Fisiologia do Sistema Digestório e aplicações clínicas

1. Fisiologia do Sistema Digestório e aplicações clínicas Profa. Dra. Cristina Maria Henrique Pinto Profa. 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)

2. 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!

3. 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)

4. Bibliografia clínica recomendada sobre Gastroenterologia Livros-textos: “Fisiologia Clínica do Sistema Digestório” JOSE RAUL CISTERNAS & CARLOS ROBERTO DOUGLAS, 2004. Ed. Tecmedd “Gastroenterologia essencial” RENATO DANI, 3ª edição, 2006. Ed. Guanabara Koogan

5. Sugestões de WEBsites de Gastroenterologia: The Atlas of Gastrointestinal Endoscopy The Johns Hopkins Medical Institutions Veja em Scientific resources (registro gratuito) Interactive Atlas of Gastrointestinal Endoscopy (basta se cadastrar gratuitamente) Capítulos de livros, vídeo clips, slide atlas, “Advanced Digestive Endoscopy” e outros recursos disponíveis gratuitamente. http://www.gastrohep.com/ebooks/

6. Sugestões de WEBsites de Gastroenterologia: NIH Videocasting Veja conferências (ao vivo ou gravadas) U. S. Dep. of Health & Human Services Lipids Online Busque em “slide library” pela palavra-chave de interesse Gastroenterology Teaching Project American Gastroenterological Association (embora o download dos slides seja pago, é possível vê-los em miniaturas e ler o texto relacionado)

7. Sugestão de acesso (parcial ou na íntegra) a publicações pela rede UFSC: http://www.portaldapesquisa.com.br/databases/sites (caso haja dificuldade, veja instruções no WEBsite da BU/UFSC)

8. Sugestão de acesso (parcial ou na íntegra) a publicações pela rede UFSC: http://www.portaldapesquisa.com.br/databases/sites Exemplos de Livros disponíveis, na íntegra, em pdf: Doenças do Fígado e Vias BiliaresLUIZ CARLOS DA COSTA GAYOTTO e cols. Editora: ATHENEU2001 páginas: 664 Trauma: A Doença dos SéculosEVANDRO FREIRE Editora: ATHENEU2001 páginas: 1456 (caso haja dificuldade, veja instruções no WEBsite da BU/UFSC)

9. Revisão de conceitos básicos sobre os sistemas de regulação das funções do TGI: Regulação - Neurócrina: Sistema Nervoso Autônomo: Entérico Parassimpático Simpático - Endócrina - Parácrina

10. PRINCÍPIOS DE TRANSMISSÃO DE SINAIS NO TGI extraído, enquanto disponível, de: http://medweb.bham.ac.uk/research/toescu/Teaching/GIT/OutlineDetailsMeds.htm#anchor225964 (Não encontrado)

11. PRINCÍPIOS DE TRANSMISSÃO DE SINAIS NO TGI • Neurócrino • Revisão das estruturas do TGI • O Sistema Nervoso Entérico • Tipos de neurônios: • Sensoriais, interneurônios e motoneurônios • Tipos de neurotransmissores: Ach e NANC´s • O Sistema Nervoso Parassimpático • O Sistema Nervoso Simpático extraído, enquanto disponível, de: http://medweb.bham.ac.uk/research/toescu/Teaching/GIT/OutlineDetailsMeds.htm#anchor225964 (Não encontrado)

12. Localização do Sistema Nervoso Entérico Extraído, enquanto disponível de: The Enteric Nervous System: A Second Brain, Gershon, 1999;

13. O SISTEMA NERVOSO ENTÉRICO Major neural plexuses of the small intestine. (A, Seen in whole mounts; B, seen in transverse section.) The two ganglionated plexuses are the myenteric and submucosal plexuses. Fibers originating in the myenteric and submucosal plexuses form the nonganglionated plexuses: the tertiary plexus (which innervates the longitudinal layer of muscularis externa), the deep muscular plexus (which supplies the inner dense circular muscle), and the mucosal plexus. Neurons and neuronal processes are shown in color. (Redrawn from Furness JB, Costal M: Neuroscience 5:1, 1980.) Veja mais sobre o SNE no livro disponível no “Google Livros” on-line: Furness, 2005

