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Sistema digestivo de rumiante
Facultad de Ciencias Veterinarias
“José Benjamin Burela”
U.A.G.R.M.
Fisiología Veterinaria II
Dra. Rosa M. Teruya Burela
2013
Introducción
El vocablo rumiante procede del latín ruminare que significa re-masticar o masticar de nuevo el alimento.
Esta particularidad fisiológica, mediante la cual los alimentos que fueron masticados y deglutidos durante la ingestión, son retornados de nuevo a la cavidad bucal para una segunda masticación.
La rumia es el sello distintivo de este conjunto
de animales que se caracterizan por presentar un estomago con varios compartimientos previos que contienen una amplia flora microbiana, que degrada la hemicelulosa y celulosa.
Los rumiantes por lo tanto son herbívoros que re-mastican el alimento,
• Las diferencias básicas entre el sistema digestivo de rumiantes y los no-rumiantes con ciego y colon funcional son las siguientes:
• Boca. Los rumiantes no tienen incisivos superiores ni caninos, la almohadilla dentaria.
La prehension de los alimentos depende de la acción de los labios, lengua, incisivos inferiores y cojin dentario.
• Compartimentos estomacales. Los rumiantes poseen en su tubo digestivo regiones especiales, en la que los alimentos ricos en fibra bruta permanecen un cierto tiempo y donde sufren la acción de los microorganismos allí existentes.
• El estómago pluri-cavitario de los rumiantes
adultos está subdividido en cuatro compartimientos diferentes.
El estómago esta dividido en cuatro compartimentos:
• 1.Retículo o bonete• 2.Rumen o panza• 3.Omaso o librillo• 4.Abomaso, cuajar o estómado
verdadero.
Boca, paladar, dientesLos rumiantes no tienen dientes caninos ni incisivos superiores. Tienen un cojinete dental que reemplaza los incisivos superiores Y provee una superficie contra la Cual los incisivos inferiores pueden presionar para cortar el forraje. El maxilar superior es más amplio que la mandíbula inferior, y esto Permite que el animal utilice los molares de un solo lado a la vez. Debido a los movimientos laterales de la mandíbula, los molares desarrollan superficies pulverizadoras en forma de cincel. Esto incrementa la eficiencia de masticación durante la rumia.
Boca: lengua,……
La lengua es el órgano principal de prehensión, jala el pasto y otros forrajes hacia la boca.
La prehension de los alimentos depende de la acción de los labios, lengua, incisivos inferiores y cojin dentario.
Boca: glándulas salivales.
• Hay múltiples glándulas salivales localizadas en la boca, que secretan saliva con una composición ligeramente diferente.
• El alimento y la saliva se mezclan en la boca y entran en el rumen a través del esófago.
Esófago
• El esófago es un tubo delgado de más de 1 metro de longitud.
• El alimento y la saliva se mezclan en la boca y bajan por el esófago hasta el rumen.
• También, durante la rumia, el contenido ruminal cuando es regurgitado, vuelve a través del esófago a la boca para una masticación adicional.
Esófago
Rumen, retículo, omaso y abomaso
Retículo, redecilla o bonete
• El retículo, situado por delante del rumen al nivel de las costillas 6ta a 8va en el lado izquierdo del abdomen y en íntimo contacto con el diafragma.
• Se caracteriza por ser relativamente un pequeño saco ciego con una mucosa que presenta abundantes pliegues dispuestos de forma romboidal parecido a las celdas de un panal de abejas.
Rumen, panza o herbario • El rumen, es divertículo
gástrico de mayor volumen ocupa prácticamente la mitad izquierda de la cavidad abdominal al extenderse desde la 8va costilla, hasta la pelvis, por encima alcanza contacto con las vértebras toraco-lumbares y ventralmente llega casi al nivel de la línea media.
• El rumen consta de dos grandes sacos, dorsal y ventral, cada uno dividido fisiológicamente en tres zonas: anterior, media y posterior.
Omaso, librillo o salterio· El omaso, o librillo tiene
forma elipsoidal, situado a la derecha del plano medio a la altura de la 7ma a 9na, costillas.
· El omaso se caracteriza por presentar una curvatura dorsal amplia y una curvatura ventral pequeña, posee pliegues parecidos a las hojas de un libro.
Abomaso, cuajar o estómago glandular
• El abomaso estómago verdadero o abomaso es un saco elongado de forma variable que se halla en su mayor parte sobre el suelo del abdomen a la derecha del plano medio en contacto con el retículo en su polo anterior a nivel del apéndice xifoides y posteriormente se ubica entre el omaso y el saco ventral del rumen.
Intestino delgado· El intestino delgado es
un tubo largo subdividido en: duodeno, yeyuno e íleon.
