éster Gordura do leite Ácidos gordosGlicerol
SucoGástrico
Lipase salivar
“ “ “
SucoPancreático
Lipase pancreática Colipase Ligações éster8
TriglicéridosGordurasneutras
MonoglicéridosDiglicéridos
Ácidos gordosGlicerol
Colesterol-esterase 8 Ligações éster
Ésteres decolesterol
Ácidos gordosColesterol
Fosfolipase 7,5 Ligações éster
Fosfolípidos Ácidos gordosÉsteres fosfatídicos
SucoEntérico
Lipase intestinal 7,5 Gorduras Ácidos gordosGlicerol
Bílis ? Ac. BiliaresGorduras Prod emulsionados
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Digestão Enzimática dos Lípidos
Fosfolípidos Triglicéridos Ésteres de colesterol
Ácidos biliares Ácidos biliares Ácidos biliares
Fosfolipase Lipase/colipase Colesterol esterase
Ésteres Ácidos gordos Monoglicéridos Diglicéridos Glicerol Ácidos gordos Colesterol
fosfatídicos
Ácidos biliares Micelas
Micelas
Ácidos biliares
Ésteres fosfatídicos
Ésteres fosfatídicos Ácidos gordos
Glicerol
Glicerol
Colesterol
Colesterol
Lúmen
Borda em escova
Enterócito
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EMULSIFICAÇÃO DAS GORDURASEMULSIFICAÇÃO DAS GORDURAS
Tem lugar em duas fases
Emulsificação
Digestão.
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Digestão de Gorduras
Levada a cabo pelos sais dos ácidos biliares, que actuam como detergentes.Os ácidos biliares reduzem tb o pH e impedem que os ácidos gordos se esterifiquem nas células epiteliais.
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Digestão de Gorduras
Emulsificação e digestão das gorduras
Emulsificação e digestão das gorduras
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Absorção de Gorduras
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Produtos Finais da Digestão
Produtos finais da digestão são absorvidos pelas células que revestem o ID
–Carbohidratos: monossacáridos
–Proteínas: aminoácidos, cadeias de 2 ou 3 aa
–Gorduras: ác. gordos e glicerol, monoglicéridos .
–Vitaminas, minerais, água e compostos de características lipídicas como o colesterol que não são degradados antes de serem absorvidos
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Absorção
•Nutrientes hidrosolúveis e AG pequenos libertados directamente na corrente sanguínea
•AG maiores, vitaminas lipossolúveis, e compostos lípidicos como o colesterol não são solúveis em água
–Triglicéridos reconstituidos na parede intestinal
–Formam agregados (quilomicra) e são libertados no sistema linfático
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Úlceras• Pensa-se serem causadas por um nível exagerado de
pepsina ou ácido ou pouco muco na mucosa estomacal
• Um procariota, Helicobacter pylori, provoca também úlceras
• Ligam-se à mucosa do estômago e neutralizam os ácidos. Isto conduz a uma perda de muco protector e lesões na mucosa gástrica
• Linfócitos vêm combater a infecção e produzem uma inflamação chamada gastrite
• Cerca de 50% das pessoas estão infectadas com H. pylori.
• A parede do estômago pode ser degradada até ter um buraco que pode originar infecção e hemorragia interna. Pode também degenerar em vários tipos de cancro estomacal.
• A 1ª secção do ID também pode apresentar úlceras