segunda-feira, 6 de dezembro de 2010

Ingestão de Alimentos

A duração e a qualidade da vida dependem muito da ingestão e utilização de nutrientes. O nosso corpo está sempre em uma contínua e rápida renovação, mas, para isso, é necessário “material de construção”: aminoácidos, ácidos graxos, sais minerais, vitaminas, que devem ser fornecidos em quantidade e qualidade adequada. Se isso não acontece, a reconstrução dos tecidos não será devidamente correta, com carências que levam às doenças degenerativas ou a graves distúrbios metabólicos.

Os alimentos são importantes na produção de energia, que é necessária para a manutenção e a reprodução dos animais. A ingestão dos alimentos varia muito de espécie para espécie com diversos métodos para a obtenção dos mesmos, que vai desde a absorção de pequenas partículas até a captura e ingestão de presas.

Os animais são heterotróficos, precisam de alimento orgânico pré-existente, além de água e sais minerais. As substâncias orgânicas necessárias são em primeiro lugar as proteínas, os lipídeos e os glucídios; também as vitaminas são indispensáveis, mesmo que sendo em mínima quantidade.

Métodos de ingestão de alimentos I



Pequenas partículas, como bactérias e algas, por exemplo, podem ser absorvidas através da superfície corpórea de alguns protozoários e invertebrados aquáticos, a exemplo das amebas e radiolários, que formam vacúolos digestivos. Os cílios são utilizados pelos ciliados, esponjas, bivalves e girinos para captura do alimento. Gastrópodes e tunicados possuem um muco que é utilizado como armadilha para a captura de pequenas partículas que ficam em suspensão e, após a captura, o muco é ingerido e o que foi capturado é digerido.

Os pepinos-do-mar, que vivem com o corpo dentro da lama, capturam alimento com os tentáculos que eles deixam acima da superfície, mas após envolverem as finas partículas os tentáculos se dirigem para dentro da boca do animal e a substância digerível é transportada.


A ingestão por filtração é um método de alimentação utilizado por muitos animais aquáticos e é também conhecida como ingestão de alimentos por suspensão. Os animais que utilizam esse método são, geralmente, sésseis e pequenos que se alimentam de zooplâncton ou fitoplâncton, a exemplo dos branquiópodes, esponjas, tunicados e lamelibrânquios. Os branquiópodes com a rotação sobre os pés criam uma orientação hidrodinâmica e assim a captura da corrente de água é efetuada.


Muitos animais sésseis que vivem em águas movimentadas utilizam o efeito Bernoulli, para aumentar a quantidade de água, que flui através dos locais de captura, sem gasto de energia para o animal. Um exemplo de animal que a ingestão de alimentos é por filtração passiva é a esponja. Devido ao fluxo de água através da grande abertura terminal das esponjas ocorre queda na pressão da parte externa do ósculo, por isso a água sai do animal pelo ósculo e entra na parede corpórea através de vários óstios (que são aberturas semelhantes a bocas). A água flui com maior velocidade para fora do ósculo do que entra pelo óstio. Os coanócitos são células flageladas que estão localizadas na superfície interna da cavidade corpórea e são eles que englobam as partículas alimentares que entram junto com a água nas esponjas.







Os moluscos têm dois modos diferentes de alimentar-se: alimentação herbívora ou predatória e o consumo de suspensão. Os moluscos apresentam uma característica única, utilizada seja pelos herbívoros que pelos predadores: a rádula. Trata-se de uma fita de dentes quitinoso e recurvados. Os dentes podem ser simples, penteados ou modificados. A função da rádula é de rasgar e remover partículas do alimento antes da ingestão.



São poucos os vertebrados que utilizam a filtração para obter alimento, mas muitos peixes pelágicos comem plâncton como no caso do arenque e da cavalinha, que possuem brânquias as quais funcionam como uma peneira que capturam pequenos crustáceos. As baleias de barbatanas, que são os maiores animais que se alimentam por filtração, possuem uma franja que está localizada na mandíbula, servindo como peneira quando as mandíbulas estão fechadas, após a baleia capturar grande quantidade de animais suspensos e na água. Com a ajuda da língua, a água passa através das peneiras das barbatanas e os crustáceos que ficam dentro da boca são engolidos.




