Anatomía y Fisiología del Aparato Digestivo de los Rumiantes PDF

TEMA 17. ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA DEL APARATO DIGESTIVO DE LOS RUMIANTES José Luis Guzmán Guerrero 1 1. Diferencias anatómicas Boca...

TEMA 17. ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA DEL APARATO DIGESTIVO DE LOS RUMIANTES José Luis Guzmán Guerrero 1 1. Diferencias anatómicas Boca Es: Esófago Adaptada al consumo de alimentos fibrosos, alargada y RUM: Rumen ancha Atr: atrio Grandes incisivos y molares Sd: saco dorsal Glándulas salivares muy desarrolladas Sv: saco ventral Esófago Scd: saco caudodorsal Musculoso y dilatable (función bidireccional) Scv: saco caudoventral Estómago (práctica nº 5) RET: Retículo Rumen (panza): epitelio con papilas ruminales OM: Omaso Retículo (redecilla o bonete): dobleces exagonales de la mucosa a modo de red y pequeñas papilas AB: Abomaso Omaso (librillo): laminas y papilas del omaso F: fondo Abomaso (cuajar) (“estómago verdadero”): mucosa C: cuerpo glandular con pliegues Pil: porción pilórica Animales lactantes: surco gástrico, mayor desarrollo del cm: curvatura menor abomaso cM: curvatura mayor Om: omentos Estómago del vacuno visto por la cara lateral derecha en su posición natural en la cavidad abdominal. Como referencia de situación y proyección se representa la última costilla (13) y el diafragma (Dia), seccionado longitudinalmente. Mucosa glandular del abomaso (https://images.slideplayer.es/62/11807812/slide Papilas ruminales Dobleces hexagonales del retículo s/slide_23.jpg) 2  (práctica nº 5) Intestino delgado Gran longitud (yeyuno) Intestino grueso Duodeno Fdy: flexura duodeno yeyunal Menos YEY: Yeyuno desarrollado y ILE: Íleon CIE. Ciego colon Colon ascendente en Colon ascendente espiral (mismo ap: asa proximal cp: giros centrípetos plano) cf: giros centrífugos ad: asa distal Ctr: colon transverso C. descend.: colon descendente C. sigm.: colon sigmoideo mca: arteria mesentérica caudal mcr: arteria mesentérica craneal ty: tronco yeyunal col: tronco colateral y: arterias yeyunales Mes: mesenterio Intestino del vacuno en visión lateral derecha con el yeyuno-íleon totalmente replegado. Es característico el colon espiral y la consecuente disposición en tirabuzón (3, 4) de las arterias que lo riegan. 3  Parte del tubo Capacidad Capacidad Longitud Longitud corporal/Longitud Capacidad y longitud de Especie digestivo absoluta (l) relativa (%) (m) intestinal los diversos segmentos Estómago 16 9-10 del tracto gastrointestinal Intestino delgado 40 30 20 duodeno 1 en los animales yeyuno 18 domésticos Caballo íleon 1 1:12 Intestino grueso 120 61 8 (práctica nº 5) ciego 30 16 1,5 colon 90 6 45 recto 30 cm Estómago 8 29 Intestino delgado 10 33 20 duodeno 60 cm yeyuno 19 Cerdo íleon 40 cm 1:14 Intestino grueso 10 37,3 5 ciego 1,5 5,6 30 cm colon 8 4 31,7 recto 0,5 40 cm Estómago 100 cc 34 Intestino delgado 20-40 cc 11 2-3 duodeno más corto yeyuno Conejo íleon más largo Intestino grueso 2 ciego 150 cc 49 50 cm colon 6 1 recto 15 cm Estómago 200 71 Intestino delgado 45 18-19 duodeno 1 yeyuno 35 Vaca íleon 4 1:20 Intestino grueso 25 8 ciego 2,8 75 cm colon 7 8 recto 25 cm Estómago 29,6 66,9 rumen 23,4 62,9 retículo 2 4,5 omaso 0,9 2 abomaso 3,3 7,5 Intestino delgado 9 20,4 24-25 Oveja y cabra duodeno 1:27 yeyuno íleon Intestino grueso ciego 1 2,3 colon 4,6 10,4 recto 4 2. Particularidades de la fisiología del aparato digestivo Fermentación ruminal (rumen-retículo): degradación de los componentes del alimento por las enzimas de los microorganismos. En monogástricos herbívoros en intestino grueso. Rumiación: proceso mediante el cual el alimento ingerido vuelve de nuevo a la boca para ser otra vez masticado e insalivado Masticación somera Insalivación Deglución Regurgitación Nueva masticación más intensa (mericítica) Rumia Rumia (rumiación) propiamente Nueva insalivación dicha Nueva deglución Eructación: eliminación de los gases producidos (30-50 l/h en bovino adulto) durante los procesos de fermentación ruminal 5 Degradación microbiana en el rumen-retículo Microorganismos Gran cantidad de microorganismos en relación simbiótica con el hospedador Más de mil especies Bacterias y Arqueas metanogénicas: 109- 1011/ml. Más de 300 especies. 