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adrianojosedeoliveira
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trabalho sobre sistema digestivo dos ruminantes
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FISIOLOGIA DO SISTEMA DIGESTIVO DOS RUMINANTES
RUMINANTES
São animais que mastigam e regurgitam o alimento ingerido
Caracterizados por apresentarem estômago PLURILOCULAR e capacidade de obter energia a partir da fração: fibra dos alimentos (CELULOSE).
Dividido em 2 subordens:
• Ruminantia: veado, alce, rena, antílope, girafa, bisão, bovinos, ovinos e caprinos
• Tylopoda: camelo, lhama
Tylopoda x Ruminantia: Tylopoda não apresenta omaso
Anatomia Do Estômago
BENEFÍCIOS DA DIGESTÃO DE RUMINANTES
Permite o uso de dietas fibrosas (celulose)
Desdobrar a celulose – CHO
Permite síntese de proteína microbiana de alto valor energético – Ureia
Síntese de vitamina B12
DESVANTAGENS DA DIGESTÃO NOS RUMINANTES
Os ruminantes necessitam fazer uma grande parte de sua mastigação diária, isto é, mastigação de alimentos (4 a 7horas por dia) ou ruminam (cerca de 8 horas por dia), e necessidades alimentares adequadas precisam ser supridas à intervalos regulares.
Necessitam mecanismos complicados para manter a fermentação: Saliva alcalina, Movimentos misturadores e Eliminação de gases.
Vias do metabolismo intermediários prontas para usar os produtos finais da fermentação. Ácido acético, butírico e propiônico (glicose)
FERMENTAÇÃO MICROBIANA
BACTÉRIAS
Bactérias Primárias
Bactérias Secundárias
Celulolítica - celulose
Aminolítica - amido
Propionobactérias – proprionato (lactato) Bactérias metanogênicas – gás metano (H)
FUNGOS (LEVEDURAS)
Protozoários Alimentam-se grânulos de amido dos vegetais, AG poliinsaturados da dieta, ácido linoleico e linolênicos.
PROTOZOÁRIOS RUMINAIS
Indicador de normalidade ruminal;
Reservatório de proteínas microbianas;
Ajudam prevenir superpopulação de bactérias; Sofrem digestão TGI inferior – proteínas microbiana de melhor
qualidade.
FERMENTAÇÃO DA CELULOSE
A degradação de compostos com ligação β-1 (celulose, hemicelulose, frutosanas, pectínea)
Bactérias primárias - celulolíticas
Bactérias secundárias - metanogênicas (CO2, CH4 e AGVs)
Subprodutos – acetato, proprionato e butirato
• 18h para se desdobrar • Digestão celulose lenta • Para síntese de proteína
presença de NH3 • pH 6,2 -6,8
FERMENTAÇÃO DO AMIDO
A degradação de amidos com ligações de α-1 (amilose e aminopectína) e os açucares simples (por ex, maltose, sacarose) é feita por diversas bactérias amilolíticas primárias.
Bactérias primárias aminolíticas
Bactérias secundárias – metano e ácido lático em proprionato.
Subprodutos – acetato, proprionato e butirato
• Taxa de multiplicação 25min a 4h • pH 5,5 – 6,6 • Estágios 1-2 – surgem ácidos metabólicos (ácido
lático) • Síntese de proteínas – NH3 e aa
FERMENTAÇÃO DA PROTEÍNA
As bactérias proteolíticas representam apenas 12 a 38% do total das bactérias ruminais e, normalmente, apenas cerca da metade da proteína da dieta é desintegrada do rumem.
Bactérias proteolíticas 12-38% (bactérias ruminais);
½ proteínas da dieta desintegradas do rúmen;
Proteólise fora da célula peptídeos fagocitados ou hidrólise posterior dentro da células produto final aa NH3 e AGV
Amônia essencial para síntese de proteína microbiana (degradação de amido, conversão de uréia e da dieta) excesso intoxicação
Fermentação dos lipídios da dieta
Os lipídios as dieta ocorrem como lipídios estruturais nas folhas das plantas forrageiras e como lipídios armazenados em sementes oleosas.
Os micróbios ruminais hidrolisam rapidamente os lipídios da dieta e, usando os ácidos graxos insaturados (oleico, linoleico e linolênico)
Lipídeos estruturais nas folhas – 3-10% da MS (50% AG livres – fosfolipídeos = ác. Palmítico, linoleico e linonêlico)
Lipídeos armazenados em sementes oleosas – 65-80% AG livres = ác. Palmítico, linoleico e linonêlico)
Destino dos produtos finais da fermentação
Ácidos graxos voláteis
Os produtos fermentativos finais de todos os carboidratos são principalmente os ácidos acético, propiônico e butírico.