A ingestão de líquidos é feita por animais especializados, com uma variedade de estruturas e mecanismos, entre eles o de sucção e perfuração. O leite materno é o alimento exclusivo dos mamíferos no início de suas vidas e algumas aves, a exemplo dos pombos, alimentam os filhotes com uma secreção semelhante ao leite. O leite do papo, como é chamado o leite dos pombos, é estimulado pelo mesmo hormônio que estimula as glândulas mamárias dos mamíferos a produzir leite, que é a prolactina.

As medusas são animais predadores de outros invertebrados e pequenos peixes. Para capturar as suas presas usam os tentáculos, armados de células especializadas chamadas de cnidócitos que, se estimuladas, lançam uma substância urticante.

Métodos de ingestão de alimentos II


Os insetos que sugam, geralmente, possuem peças bucais na forma de probóscide e freqüentemente as duas maxilas formam dois canais por onde passa a ponta da probóscide. O canal dorsal transporta o sangue ou a seiva que foi sugada do hospedeiro, e o outro é o canal ventral que passa a saliva, contendo anticoagulante ou enzimas, das glândulas salivares para o hospedeiro.

O néctar das flores é um alimento para os insetos e eles fazem a polinização enquanto se movem de uma flor para outra sugando o néctar, havendo assim um mútuo benefício. Mas, existem os insetos parasitas que se alimentam de seiva das plantas e outros do sangue de animais, como os pernilongos, pulgas e percevejos, que podem ser vetores de doenças. Além dos insetos que se alimentam de sangue, existe entre os anelídeos as sanguessugas, que também se alimentam de sangue.
 
  As aranhas perfuram as suas presas, os insetos, com as mandíbulas para obter o alimento. A quitina que recobre os insetos é rígida e, para rompê-las, as aranhas utilizam as mandíbulas que perfuram e injetam no interior do corpo dos animais sucos digestivos que liquefazem os tecidos. Em seguida, o conteúdo do inseto é totalmente sugado pela aranha.






Alguns vertebrados e muitos invertebrados cortam a parede corpórea das presas e se  alimentam do liquido que sai do corpo devido ao corte. Os morcegos vampiros fazem perfurações no gado com os dentes e lambe o sangue que escorre devido ao ferimento. O hospedeiro que é mordido pelo morcego não sente dor, porque na saliva deste animal contém analgésico, além de um anticoagulante.


 
Métodos mecânicos, como a mastigação e raspagem, são muito utilizados por animais invertebrados e vertebrados para a obtenção de alimentos, geralmente, de origem vegetal. Alguns animais carnívoros capturam a presa e antes de engolir as mastigam, cortam ou rasga, mas existem outros grupos que engolem a presa inteira.


Outros animais como os moluscos gastrópodes, anelídeos, e uma grande variedade de artrópodes também utilizam veneno para capturar das suas presas. Os animais que são bem conhecidos pela sua estratégia de captura do alimento através do veneno são: as aranhas e os escorpiões. Esses artrópodes produzem toxinas que são, geralmente, substâncias químicas altamente específicas que se ligam a determinados tipos de receptores. 




Geralmente, os animais que utilizam toxinas para capturar as presas usam somente a dose necessária durante uma mordida ou ferroada, porque o custo de energia para a produção é alta. As toxinas são altamente eficazes para capturar as presas, mas precisam ser cuidadosamente estocada para evitar auto-envenenamento. Quanto à ingestão da presa envenenada, não é um problema para o predador, porque, geralmente, essas toxinas são proteínas que se tornam inofensivas por causa da ação das enzimas proteolíticas do sistema digestório do predador.

Métodos de ingestão de alimentos [tabela]

Para melhor explicar:

Digestão I

O sistema digestivo ou sistema digestório, em animais mais complexos é composto por uma série de órgãos que estão interligados formando um tubo que se estende desde a boca até o ânus. Mas, no caso dos celenterados, por exemplo, eles possuem um tubo ou uma cavidade cega, o celoma, que tem somente uma abertura que serve como “boca” e “ânus”, ou seja, o alimento entra por esta abertura e pelo mesmo local é expulso o resíduo não digerido.