50-60 % de la masa microbiana Protozoos/ml: 105- 10. Hasta el 50 % 6 de la masa microbiana Hongos ficomicetos: hasta el 8% de la masa microbiana Se clasifican en base a: Las preferencias por determinados sustratos Poblaciones celulolíticas Amilolíticas y (Nava Cuéllar y Díaz Cruz, 2001) dextrinolíticas Sacarolíticas Utilizadores de hidrógeno Proteolíticas, etc. Por los productos finales que generan (de amoníaco, Tipo y número de microorganismos en el rumen (Baldwin and Allison, 1983) 6 metano..) Condiciones idóneas Aporte de nutrientes (por los alimentos ingeridos por el rumiante) Medio acuoso pH = 6,3 – 7 (casi neutro) Anaerobiosis 39 – 40 ºC Continuo intercambio de sustancias a través de la pared del rumen Rumen a sangre: ácidos grasos volátiles (AGV), amoníaco (NH3), minerales Sangre a rumen: urea, minerales, carbonatos Eliminación de gases (eructación) Productos principales que se obtienen AGV (> 95 % de los ácidos): acético, propiónico y butírico Gases: metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), hidrógeno (H2) NH3, aminoácidos (AA) Otros productos: ácidos grasos insaturados y saturados y vitaminas Energía (en forma de Adenosín Trifosfato-ATP) Biomasa microbiana 7  Degradación de los hidratos de carbono (dieta) HEMICELULOSA PECTINAS PARED RUMINAL/sangre * NO FIBROSOS: Enzimas microbianas H2 ALMIDÓN Enzimas jugos digestivos (abomaso e intestino) CELULOSA (Nava Cuéllar y Díaz Cruz, 2001) (Intestino/ * FIBROSOS: Enzimas microbianas sangre) Todos los carbohidratos de la dieta son transformados en piruvato Pectinas H2 (no se absorbe) Resumen H2 Hidratos de Hexosa CH4 carbono Gases: eliminados por el eructo AGV: la mayor parte se absorben a través de las paredes del rumen (también en retículo y omaso) y constituyen la principal fuente de energía de que disponen los rumiantes (pueden cubrir cerca del 60 % de sus necesidades energéticas) Masa microbiana: es digerida en abomaso e intestino (enzimas digestivos) El piruvato es transformado en AGV y gases 8  Destino de los AGVs absorbidos a través de la pared (concentrados) del rumen Quetona=cetona= cuerpos cetónicos (β-hidroxibutirato) Una mayor disponibilidad de ácido acético y butírico está asociada con una mayor síntesis de grasa de la leche Una mayor disponibilidad de ácido propiónico está asociada con una mayor síntesis de lactosa en la glándula mamaria y la cantidad de lactosa está estrechamente ligada con la cantidad de leche producida (mantener una concentración de lactosa de 4,5 %) Un exceso de propionato causa que la vaca utilice la energía disponible para depositar tejido adiposo (vacas gordas) (50 %: AG de cadena larga, 16-22 átomos; grasas de la dieta) (50 %) (AG de 4-16 átomos) (Exceso concentrado: Ac. propiónico) Metabolismo de los carbohidratos en la vaca (Wattiaux and Armentano) (http://www.agrobit.com/Documentos/E_3_Producci/478_ga000010pr.htm) 9 Efecto de la dieta sobre la fermentación ruminal y el rendimiento de leche Ración con una alta proporción de forrajes (carbohidratos fibrosos) Grandes cantidades de concentrados (carbohidratos no fibrosos) (http://www.fmvz.unam.mx/fmvz/enlinea/Ruminal/carbohidratos.htm) (Wattiaux and Armentano) 10 Dietas ricas en Dietas ricas en glúcidos Dietas ricas en carbohidratos fibrosos solubles (pastos