14. Gânglio do Sistema Nervoso Entérico Neurônios (e fibras nervosas) em um gânglio intramural do SNE. Extraído de: Pocock & Richards, 2009: http://www.cristina.prof.ufsc.br/v2/equilibrio_homeostase/pocock_richards_2009_oup_cellsandtissues_cap6.pdf

15. O SISTEMA NERVOSO ENTÉRICO plexos mioentérico e submucoso Intrinsic innervation - innervation at the level of the gut wall (intramural - the actual Enteric Nervous System). 2 layers - myenteric (Auerbach - placed between the 2 layers of muscle, longitudinal and circular) and submucosal (Meissner - placed under the circular muscle layer, between it and the submucosa) and each form a nervous plexus, containing as much as 10-100 million neurons (as much as in the spinal cord). Functions: myenteric - is mainly motor, whereas the submucosal plexus has additional involvement in controlling secretion and sensory input. - Each plexus contains 3 major types of neurons: sensory, inter-neurons, and motor neurons. extraído, enquanto disponível, de: http://medweb.bham.ac.uk/research/toescu/Teaching/GIT/OutlineDetailsMeds.htm#anchor225964

16. O SISTEMA NERVOSO ENTÉRICO Tipos de neurônios: sensoriais, interneurônios e motores Intrinsic innervation - innervation at the level of the gut wall (intramural - the actual Enteric Nervous System). 2 layers - myenteric (Auerbach - placed between the 2 layers of muscle, longitudinal and circular) and submucosal (Meissner - placed under the circular muscle layer, between it and the submucosa) and each form a nervous plexus, containing as much as 10-100 million neurons (as much as in the spinal cord). Functions: myenteric - is mainly motor, whereas the submucosal plexus has additional involvement in controlling secretion and sensory input. - Each plexus contains 3 major types of neurons: sensory, inter-neurons, and motor neurons. extraído, enquanto disponível, de: http://medweb.bham.ac.uk/research/toescu/Teaching/GIT/OutlineDetailsMeds.htm#anchor225964

17. REGULAÇÃO DAS FUNÇÕES DO TGI neurônios sensoriais neurônios motores interneurônios circuitos integradores inibidores quimioceptores mecanoceptores termoceptores excitadores programas motores SISTEMA NERVOSO ENTÉRICO extraído, enquanto disponível, de: http://medweb.bham.ac.uk/research/toescu/Teaching/GIT/OutlineDetailsMeds.htm#anchor225964

18. REGULAÇÃO DAS FUNÇÕES DO TGI SISTEMA NERVOSO CENTRAL neurônios sensoriais neurônios motores interneurônios circuitos integradores epitélio mucoso inibidores células secretoras (endócrinas e exócrinas) quimioceptores mecanoceptores termoceptores músculos lisos excitadores vasos sangüíneos programas motores Sistemas efetores SISTEMA NERVOSO ENTÉRICO extraído, enquanto disponível, de: http://medweb.bham.ac.uk/research/toescu/Teaching/GIT/OutlineDetailsMeds.htm#anchor225964

19. REGULAÇÃO DAS FUNÇÕES DO TGI SISTEMA NERVOSO CENTRAL neurônios sensoriais neurônios motores interneurônios circuitos integradores epitélio mucoso inibidores células secretoras (endócrinas e exócrinas) quimioceptores mecanoceptores termoceptores músculos lisos excitadores vasos sangüíneos programas motores Sistemas efetores SISTEMA NERVOSO ENTÉRICO substância endócrina ou parácrina substâncias presentes na luz da víscera Estímulos no lúmen eliciam reflexos vago-vagais (alça longa) e locais (alça curta) os quais ativam programas motores específicos do SNE. extraído, enquanto disponível, de: http://medweb.bham.ac.uk/research/toescu/Teaching/GIT/OutlineDetailsMeds.htm#anchor225964