A digestão é o resultado de transformações físico-químicas que os alimentos passam no sistema digestivo, através do qual ocorre a assimilação de substâncias no alimento ingerido. A digestão pode ser intracelular e extracelular; a intracelular é, normalmente, nos unicelulares e a extracelular, que é realizada por sistemas alimentares verdadeiros, em animais multicelulares mais complexos.

Os alimentos são constituídos por moléculas muito grandes para serem absorvidas diretamente pelo intestino e, por este motivo, são transformadas. As fases da digestão são: mecânica e química. A mecânica consiste de todos os movimentos de misturar, triturar, engolir e transportar o alimento. A fase química consiste em várias reações químicas através das quais se obtém a transformação do alimento em substâncias absorvíveis. As reações químicas ocorrem por meio da água e são assim chamadas de hidrólise. 



O processo de hidrólise consiste na quebra de várias moléculas presentes nos alimentos em moléculas menores com a captação de água. Tal quebra é muito lenta, então é necessária a intervenção de catalisadores que acelerem a reação espontânea. Os catalisadores que são produzidos pelos organismos vivos são chamados de enzimas, as quais são essenciais para os processos digestivos. 


Digestão intracelular


A digestão intracelular é feita com partículas pequenas através da membrana plasmática dos organismos unicelulares, porque eles não possuem um sistema digestivo. Nos protozoários, organismos unicelulares, a digestão acontece do lado externo da célula em cavidade chamada de do vacúolo digestivo, onde as enzimas são secretadas para auxiliar no processo digestivo das proteínas, lipídios e carboidratos. Este tipo de digestão intracelular ocorre de forma semelhante nas esponjas, celenterados, ctenóforos e turbelários. Os fenômenos digestivos são chamados de fagocitose e endocitose. Na medusa, a digestão dos alimentos é em parte a nível extracelular e em parte a nível intracelular.


 Digestão extracelular

A digestão extracelular ocorre fora da célula dos diversos seres heterotróficos. Em sistemas digestivos, geralmente bem desenvolvidos, que permitem a ingestão de grandes pedaços de alimento e a ação das enzimas sobre eles ao longo do trato digestivo. Podem ser formados por uma abertura, a exemplo dos celenterados, ofiuróides e platelmintos, que é o local que serve de entrada para o alimento e de saída para as substâncias não digeridas.

Nos animais mais complexos, o sistema digestivo tem a forma de um tubo com duas aberturas: uma para a introdução do alimento e outra para a eliminação do material não digerido. O alimento é ingerido pela boca e, na sua passagem pelo trato digestivo, sofre a ação de uma série de enzimas digestivas; os produtos solúveis da digestão são absorvidos, e no final o material não digerido é expelido pelo ânus.

No invertebrados mais simples, a exemplo da hidra, uma cavidade gastrovascular tem a função tanto digestiva quanto circulatória. Outro exemplo de animal com cavidade gastrovascular é  a planária. A cavidade desse verme serve para a digestão e ao mesmo tempo para transportar o alimento por todo o corpo. A digestão extracelular, nas planárias, auxilia na degradação dos alimentos, porém a maioria das partículas alimentares é digerida no interior das células, que se encontram na cavidade. Nos insetos, existe um canal digestivo com duas aberturas a boca e o ânus, alguns deles agarram o alimento com as patas anteriores e levam à boca, que possui labro especial para prender e poderosas mandíbulas para mastigá-lo.

Nas aves, tal como em todos os vertebrados, o tubo digestivo é completo com dois órgãos muito importantes que é o fígado e o pâncreas. O tubo digestivo propriamente dito está dividido em: boca, esôfago, papo, proventrículo, moela, intestino e ânus. O papo é uma dilatação ao nível do esôfago, onde os alimentos são armazenados e amolecidos antes da digestão; o proventrículo é a primeira divisão do estômago, onde é segregado suco gástrico com enzimas; a moela é a segunda divisão do estômago, é o local onde o animal pode moer completamente os alimentos, como sementes. A moela é muito musculosa e contém seixos que agem como “pedras que moem”. O intestino é o local onde decorre a absorção e onde são lançadas as secreções do fígado e pâncreas; o ânus está localizado na cloaca, não abrindo diretamente para o exterior.