Produção com dieta rica em concentrado
São absorvidos através da parede dos pré-estômagos (células granulosas) – difusão passiva (não-dissociado) ou difusão facilitada (ânions – troca de íons bicarbonato) neutralizando o pH
Ácido lático
Em companhia dos AGV, o ácido lático é produzido por determinada bactéria amilolítica durante a degradação do amido, Normalmente o ácido lático está presente de modo transitório.
É um ácido mais forte, pH ruminal tende a cair mais rapidamente – inativa as propionobactérias - metabilizado a piruvato (glicose e glicogênio) pelo fígado - ácidos não metabolizados causará acidose metabólica.
Gases
A produção de gases atinge um pico de até 40 litros por hora nos bovinos nos 2 a 4 horas após a ingestão do alimento, quando a fermentação está em sua taxa máxima.
CO2 (60%), CH4 (30-40%) e outros N2, H2,
O2 e Sulfeto de hidrogênio (H2S)
Amônia
A amônia surge da desaminação das proteínas da dieta, NNP e uréia derivada da saliva e, através da parede dos pré-estômagos, vinda do sangue.
A alimentação de até 30% do nitrogênio total como suplemento de uréia é normalmente bem tolerada.
AGV adequado - NH3 incorporado na proteína microbiana.
CAPACIDADE DOS RUMINANTES DE INFLUENCIAR A DIREÇÃO E A TAXA DE
DIGESTAO GÁSTRICARequerimentos auxiliares da fermentação
Adição de novos substratos macerados(alimentos mastigados ou ruminados
A pronta remoção dos produtos finais da fermentação (AGV, produtos microbianos e gases)
Propulsão do material não fermentado para o abomaso e intestinos
Dispositivo de mistura para facilitar a adição de novos substratos e tampões para ajudar na absorção de AGV e para evitar acúmulos locais de produtos finais inibidores
Condições intra-ruminais estáveis de temperatura, pressão osmótica e pH.
INGESTÃO ALIMENTAR
A quantidade e qualidade de alimento ingerido são consequências do mecanismo que controla o apetite e seleção do alimento
O apetite que determina a quantidade de substrato disponível para a fermentação
Demandas metabólicas (lactação) maior apetite
Seleção alimentar – preferências inatas ou adquiridas (visão e olfato) – caprino>ovino > bovino
Paladar – receptores na língua e outros pontos (temperatura, forma e textura, composição alimentos)
PREENSÃO, MASTIGAÇÃO E DEGLUTIÇÃO
A língua longa e móvel é o principal órgão de apreensão.
Os lábios, devido a limitação de seus alimentos, não são utilizados na apreensão.
Os alimentos são apanhados através de movimentos da língua, introduzidos na boca e cortados pela compressão dos dentes incisivos inferiores e almofada dentária da maxila contra o palato duro superior.
Ingestão - movimentos mastigatórios não ocorrem com a mesma intensidade (“fugaz”).
Ruminação - os movimentos laterais, são pouco pronunciados.
Realizam “moagem” do alimento – dieta grosseira (dentes molares e pré-molares)
Quebra o alimento p/ penetração de micróbios;
Estimula salivação
SALIVAÇÃO
pH alcalino (8,1);
HCO3, Uréia e fosfato (PO4)
Estimulação mecânica – boca, esôfago e rumenorreticulo;
50% parótida
FATORES QUE AFETAM A SECREÇÃO DE SALIVA
Mastigação ou ruminação: MAIOR secreção de saliva;
Alimentos – os alimentos fibrosos e secos - estimulam produção de saliva.
O contato dos alimentos com a parede do rúmen - produção de saliva.
O alimento concentrado (grãos) estimula a produção de saliva em maior quantidade que determinados volumosos.
Distensão - a distensão da parede esofágica e ruminal estimulam aumento na produção de saliva.
Olfato - o olfato parece estimular o aumento na produção de saliva.