20. Exemplos de neurônios do sistema nervoso entérico neurônios sensoriaise interneurônios As informações sensoriais surgem de uma variedade de QUIMIORRECEPTORES(p. ex., sensíveis ao pH, a aminoácidos, a gordura, etc.) eMECANORRECEPTORES(p. ex., sensíveis ao estiramento) cujas terminações estão localizadas em ambas as camadas mucosa e musculares. A ALÇA CURTA descreve o circuito de informação sensorial que está confinado à parede do TGI, isto é, informações sensoriais percebidas pelos nn. sensitivos são enviadas, via interneurônios, aos nn. motores existentes em ambos os plexos. A ALÇA LONGA descreve o circuito da informação aferente, através de fibras sensoriais parassimpáticas e/ou simpáticas, ao SNC e desencadeando respostas que envolvem o S. N. Autônomo. extraído, enquanto disponível, de: http://medweb.bham.ac.uk/research/toescu/Teaching/GIT/OutlineDetailsMeds.htm#anchor225964

21. Exemplos de neurônios do sistema nervoso entérico neurônios sensoriaise interneurônios As informações sensoriais surgem de uma variedade de QUIMIORRECEPTORES (p. ex., sensíveis ao pH, a aminoácidos, a gordura, etc.) eMECANORRECEPTORES (p. ex., sensíveis ao estiramento) cujas terminações estão localizadas em ambas as camadas mucosa e musculares. A ALÇA CURTA descreve o circuito de informação sensorial que está confinado à parede do TGI, isto é, informações sensoriais percebidas pelos nn. sensitivos são enviadas, via interneurônios, aos nn. motores existentes em ambos os plexos. A ALÇA LONGA descreve o circuito da informação aferente, através de fibras sensoriais parassimpáticas e/ou simpáticas, ao SNC e desencadeando respostas que envolvem o S. N. Autônomo. extraído, enquanto disponível, de: http://medweb.bham.ac.uk/research/toescu/Teaching/GIT/OutlineDetailsMeds.htm#anchor225964

22. Sinais aferentes neurócrinos do TGI Aferência sensorial relacionada aos reflexos de alça curta (reflexos locais) Furness etal., 2004 Caso não tenha acesso, escreva-me.

23. Sinais aferentes neurócrinos do TGI Aferência sensorial relacionada aos reflexos de alça longa ex: relaxamento receptivo gástrico e reflexo gastrocólico Aferência sensorial relacionada aos reflexos de alça curta (reflexos locais) Furness etal., 2004 Caso não tenha acesso, escreva-me.

24. Sinais aferentes neurócrinos do TGI Aferência sensorial relacionada aos reflexos de alça longa ex: relaxamento receptivo gástrico e reflexo gastrocólico Aferência sensorial relacionada à sensação de dor e/ou desconforto Aferência sensorial relacionada aos reflexos de alça curta (reflexos locais) Furness etal., 2004 Caso não tenha acesso, escreva-me. Furness etal., 2004

25. Exemplos de neurônios do sistema nervoso entérico neurônios motores:estimulam ou inibem a contração muscular extraído, enquanto disponível, de: http://medweb.bham.ac.uk/research/toescu/Teaching/GIT/OutlineDetailsMeds.htm#anchor225964

26. Exemplos de neurônios do sistema nervoso entérico neurônios secretomotores:estimulam ou inibem as secreções e v. sang. extraído, enquanto disponível, de: http://medweb.bham.ac.uk/research/toescu/Teaching/GIT/OutlineDetailsMeds.htm#anchor225964

27. Exemplo de reflexos intrínsecos do sistema nervoso entérico envolvendo os 3 tipos básicos de neurônios do SNE Peristalseé a manifestação de dois principais reflexos dentro do Sistema Nervoso Entérico que são estimulados, p. ex., pela presença do alimento no lúmen. A distensão mecânica, e possivelmente a irritação da mucosa, podem estimular neurônios (nn.) entéricos aferentes. Berne etal., 2004 Berne etal., 2004

28. Exemplo de reflexos intrínsecos do sistema nervoso entérico envolvendo os 3 tipos básicos de neurônios do SNE Estes nn. sensoriais fazem sinapse com vários interneurônios colinérgicos que provocam dois efeitos distintos: 1)Um grupo de interneurônios ativa nn. motores excitatórios localizados imediatamente atrás do bolo alimentar – esses nn., os quais contém acetilcolina ou Substância P, estimulam a contração da musculatura lisa atrás do bolo e da camada muscular longitudinal. Berne etal., 2004

