martes, 3 de febrero de 2015

FISIOLOGIA DIGESTIVA EN CAPRINOS

 FISIOLOGIA DIGESTIVA DE LOS RUMIANTES


FISIOLOGIA ANIMAL:
Mundo pecuario.com; La fisiología animal estudia todas las funciones biológicas de las diferentes especies animales. Los estudios pueden realizarse a nivel celular o nivel de órgano.  De tal manera que después de un estudio fisiológico una persona puede comprender el comportamiento de un aparato, de un órgano o un tejido y en conjunto comprender el porqué del comportamiento animal.

DIGESTION:
La digestión es el proceso de transformación de los alimentos que son ingeridos en sustancias más sencillas para ser absorbidos. La digestión ocurre tanto en los organismos pluricelulares como en las células, como a nivel subcelular.

RUMIANTE:


Es un animal que digiere alimentos en dos etapas: primero los consume y luego realiza la rumia. Ésta consiste en regurgitación de material semidigerido, remasticación (que lo desmenuza) y agregación de saliva.

García S. 1995; Los animales rumiantes se incluyen en la subclase de los ungulados (Mamíferos con pezuña), orden artiodactyla (dedos pares) y su orden ruminantia. La palabra rumiante proviene del termino latino ruminare que significa masticar de nuevo.

MONOGASTRICO:
Mono(un), gástrico(digestión); son los animales que presentan un estómago simple, con una capacidad de almacenamiento pequeña.

POLIGASTRICO:
Los poligástricos también conocidos como rumiantes son animales que digieren los alimentos en dos etapas, primero la consumen y luego realizan la rumia. Ésta consiste en regurgitar el material semidigerido y volverlo a masticar para deshacerlo y agregarle saliva. 


ESPECIES DE ANIMALES MONOGASTRICO DE INTERES:

Los monogástricos son todos aquellos animales que tienen un estómago simple; entre las especies de animales monogástricos encontramos a los equinos, caninos, felinos, aves, suinos.
La mayoría de los procesos digestivos de los animales monogástricos ocurren bajo condiciones anaeróbicas. La digestión de los alimentos depende de la cantidad y composición de la dieta. También son características importantes que se deben tomar en cuenta el tamaño y la función de los órganos del tracto digestivo así como el tiempo de retención de la digesta en las diferentes partes del tracto.
En comparación con los rumiantes, los animales monogástricos tienen un estómago "simple", en que solo tienen lugar ligeras modificaciones microbianas de los nutrientes disponibles antes de que ocurra el proceso de absorción.



ESPECIES DE RUMIANTES  DOMESTICOS DE INTERES:

García S. 1995; destaca tres especies domésticas y de interés productivo: Bos Taurus (ganado vacuno domestico), Ovis Aries (oveja domestica) y cabra hircus hircus (cabra domestica). Estos  rumiantes domésticos han desempeñado un importante papel para la alimentación humana y otros fines desde hace siglos.





FISIOLOGIA DIGESTIVA DE LOS RUMIANTES

Según Reeling A.E. 2006  Los rumiantes se caracterizan por su capacidad para alimentarse de pasto o forraje. Esta característica se basa en la posibilidad de poder degradar los hidratos de carbono estructurales del forraje, como celulosa, hemicelulosa y pectina, muy poco digestibles para las especies de estómago simple o no-rumiantes. Basada en esta diferencia fundamental, la fisiología digestiva del rumiante adquiere características particulares. La degradación del alimento se realiza mayoritariamente por digestión fermentativa y no por acción de enzimas digestivas, y los procesos fermentativos los realizan diferentes tipos de microorganismos a los que el rumiante aloja en sus divertículos estomacales (DE). Por esta razón tenemos que tener presente que al alimentar a los rumiantes primero estamos alimentando a los microorganismos rúmiales, y que para su buen desarrollo tiene que haber un medio ruminal favorable para ello. De esta forma hay una simbiosis entre las bacterias y el animal. Esta digestión fermentativa, si bien favorece al rumiante al permitirle degradar hidratos de carbono estructurales, también afecta la digestión de todos los demás componentes de la dieta, expuestos a los mismos procesos fermentativos, sin que esto represente siempre una ventaja desde el punto de vista del mejor aprovechamiento del alimento.