FUNÇÃO
Umedecedor ingesta – facilita deglutição e mastigação
Ação lubrificantes – presença se mucina
Lipase – hidrólise de triglicerídeos
Suspenção aquosa rumenorreticular – 70%-90%
Agente antiespumante – evita timpanismo
Reciclagem de Uréia – proteína microbiana
REGURGITAÇÃO - RUMINAÇÃO
Retorno à boca da digesta gástrica para ser submetida a nova mastigação
Sequência de ruminação: a) Parada da mastigação b) Regurgitação da ingesta c) Remastigação dos sólidos e deglutição da fase líquida d) Reinsalivação e) Redeglutição
Ciclos de 40 a 70 segundos
REGURGITAÇÃO
Extra contração reticular (antes da contração bifásica reticular)
Esforço inspiratório de glote fechada– efeito de aspiração
Abertura do cárdia e relaxamento da parte terminal do esófago
Onda antiperistálticas esofágica
• Eleva o nível do conteúdo digestivo à altura do cárdia • Elevação da pressão reticular
Estímulos mecânicos – zonas reflexogénicas:
Funções da Ruminação:
Tempo gasto a ruminar: 6 a 10 h 8 h a pastar : 8 h a ruminar : 8 h a descansar
• Cárdia • Prega retículo-ruminal • Oríficio retículo-omasal
• Fase auxiliar da digestão dos alimentos fibrosos – Aumenta a laceração do alimento com maior área para o ataque microbiano.
Estômago Pré - Estômago
- Retículo; - Rúmen; - Omaso.
Estômago
- Abomaso
RUMEM RETÍCULO
ABOMASO
OMASO
MOTILIDADE RUMINORRETICULAR
A intervalos de aproximadamente 1 minuto, as várias regiões do rumem-retículo sofrem fortes contrações em uma sequência mais ou menos fixadas, conhecida como ciclo prmário;
FUNÇÕES Essenciais para a fermentação Mistura da saliva e microrganismos com os alimentos Prevenção de acumulações locais de AGV Favorece a absorção de produtos finais Eructação, regurgitação Propulsão (saída de conteúdo ret-ruminal para o omaso)
CICLO PRIMÁRIO (Simples de mistura)
Contração dupla do retículo Uma contração monofásica
movendo-se caudalmente do saco ruminal dorsal
Uma contração do saco ruminal ventral
CICLO SECUNDÁRIO(eructativo) Inicia-se no Saco ventral posterior
Estímulos excitatórios
Receptores de tensão no Ret. Rúmen Receptores ácidos do abomaso Receptores mecânicos bucais Estímulos inibitórios Receptores epiteliais do retículo rúmen Receptores de tensão do abomaso
A dor, febre, hipocalcemia, anestésicos, atropina, depressores do SNC............................................INIBE Temperaturas baixas..................ESTIMULA
Inervação extrínseca-Vago - parassimpático-Nervos esplâncnicos - simpáticos
Vias sensoriais aferentes e eferentes.
Mecanismos intrínsecos-Actividade rítmica (20s)-Plexo mioentérico
Mecanismos Hormonais-Gastrina (- freq)-CCK (-freq)-Bombesina (+ freq.)
Retroalimentação + -abomaso maior pH e maior motilidade ruminal
Retroalimentação – -Grande quantidade de alimento abomasal ácido
e maior motilidade ruminal
ERUCTAÇÃO
Etapas retículo-ruminais da eructação
• Está associada ao ciclo contráctil secundário do rúmen • O gás é empurrado para o cárdia• Mecanismo passivo na passagem do cárdia • Estímulo: Aumento da tensão ruminal• Receptores no átrium do rúmen • A abertura do cárdia não ocorrerá se estiver obstruída por
líquido ou espuma (receptores epiteliais).
ETAPAS ESOFÁGICAS DA ERUCTAÇÃO
1ª Fase de enchimento: (1 s)
• 0,5 a 1,7 litros de gás expelido /eructação
2ª Fase contráctil antiperistálticas (0,2 a 0,3 s)
• o esfíncter naso-faríngico (palato mole)fecha-se por via reflexa gás sai pela boca (“arroto”), mas a glote permanece aberta o que permite que o gás entre na traquéia e chegue até a circulação.
3ª Fase contráctil peristáltica (de esvaziamento)
• Gás residual que permanece no esôfago é reconduzido ao retículo rúmen.
CONTROLE DA ERUCTAÇÃO Frequência e amplitude dos ciclos contrácteis secundários ruminais
varia com:
• Produção gasosa – tensão exercida contra as paredes ruminais
• Tensio-receptores no retículo e saco dorsal anterior
TIMPANISMO Eructação - volume: 0,5 a 1L/min (vaca leiteira)
Frequência: 1 x/min
Timpanismo (“empanzinamento”):
• Formação de “espuma” (timpanismo espumoso) no rúmen OU pela presença de obstrução (timpanismo simples)
• Animal não consegue mais eructar; fruto de alimentação errada ou consumo muito rápido de alimentos ou de alimentos predisponentes como leguminosas
TIMPANISMO GASOSO
• PROCESSO ONDE HÁ ACÚMULO DE GÁS LIVRE
• GASOSO OCORRE EM DISFUNÇÃO ESOFÁGICA (SEM ERUCTAÇÃO TUBERCULOSE, ACTINOBACILOSE), FALHA
CÁRDICA, IMPACTAÇÃO, DESLOCAMENTO OU CORPOS ESTRANHOS ESOFÁGICOS.