29. Exemplo de reflexos intrínsecos do sistema nervoso entérico envolvendo os 3 tipos básicos de neurônios do SNE 2) Outro grupo de interneurônios ativa nn. motores inibitórios que inibem a contração da musculatura circular lisa imediatamente à frente do bolo. Esses nn. inibitórios têm como principais neurotransmissores e/ou neuromoduladores: o VIP (peptídeo inibidor vasoativo) e/ou o NO (óxido nítrico). Berne etal., 2004

30. Relevância desses conhecimentos Patologias podem ter, 1a ou 2ariamente, a população de determinados tipos de neurônios alterada Para uma revisão breve, veja De Giorgio et al., 2004 Neurogastroenterology & Motility, 16, 143-147, 2004 ou http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/118804483/HTMLSTART (caso não tenha acesso, escreva-me) Berne etal., 2004

31. Neuroquímica do S. N. Entérico

32. Gânglio do Sistema Nervoso Entérico com neurônios marcados por diferentes técnicas imuno-histoquímicas. ChAT: neurônios colinérgicos, NOS: neurônios que contém NO-sintase; NPY: idem para neuropeptídeo Y; SP: idem para substância P; ChAT/NPY: neurônio com dupla marcação para ChAT e NPY (colocalização); ChAT/SP: idem para ChAT e SP (colocalização) e NOS/NPY: idem para NO-sintasee NPY (colocalização)

33. TIPOS DE NEURÔNIOS ENTÉRICOS HUMANOS E SUAS PROVÁVEIS FUNÇÕES The human enteric nervous system. Schemann. & Neunlist, 2004 Para uma revisão breve, veja De Giorgio et al., 2004 Neurogastroenterology & Motility, 16, 143-147, 2004

34. ALGUNS NEUROTRANSMISSORES OU NEUROMODULADORES DO TGI TIPO “NANC” (NÃO-ADRENÉRGICO/NÃO-COLINÉRGICO): http://www.anaesthetist.com/anaes/patient/ans/index.htm#start

35. Gânglios do Sistema Nervoso Entérico com neurônios marcados por diferentes técnicas imuno-histoquímicas. immunoreactive neurons and nerve fibres (red) and neuronal nuclei (green) in the myenteric plexus. http://www.ucalgary.ca/~ksharkey/home.shtml

36. Gânglios do Sistema Nervoso Entérico com neurônios marcados por diferentes técnicas imuno-histoquímicas. Illustration of the neurotransmitter coding in the enteric nervous system. Multiple immunfluorescent labelling of the human submucous plexus shows nerves positive for cholineacetyltransferase in red, vasoactive intestinal polypeptide in green and substance P in blue. Compound colors show the colocalisation of the different neurotransmitters. http://www.wzw.tum.de/humanbiology/data/forschung/8/?alt=english Whole mount of myenteric plexus PGP 9.5 immunofluorescence. http://www.open.ac.uk/science/biosci/ research/saffrey/saffrey.htm

37. Neurônios do SNE marcados por diferentes técnicas imuno-histoquímicas e células enteroendócrinas da mucosa intestinal (vilo) Enteric neurons immunoselected with antibodies to nicotinic acetylcholine receptors (mab35) Receptor immunoreactivity (red) is differentially localized in enteric motorneurons (arrow) and putative primary afferent neurons identified by calbindin immunoreactivity (green).http://www.downstate.edu/pharmacology/kirchgessner.htm Substance P immunoreactivity in the intestinal mucosa: nerve fibres and enteroendocrine cells. http://www.ucalgary.ca/~ksharkey/home.shtml

38. ALTERAÇÕES NEUROQUÍMICAS DO S.N.E. PODEM ESTAR ASSOCIADAS A DISFUNÇÕES MOTORAS EM HUMANOS Doença de Crohn Retocolite ulcerativa Síndrome do Intestino Irritável severa Acalasia The human enteric nervous system. Schemann. & Neunlist, 2004 Para uma revisão breve, veja De Giorgio et al., 2004 Neurogastroenterology & Motility, 16, 143-147, 2004

39. ALTERAÇÕES NEUROQUÍMICAS DO S.N.E. PODEM ESTAR ASSOCIADAS A DISFUNÇÕES MOTORAS EM HUMANOS Doença de Crohn Aumento do nº de neurônios VIPérgicos na submucosa e aumento do número de neurônios mioentéricos VIP, NOS e PACAP nas regiões afetadas The human enteric nervous system. Schemann. & Neunlist, 2004 Para uma revisão breve, veja De Giorgio et al., 2004 Neurogastroenterology & Motility, 16, 143-147, 2004