Digestão II



Digestão enzimática
 
As enzimas são catalisadores biológicos de natureza protéica essenciais para digerir o que se come, porque as moléculas dos alimentos são, geralmente, muito grandes e precisam ser transformados em fragmentos pequenos; as proteínas são diminuídas para unidades mais simples que são os aminoácidos sob a ação das proteases, os carboidratos complexos em açucares simples devido à presença da amilase e as gorduras em ácidos graxos e glicerol por causa da lipase que é secretada pelo pâncreas dos vertebrados.

As enzimas são encontradas nas plantas e nos animais, sem elas a vida seria impossível. Cada enzima tem uma função específica que é assumida somente por aquele tipo de enzima. A ativação e a reação só acontecem na presença de uma de uma determinada substância. A substância que se altera na presença de uma enzima se chama substrato, e de acordo com o substrato que a enzima age é então adicionado a terminação ase.

       Algumas substâncias ingeridas com o alimento não são submetidas ao processo digestivo porque são absorvidas diretamente: é o caso da água, dos sais minerais, das vitaminas. As outras substâncias necessitam da intervenção das enzimas.

As enzimas hidrolíticas são responsáveis pela quebra das macromoléculas em pequenas moléculas através da adição de água. Cada enzima tem o seu pH ótimo para o seu funcionamento. Por este motivo, o pH varia ao longo do tubo digestivo. Além do pH da solução que influência a atividade das enzimas, elas são também influenciadas pela a temperatura, porque a velocidade das reações enzimáticas depende dela é tanto que a temperatura acima de 50°C, uma grande parte da ação enzimática é inativa.
A amilase é uma enzima secretada pela saliva humana, na boca, onde o pH é neutro, ela hidrolisa o amido e também é produzida pelo pâncreas. No estômago é mantido um ambiente muito ácido por causa da secreção do ácido clorídrico (pH 2), que age com a pepsina que hidrolisa algumas ligações peptídicas. No intestino delgado, as enzimas proteolíticas (que agem em ambiente básico) que se encontram no suco do pâncreas hidrolisam definitivamente as cadeias peptídicas definitivamente a aminoácidos.
 
AS PRINCIPAIS SECREÇÕES DIGESTIVAS 




  Digestão de celulose

A celulase é a enzima que atua na quebra da celulose, porém não estão presentes nas secreções dos vertebrados e muitos deles precisam ingerir a celulose por ser a fonte principal de energia. Em muitos animais invertebrados que se alimentam de madeira e produtos similares, a celulase está presente no trato intestinal. A traça é um exemplo de animal que digere a celulose. No intestino dela existem vários microorganismos, porém não foi encontrada a espécie que digere a celulose. Ao contrário do intestino dos cupins (animais que se alimentam quase que exclusivamente de madeira), o trato intestinal é cheio de flagelados e bactérias, que têm papel fundamental na digestão da celulose sendo assim organismos simbiônticos.

Os estômagos são classificados como monogástricos ou digástricos de acordo com o número de câmaras: o estômago monogástrico possui um único tubo ou um saco muscular forte e estão presentes nos vertebrados carnívoros ou onívoros; os estômagos digástricos possuem muitas câmaras e são encontrados em mamíferos da subordem Ruminante (ovelhas, cabras, vacas e outros).

Os mamíferos que são herbívoros, a exemplo dos ruminantes, possuem tratos digestivos especializados com um estômago digástrico, com quatro câmaras: rúmen e retículo, omaso e abomaso para a digestão da celulose. O abomaso é o verdadeiro estômago e o rúmen é o local onde a vegetação pastejada é fermentada por bactérias e protozoários ali existentes em grande número. Após o desdobramento do alimento por fermentação, os produtos são absorvidos e utilizados na corrente sanguínea.