TIMPANISMO ESPUMOSO
• PROCESSO ONDE HÁ ACÚMULO DE GÁS APRISIONADO EM BOLHAS
• ESPUMOSO: LEGUMINOSAS (RECEPTORES DA CÁRDIA NÃO PERMITE A ABERTURA)
EDEMA PULMONAR AGUDO
PROCESSOS ONDE OCORRE MOBILIZAÇÃO DE TECIDO ADIPOSO (GORDURA)
ACARRETA A PRODUÇÃO DE CORPOS CETÔNICOS
OCORRE EM OVELHAS COM GESTAÇÃO GEMELAR (TOXEMIA GRAVÍDICA) E VACAS NO PICO DA LACTAÇÃO
INTOXICAÇÃO POR AMÔNIA
PODE OCORRER EM USO DE URÉIA
A URÉIA É RAPIDAMENTE CONVERTIDA EM AMÔNIA PELA UREASE RUMINAL
DIETAS RICAS EM VOLUMOSO (MENOR AGVS E PT MICROBIANA)
E POBRE EM GRÃOS (MAIOR AGVS E PT MICROBIANA)
CAUSA ALCALOSE SISTÊMICA (MAIOR REABSORÇÃO DE NH3) E INTOXICAÇÃO DO SISTEMA NERVOSO CENTRAL
CÉLULAS DO ESTÔMAGO
Células superficiais - secretar muco e um fluído alcalino.
Células mucosas ou células epiteliais - secreção de muco e fluído alcalino (rico em eletrólitos).
Células principais - secretar as pré-enzimas do suco abomasal (pepsinogênio principalmente).
Células parientais ou oxínticas - secreção de ácido clorídrico (HCl) e do "fator intrínseco" (vitaminaB12).
Células pilóricas - secreção de pré-enzimas do suco gástrico (como o pepsinogênio) e de muco.
Células enterocromafínicas - produção e secreção do hormônio gastrina, diretamente para a corrente sangüínea.
Células não diferenciadas - originariam as demais células encontradas no abomaso.
RUMINANTES NEONATOS
FASE DE RECÉM-NASCIDO (1º DIA)
SEM SECREÇÃO DE HCl E PEPSINA PELO ABOMASO NÃO HÁ DIGESTÃO DE COLOSTRO TAMBÉM POSSUI FATOR ANTITRIPSINA, O QUE PERMITE SUA
ABSORÇÃO DE MODO INTACTO
FASE PRÉ-RUMINAL (1D-3SEMANAS):
Abomaso é o maior compartimento estomacal
DESENVOLVIMENTO DO RÚMEM:
Ocorre com o tempo Colonização bacteriana Mamíferos: início da vida dependente do leite, adaptação e
estrutura morfológica = Goteira Esofágica (esofagiana)
Ingestão limitada de forragem
Leite: principal alimento (renina)
Goteira Esofágica: é um sulco reticular (localizado no retículo)
• Permite que o leite passe diretamente do esôfago para o omaso• Se “fecha” na passagem do leite (formando um “canalículo”)
Reflexo iniciado quando são estimulados receptores na boca e faringe. Com a idade o reflexo perde capacidade de resposta
Sucção, estimula saliva (contém esterase) – hidrólise de lipídeos do leite.
FASE TRANSICIONAL (3-8 SEMANAS):
A INGESTÃO CONTINUADA, E CADA VEZ EM MAIOR QUANTIDADE, DE ALIMENTOS FIBROSOS PROMOVE O DESENVOLVIMENTO (FUNÇÃO E VOLUME) DO RÚMEN E RETÍCULO
FASE PRÉ-DESMAME (8 SEMANAS – VIDA ADULTA)
HÁ PERDA DO REFLEXO DE FECHAMENTO DO SULCO RETICULAR
HÁ AUMENTO DO VOLUME RUMINAL ATÉ ESTABILIZAR NA IDADE ADULTA
PEPSINOGÊNIO SUBSTITUI RENINA;
• Alimento: leite + forragem;• Gld. Paraótida e funciona rumenorretilo• 1ª bactérias colonizar rúmen – lactobacilos• Vão adquirindo micróbios – AGVs essenciais• Desenvolvimento de papilas ruminais e folhas omasais.
OBRIGADO !