· El intestino delgado está denominado por su diámetro más que por su longitud, dado que es un tubo de aproximadamente de 46 mts. de longitud y de 1 a 4.5 cm. de diámetro en una vaca adulta.
Intestino grueso· El ciego es la
primera sección del intestino grueso.
· El ciego funciona como un sitio para la fermentación microbiana después de la digestión ácida dentro del abomaso y la digestión enzimática del intestino delgado.
FISIOLOGÍA DEL APARATO DIGESTIVO
DE RUMIANTES
Factores que intervienen en el proceso digestivo
• a) Factor mecánico. El factor mecánico de la digestión se debe a la acción primaria de la actividad muscular para la reducción del tamaño físico del alimento (partículas).
• b) Factor químico. Este factor desarrolla la actividad hidrolítica o digestiva química del alimento produciendo su reducción a compuestos químicos simples mediante la acción de las enzimas, es decir, determina la reducción en el tamaño químico (moléculas).
• c) Factor microbiológico. La fermentación es desarrollada por los microorganismos celulolíticos, principalmente bacterias (huéspedes), que establecen una relación de simbiosis con los animales (hospederos) de carácter pre-gástrica en el saco retículo-ruminal en los herbívoros rumiantes (bovinos, ovinos, caprinos, etc.)
El acto fisiológico de la rumia
La rumia es la función fisiológica que distingue a la familia de los rumiantes:
Tiempos de la rumia 2do tiempo: bucal-re-masticación 3er tiempo: re-deglución
LA DIGESTIÓN EN LOS PRE-ESTOMAGOS DE LOS
RUMIANTES
Rumen:
• Dividido en tres sacos (craneal, ventral y dorsal) por fuertes bandas musculares llamadas pilares. Conforma 2/3 del contenido total del tracto digestivo.
• Es el componente más pesado del tracto digestivo y contiene el 66% del contenido total.
Retículo:
• Es un saco localizado en frente del rumen. Como parte del ciclo de contraccion del reticulo-rumen, el desplazamiento de este pliegue acompañado por una fuente contracción del retículo, propulsan la digesta hacia arriba y permiten vaciar el retículo.
• Las partículas mas pequeñas y densas pasan a través de la apertura retículo-omasal, hacía los pliegues del omaso y las grandes regresan hacía el rumen ventral.
Omaso:
• Está formado por muchos pliegues musculares, representa el 4% del peso del tracto digestivo. En una vaca adulta es del mismo tamaño de una pelota de futbol.
• La funcion no es todavía totalmente entendida , si bien su estructura juega un papel fundamental en la absorción de grandes cantidades de agua y minerales (Na + y bicarbonato HCO3) derivados del líquido que entre desde el rumen con la digesta.
Abomaso:
• Es el cuarto compartimiento, es el estómago verdadero o glandular del rumiante. Este secreta enzimas y ácido clorhidríco exactamente como el animal no rumiante o de estomago simple.
Digestión y absorción en los intestinos
Intestino delgado:
• Está dividido en duodeno, jejuno e ileon.
• Las enzimas secretadas por el páncreas, por las glándulas de la pared intestinal y la bilis producida por el hígado son responsables de la digestión de proteínas, carbohidratos y grasas.
Ciego e intestino grueso
Intestino grueso:• El “ciego” es la primera sección del
intestino grueso. Actúa como un sitio para la fermentación microbiana después de la digestión acida del abomaso y de la digestión enzimática del intestino delgado (small intestine).
• En algunas especies como el conejo y los caballos el “ciego” contribuye a la fermentación microbiana.
RESUMEN DEL PROCESO DIGESTIVO
EN RUMIANTES
Proceso de digestión
• Ecosistema microbiano: permite al rumen controlar la nutrición a través de energía y nitrógeno en el ganado. Los microorganismo en el rumen son: bacterias, hongos y protozoos.
• A través de procesos enzimáticos los microrganismos descomponen la celulosa y los compuestos nitrogenados. Está descomposición produce ácidos grasos volátiles, NH3 , CH4, CO2 y células de bacterias.
Proceso de digestión• La desaparición de los productos de
fermentación dependen de:
• Propiedades físicas y químicas de los alimentos
• Tasas de fermentación.
• Tasa de crecimiento microbial.
• Tasa de pasaje.
Microorganismos del Rumen• Los agentes principales para desdoblar carbohidratos
son:
• Bacterias anaeróbicas: constituyen la mayor parte de la masa microbial del rumen. Hay diferentes grupos en el rumen.
• Bacterias libres en el medio líquido
• Bacterias adheridas a particulasde alimentos.
• Bacterias adheridas al tejido epitelial.