Os protozoários ciliados são organismos anaeróbios obrigatórios que satisfazem as suas necessidades energéticas através dos processos fermentativos. Como os protozoários existentes no rúmen são ciliados, e os ruminantes precisam digerir a celulose, esses microorganismos são fundamentais para a digestão simbiôntica da celulose, além da digestão, eles estão envolvidos na síntese protéica. A existência dos microorganismos no rúmen trouxe vantagens nutricionais para os ruminantes, pois contribuem para a síntese protéica e sintetizam vitaminas importantes do grupo B.

Digestão III

No homem:

O alimento introduzido na boca passa pela primeira transformação, sendo mecânica ou química. Na boca, o alimento é mastigado, insalivado e parcialmente digerido. A mastigação, efetuada pelos dentes, tem a função de reduzir o alimento sólido em pequenas partes para facilitar as fases sucessivas. Com a insalivação as pequenas partes ficam amolecidas pela saliva e se transformam em bolo alimentar, o qual passa pela primeira reação química com a amilase, secretada na saliva humana (e de alguns, mas não em todos os outros mamíferos) que transforma as grandes moléculas de amido em moléculas menores.

Após passar pela primeira transformação, na boca, o bolo é enviado para o estômago pelos movimentos coordenados e sincronizados da língua, da faringe e do esôfago através da deglutição. No estômago, o bolo alimentar permanece por um período que, a depender da natureza e da quantidade do alimento, pode chegar a mais de 6 horas. Ali é misturado pelos movimentos gástricos e passa por importantes transformações químicas que é a digestão das proteínas pela a ação da pepsina, uma enzima secretada pelas glândulas dos vertebrados, que age em ambiente fortemente ácido causado pelo o ácido clorídrico que, também, é secretado pelo estômago; a pepsina só é ativada na presença do ácido clorídrico para a hidrólise de proteínas em polipeptídeos e alguns aminoácidos livres.

Os movimentos peristálticos misturam o alimento no estômago, favorecendo o contato com as enzimas digestivas. No caso dos invertebrados, as enzimas são diferentes, mas a ação delas é semelhante à da pepsina dos vertebrados. O produto da digestão no estômago é o quimo que contém material protéico parcialmente digerido, carboidrato, em parte, e lipídio praticamente sem modificações da digestão gástrica. O quimo em breve intervalo de tempo atravessa para a região pilórica e na primeira parte do intestino delgado, o duodeno, os processos digestivos se completam e os principais mecanismos de absorção acontecem.

A decomposição dos carboidratos, das proteínas (ligações peptídicas adjacentes a um aminoácido básico) e das gorduras, é completada, quase totalmente, no intestino delgado, graças à intervenção das enzimas tripsina e lipase, dos sucos digestivos produzidos pelo intestino, pâncreas e fígado. A ação digestiva reduz as estruturas elementares absorvíveis através da mucosa intestinal, o bolo alimentar que é, ainda, mais decomposto se transforma em quilo. Ao longo do intestino delgado, os produtos de digestão são absorvidos através das vilosidades intestinais, a exemplo das substâncias protéicas que são os aminoácidos, os quais atingem a corrente circulatória e sucessivamente também os músculos. As gorduras são absorvidas sob a forma de ácidos graxos e de complexos hidrossolúveis.
  
Depois da absorção, a massa alimentar, que é denominada quilo, através dos movimentos peristálticos do intestino delgado, segue para o intestino grosso e o que resta do quilo percorre todo o intestino grosso transformando-se, gradualmente, em fezes, que, recolhidas na ampola retal, são eliminadas com a defecação. O material alimentar que não foi submetido aos processos enzimáticos na passagem pelo o estômago e intestino nos monogástricos como o cavalo, o porco e o coelho, um sucessivo processo do tipo fermentativo é realizado no intestino grosso.

Digestão [tabela]

Para melhor entender:

Vídeos - Você deve assistir


Vídeos - Evolução do sistema digestivo

Vale a pena assistir a sequência completa:





Referências

• Bio Volume 2 - Introdução ao estudo dos seres vivos - Sônia Lopes;
• Biologia Volume 2 - Seres vivos: estrutura e função - César e Sezar;

• Fisiologia Animal Comparada - Maristela do Espirito Santo.