jóvenes, carbohidratos no fibrosos (forrajes y henos de ensilado de maíz) (más del 50 % calidad) concentrados) Ácido acético Ácido butírico Ácido propiónico y láctico + Síntesis de grasa de la leche (ác. grasos cadena corta) + Lactosa Glucosa - Producción de leche + Producción de leche Reglas o pautas en la alimentación - Suministrar alimentos ricos en carbohidratos fibrosos (energía, rumia y saliva) - Evitar cambios bruscos en la alimentación - Buen manejo en la administración de concentrados - Raciones integrales (Van Lier y Regueiro, 2008) 11  Degradación de las materias nitrogenadas (dieta) (Urea, ácidos nucleicos, nitratos, aminas, péptidos, aminoácidos) degradables Papilas ruminales Enzimas microbianas AGV no degradables Enzimas jugos digestivos: (no degr. y pepsina, tripsina, quimiotripsina, microbiana) urinario carboxipeptidasa y aminopeptidasa fecal 12  NNP Los microorganismos del rumen son capaces de sintetizar todos los AA (incluidos los esenciales), independientemente de la calidad de la proteína ingerida y además pueden utilizar fuentes de NNP. Más del 70 % de los AA duodenales tienen un origen microbiano (Van Soest, 1994). 13  Degradación de los lípidos (dieta) A. Lípidos degradados por los microorganismos (enzimas microbianas) (rumen-retículo) Triglicéridos Lipólisis Glicerol Se absorben Galactolípidos Galactosa AGV (Propiónico) (pared ruminal) Fosfolípidos Alcohol aminado Ácidos grasos insaturados (oleico, linoleico, linolénico) Biohidrogenación Algunos ácidos grasos son utilizados para formar Ácidos grasos saturados (esteárico y palmítico) fosfolípidos de membrana (Lípidos microbianos, (La mayoría de los lípidos que salen del rumen; 10-15 % de la célula microbiana) 85-90 %) Abandonan el rumen-retículo y pasan al abomaso y al intestino, donde son digeridos (lipasas gástrica y pancreática) y absorbidos B. Lípidos no degradados (grasas by-pass): pasan directamente al abomaso e intestino donde son atacados por las lipasas gástrica y pancreática Síntesis de vitaminas (dieta) – La flora microbiana es capaz de sintetizar vitaminas del grupo B y vitamina K – Parte de las vitaminas C y A pueden ser destruidas Minerales (dieta) – Una parte de los minerales de los alimentos son utilizados y fijados por la población microbiana (pasando en la célula microbiana al abomaso e intestino) 14  El metano supone una pérdida entre 2-10 % de la energía (fibrosos) ingerida AG insaturados Lípidos microbianos saturados Lípidos no degradados y microbianos 15 Degradación omasal Al omaso llegan las partículas alimenticias de tamaños inferiores a la dimensión del orificio retículo-omasal Continúan las fermentaciones microbianas Absorción Continúa la absorción de AGV y Amoníaco Agua Minerales Digestión en el abomaso, intestino delgado e intestino grueso Llegan carbohidratos, proteínas y lípidos que escapan a la degradación microbiana y masa microbiana La misma digestión que en monogástricos: ataque enzimático (jugos gástrico, pancreático y entérico) 16 3. Absorción de nutrientes (rumiantes) Rumen, retículo y omaso AGV, ácido láctico: menor pH, mayor absorción NH3: mayor pH, mayor concentración y absorción Glucosa y AA: pequeña proporción (rápidamente utilizados por los microorganismos) Minerales: potasio, sodio, bicarbonato, cloro (sobre todo en omaso) Agua: absorción y excreción dependiendo de la presión osmótica (omaso, 33-66%) Abomaso e intestino delgado AGV y NH3: continua la absorción Glucosa y otros monosacáridos: muy escasa, debido a su fermentación en el rumen AA Ác. grasos de cadena larga y monoglicéridos (quilomicrones) Ácidos grasos de cadena corta Agua Minerales Vitaminas Intestino grueso AGV y NH3: procedentes de la segunda fermentación microbiana Agua y elementos minerales, sobre todo 17