40. ALTERAÇÕES NEUROQUÍMICAS DO S.N.E. PODEM ESTAR ASSOCIADAS A DISFUNÇÕES MOTORAS EM HUMANOS Retocolite ulcerativa Aumento do número de neurônios mioentéricos Subst. P nas regiões inflamadas e não inflamadas The human enteric nervous system. Schemann. & Neunlist, 2004 Para uma revisão breve, veja De Giorgio et al., 2004 Neurogastroenterology & Motility, 16, 143-147, 2004

41. ALTERAÇÕES NEUROQUÍMICAS DO S.N.E. PODEM ESTAR ASSOCIADAS A DISFUNÇÕES MOTORAS EM HUMANOS Degeneração neuronial e aumento de linfócitos intraganglionares Síndrome do Intestino Irritável severa The human enteric nervous system. Schemann. & Neunlist, 2004 Para uma revisão breve, veja De Giorgio et al., 2004 Neurogastroenterology & Motility, 16, 143-147, 2004

42. ALTERAÇÕES NEUROQUÍMICAS DO S.N.E. PODEM ESTAR ASSOCIADAS A DISFUNÇÕES MOTORAS EM HUMANOS Diminuição de neurônios inibitórios, incluindo NOS, VIP e PACAP no corpo do esôfago e no esfíncter esofágico inferior Acalasia The human enteric nervous system. Schemann. & Neunlist, 2004 Para uma revisão breve, veja De Giorgio et al., 2004 Neurogastroenterology & Motility, 16, 143-147, 2004

43. ALTERAÇÕES NEUROQUÍMICAS DO S.N.E. PODEM ESTAR ASSOCIADAS A DISFUNÇÕES MOTORAS EM HUMANOS The human enteric nervous system. Schemann. & Neunlist, 2004 Para uma revisão breve, veja De Giorgio et al., 2004 Neurogastroenterology & Motility, 16, 143-147, 2004

44. PRINCÍPIOS DE TRANSMISSÃO DE SINAIS NO TGI • Neurócrino • Revisão das estruturas do TGI • O Sistema Nervoso Entérico • Tipos de neurônios: sensoriais, interneurônios e motoneurônios • Tipos de neurotransmissores: Ach, Nor e NANC´s • O Sistema Nervoso Parassimpático • O Sistema Nervoso Simpático

45. Modulação das atividades do Sistema Digestório: PS e SP Levy etal., 2006 “Berne e Levy: Princípios de Fisiologia”, 4ª Ed.

46. Modulação das atividades do Sistema Digestório: PS e SP Levy etal., 2006 “Berne e Levy: Princípios de Fisiologia”, 4ª Ed.

47. REGULAÇÃO DAS FUNÇÕES DO TGI SISTEMA NERVOSO CENTRAL neurônios sensoriais neurônios motores interneurônios circuitos integradores epitélio mucoso quimioceptores inibidores células secretoras (endócrinas e exócrinas) mecanoceptores termoceptores músculos lisos excitadores vasos sangüíneos programas motores Sistemas efetores SISTEMA NERVOSO ENTÉRICO modificado de: http://library.med.utah.edu/physio/5200GI_lectures/motility.swf substância endócrina ou parácrina substâncias presentes na luz da víscera Estímulos no lúmen eliciam reflexos vago-vagais (alça longa) e locais (alça curta) os quais ativam programas motores específicos do SNE.

48. Organization of the enteric component of the visceral motor system. • Sympathetic and parasympathetic innervation of the enteric nervous system, and the intrinsic neurons of the gut. • Detailed organization of nerve cell plexuses in the gut wall. The neurons of the submucus plexus (Meissner's plexus) are concerned with the secretory aspects of gut function, and the myenteric plexus (Auerbach's plexus) with the motor aspects of gut function (e.g., peristalsis). http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=.0o8hif4zsUvLXFn92GTo9mBMYcGCITbnhU_JoqA3

49. Modulação das atividades doSistema Digestório: PARASSIMPÁTICO http://academic.kellogg.cc.mi.us/herbrandsonc/bio201_McKinley/Nervous%20System.htm

50. INERVAÇÃO EXTRÍNSECA DO TGI (animação)