Sistema Digestivo Humano
Todos os animais são heterotróficos, tendo como única fonte de carbono moléculas orgânicas sintetizadas por outros seres. Os herbívoros alimentam-se de produtos vegetais, os carnívoros de outros animais ou produtos de origem animal e os omnívoros apresentam uma dieta mista. Com pequenas variações, todos os animais necessitam dos mesmos nutrientes básicos (minerais, vitaminas, glícidos, lípidos e prótidos), que fazem parte dos alimentos mas geralmente em formas complexas, pelo que terão que ser digeridos antes de ser utilizados. O conjunto de processos que ocorrem desde a ingestão dos alimentos até á sua utilização final nas células designa-se nutrição e é semelhante em todos os animais, onde existem células, cavidades ou órgãos especializados nesse processamento dos alimentos.
| Introdução | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A nutrição inclui as seguintes etapas:
| Nutrição | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Os sistemas digestivos mais complexos apresentam zonas especializadas:
| Zonas do tubo digestivo | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Os sistemas digestivos evoluíram no sentido do aproveitamento mais eficaz dos alimentos ingeridos, podendo ser uma simples cavidade ou apresentar diferentes órgãos especializados. Este tipo de sistema digestivo tem vantagens adaptativas, nomeadamente, os alimentos deslocarem-se num único sentido, sofrendo alterações sequenciais e aumentando o aproveitamento dos alimentos. É igualmente vantajoso que os resíduos possam ser armazenados algum tempo antes de ser expulsos através do ânus. Como exemplos das principais etapas da evolução do sistema digestivo analisaremos os seguintes animais:
| Evolução dos sistemas digestivos | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nestes animais existe apenas uma cavidade gastrovascular, com uma única abertura, que funciona simultaneamente como boca e ânus – sistema digestivo incompleto. A digestão inicia-se na cavidade com a ajuda de enzimas digestivas produzidas pelas células glandulares da gastroderme. As partículas semidigeridas são depois fagocitadas e a hidrólise é completada em vacúolos digestivos – digestão intra e extracelular. Os nutrientes difundem-se para o corpo, enquanto os resíduos são exocitados e devolvidos á cavidade gastrovascular, donde vão para o exterior.
| Cnidários | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
O tubo digestivo é incompleto, apenas com uma abertura, que é a boca, embora funcione igualmente como ânus. Nestes animais o intestino é muito ramificado, logo nenhuma célula está muito longe do tubo digestivo, aumentando a área de digestão e a distribuição eficaz dos alimentos. Existe alguma diferenciação, apesar de não existirem órgãos especializados, pois a faringe projecta-se para fora da boca, ajudando à ingestão de alimentos. Tal como nos cnidários, a digestão é intra e extracelular.
| Platelmintes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nestes animais o tubo digestivo é completo, com duas aberturas terminais (boca anterior e ânus posterior) e está diferenciado em regiões especializadas, que realizam uma digestão extracelular. O tubo digestivo é formado por:
| Anelídeos | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tal como em todos os vertebrados, nas aves o tubo digestivo é completo, com dois órgãos anexos muito importantes – fígado e pâncreas. O tubo digestivo propriamente dito está dividido nos seguintes compartimentos:
| Aves | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Os mamíferos necessitam de uma dieta nutritiva e abundante pois os custos metabólicos da manutenção de temperatura são muito elevados, mas de acordo com o regime alimentar, o tubo digestivo pode apresentar adaptações específicas. Nos carnívoros o aparelho digestivo é simples pois as proteínas, lípidos e sais minerais que se encontram na carne não necessitam de digestão especializada. Nos omnívoros o estômago é um saco de paredes musculosas e com glândulas produtoras de ácido clorídrico e enzimas. A parede do estômago não é destruída por estes fluidos devido à protecção da mucina, outra secreção gástrica. As plantas contêm glícidos complexos, como a celulose. Assim, nos herbívoros o intestino é proporcionalmente maior, pois os vegetais são menos nutritivos e de digestão difícil. Dado que nenhum vertebrado produz enzimas capazes de hidrolisar este polissacárido muitos herbívoros albergam bactérias em diversos compartimentos, nomeadamente no ceco ou no próprio estômago, que nesse caso é subcompartimentado:
Deste modo, estes animais ingerem maiores quantidades de alimentos, que permanecem muito tempo no tubo digestivo. Este método digestivo é muito eficiente para uma dieta pobre em proteínas, pois as próprias bactérias são igualmente digeridas tornando-se uma fonte de proteínas para o ruminante (uma vaca pode obter cerca de 100 g de proteínas por dia da digestão das suas bactérias endossimbióticas). Alguns herbívoros não ruminantes, como os coelhos e lebres, também contêm a sua própria flora fermentativa, geralmente em divertículos especializados - ceco. No entanto, como o ceco abre no intestino grosso a absorção de nutrientes digeridos pelos microrganismos é pouco eficaz e incompleta. Para o compensar, muitos destes animais ingerem as suas fezes - coprofagia. Existem geralmente dois tipos de fezes nestes casos, um composto exclusivamente por detritos e outro, que é ingerido directamente do ânus, composto por material cecal, que irá então passar pelo estômago e intestino delgado, sendo os seus nutrientes absorvidos. O dióxido de carbono e o metano são produtos secundários do metabolismo fermentativo destas bactérias, podendo um ruminante típico (uma vaca, por exemplo) produzir até 400 litros de metano por dia. Este facto torna o gado doméstico a segunda mais importante causa do efeito de estufa na Terra (logo após a industria). O tamanho do animal é decisivo no tipo de dieta, e, logo, no tipo de sistema digestivo que irá apresentar. Nos pequenos mamíferos a razão área/volume é elevada, significando que perdem grande quantidade de calor para o meio. Assim, devem apresentar grandes necessidades calóricas e metabolismo elevado. Como não poderão tolerar uma digestão lenta como a dos herbívoros, os mamíferos com menos de 500 g são quase todos insectívoros. Pelo contrário, os mamíferos de maior porte geram mais calor e perdem menos calor, tolerando um processo de recolha de alimento mais demorado (carnívoros que atacam presas de grande porte) ou uma digestão lenta (herbívoros). Além disso, animais com mais de 500 g não conseguiriam recolher uma quantidade de insectos suficiente durante o dia. A única excepção são os mamíferos que se alimentam de grandes quantidades de insectos coloniais (formigas ou térmitas). O tubo digestivo humano pode ser considerado típico da classe dos mamíferos. O alimento introduzido na boca progride no tubo pelos movimentos peristálticos involuntários. Embora a digestão se inicie na boca, é no estômago e intestino delgado que ela se processa, com intervenção de grande variedade de enzimas. Estas são produzidas por glândulas gástricas e intestinais, além de órgãos anexos como as glândulas salivares, pâncreas e fígado (a bílis não apresenta, no entanto, enzimas). A absorção é facilitada pela presença no intestino delgado de pregas – válvulas coniventes – cobertas com vilosidades intestinais em forma de dedo de luva, cujas células epiteliais ainda apresentam microvilosidades. Todo este conjunto aumenta grandemente a área de contacto entre os alimentos e a parede, facilitando a absorção, que se realiza por difusão ou por transporte activo.
| Mamíferos | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Quadro resumo dos sistemas digestivos de alguns animais |