Microorganismos del Rumen
• 2. Protozoos anaerobicos: son frecuentes en el rumen de ovejas y bovinos con dietas altas en fibra y en almidon y bajas en azúcares.
• 3. Hongos anaeróbicos: son los primeros organismos que atacan los alimentos, reduciendo la tension superficial de las particulas con lo que producen un efecto benefico para el subsiguiente ataque de las bacterias.
Nutrición de Bacterias del Rumen
• 1.Los microorganismos del rumen necesitan una fuente de energía: algunos necesitan C4 -C6 (ácidos grasos volátiles), para la síntesis de células y energía para mantenimiento
• 2.Nitrógeno: proviene del amonio, péptidos y aminoácidos del forraje consumido. En el caso de dietas bajas en proteínas los microorganismos utilizarán nitrógeno no proteíco.
Nutrición de Bacterias del Rumen
• 3. Vitaminas.• 4. Minerales: algunas especies como
Bacteriodes succinogenes necesitan Mg, Ca, K, Na y fosfato. Estudios muestran que la inclusión de azufre (S) y fosfato incrementan la actividad microbiana con dietas altas en celulosa.
Microorganismos Celulolíticos
• 1.En forma de bastón (Rod Shaped): Bacteriodes succinogenes y Ruminococcus flavefaciens. Estos organismos desdoblan la celulosa de los forrajes (heno y ensilaje). Otros fermentan la glucosa, pectinas, almidon pero no hemicelulosa.
• 2.Cocci celulolíticos: estos son importantes en la fermentación de la celulosa. La mayoría son responsables de la fermentación de la hemicelulosa.
Microorganismos Celuloliticos
La degradación enzimática de materiales celulosos depende de:
• Contenido de humedad de la fibra o alimento:
• El agua actúa como un medio de difusión de las enzimas extracelulares, así como un medio para el movimiento de nutrientes.
• Tamaño y capacidad de difusión de las moléculas de las enzimas en relación al tamaño y superficie de contacto.
Microorganismos Celulolíticos
• 3. Digestores de hemicelulosa: estos microorganismo desdoblan los polímeros de xilosa y hexosa
• 4. Digestores de almidón: estos incluyen el Streptococcus bovis y Bacterioides amylophylus .
• La población de las diferentes especies cambian según la dieta.
Microorganismos Celulolíticos
• 5. Fermentadores de azúcares: estos microorganismo fermentan xilosa, glucosa, fructosa y sucrosa los cuales se degradan rapidamente.
• 6. Bacterias proteolíticas: se involucran en la degradación de proteínas. El pH óptimo para la proteolisis y desaminación es de 6-7. Las bacterias se benefician con los precursores de su propia proteína como lo son: amonio y aminoácidos.
Metabolismo de la energía• Respiración y fermentación• En los animales superiores la energía
proviene de la respiración. Los protozoos y bacterias obtienen su energía de separar la glucosa de los carbohidratos y luego fermentarla para formar metano, dioxido de carbono (CO2), agua y ácidos grasos volátiles (AGV): acético, propiónico y butírico. Los AGV son muy importantes en la alimentación del rumiante y son su mayor fuente de energía.
Carbohidratos como fuente de energía
• Del 30 al 50% de la celulosa y la hemicelulosa ingerida por la vaca se fermenta lentamente. Siendo retenida en el rumen por periodos largos (21 a 48 horas).
• El 100% del almidon es fermentado en el rumen. La degradación es rápida y el que se escapa a la fermentación ruminal puede ser digerido por las enzimas del intestino delgado.
Importancia de los AGV• Aproximadamente el 70% de la energía
se deriva de los AGV. Una vez absorbidos proveen energía para:
• 1.Mantenimiento• 2.Crecimiento de músculos• 3.Reproducción• 4.Producción• 5.Síntesis de proteína de leche y
precursores de lactosa y de las grasas de la leche.
Importancia de los AGV
• Acido Propiónico: es utilizado por el hígado para sintetizar la glucosa.
• Una cantidad de glucosa es utilizada por las glándulas mamarias como fuente de energía y formación de lactosa.
• La concentración de lactosa en la leche es de 4.5%.
• La cantidad de leche depende de la síntesis de glucosa con ácido propiónico.
Importancia de los AGV
• Acido acético y Butírico: son utilizados por las glándulas mamarias como fuentes de energía.
• Son precursores de grasa en la leche. Aproximadamente la mitad de la grasa en la leche proviene del ácido acético.
METABOLISMO PROTEICO Y ENERGÉTICO
¡¡Gracias!!
Trabajos encargados
• Haz un resumen de la fisiología de cada una de las estructuras del aparato digestivo.
• Dibuja todas las estructuras que conforman el sistema digestivo compuesto, identifica las estructuras diferentes al sistema digestivo simple y las glándulas anexas.