FISIOLOGIA DIGESTIVA EN CAPRINOS

Los rumiantes muestran variaciones anatómicas resultado de la evolución que favoreció la selectividad por alimentos específicos. Esto llevó a Hofmann (1988) a clasificarlos en tres tipos morfofisiológicos de alimentación: los seleccionadores de concentrados (SC), los consumidores de forraje (CF) y los intermedios.
Los SC evolucionaron temprano y se adaptaron a las plantas antes de que se desarrollaran los pastos. Seleccionan plantas o partes de plantas ricas en contenidos celulares altamente digestibles y nutritivos y tienen una capacidad muy limitada para digerir la pared celular (fibra). Ej.: venado cola blanca, duikers, kudus, jirafas. Su rumen es simple.
Los rumiantes CF evolucionaron más tarde y dependen de los pastos y otros materiales vegetativos fibrosos, aunque pueden manejar más o menos bien los contenidos celulares de rápida fermentación. Ej.: bovinos, borregos. Su rumen es muy avanzado. Los rumiantes intermedios, como la cabra, consumen una dieta mixta y algunos, como el caribú, son muy flexibles. Su rumen es avanzado.





GENERALIDADES EN LOS CAPRINOS

Órganos de prensión
Están conformados por los labios, la lengua, los incisivos inferiores y el cojinete dental. Hay una gran diversificación entre los tres grupos, pero la cabra se caracteriza por poseer una lengua larga y móvil y labios muy flexibles. La fórmula dentaria de la cabra es la siguiente: 2 (I 0/4 C 0/0 P 3/3 M 3/3) = 32.

Estómago
Muestra el mayor grado de desarrollo evolutivo de todos los mamíferos y está formado por el retículo, el rumen, el omaso y el abomaso. Los tres primeros se consideran pre-estómagos y tienen la siguientes funciones:
1.        almacenan y retrasan el pasaje del alimento ingerido
2.        son el sitio de la fermentación microbiana anaeróbica del material vegetal y de la absorción de los productos de la fermentación
En las cabras, el rumen es el órgano más grande, seguido del abomaso, del retículo y del omaso. La capacidad rumino reticular de la cabra es de 9-18 L y la del abomaso, de 2 L.
Los pre-estómagos están recubiertos por epitelio escamoso estratificado, que tiene una función importante en la absorción de ácidos grasos volátiles, en el balance de agua y en el metabolismo del nitrógeno y de los minerales. El abomaso tiene una mucosa glandular cubierta por epitelio simple.
Las papilas ruminales son órganos de absorción, cuya distribución, tamaño y número están altamente relacionados con los hábitos alimenticios y la disponibilidad y digestibilidad del forraje. Los cambios estacionales son más pronunciados en los rumiantes intermedios, como la cabra.
El orificio retículo-omasal regula el paso de alimento del rumen retículo y la cabra puede regular el tamaño de este orificio. Esto limita el consumo de nuevo alimento. Las amplias superficies laminares de la mucosa omasal absorben agua y minerales. La mucosa abomasal es gástrica glandular, similar a la de otros mamíferos.
Intestino
La relación longitud corporal: longitud intestinal en la cabra es 1:15-20. La longitud total intestinal aumenta en relación con el tamaño corporal y con el aumento en la habilidad del rumiante para digerir la fibra.


FISIOLOGÍA DIGESTIVA

Los pre-estómagos son cámaras de fermentación. La fermentación se refiere al metabolismo microbiano en ausencia de oxígeno y le brinda a los rumiantes las siguientes ventajas:
1.        Permite el consumo de alimentos muy fibrosos
2.        Confiere habilidad para degradar la celulosa
3.       Permite la síntesis de proteína microbiana de alto valor biológico a partir de:

Ø  proteína vegetal de bajo valor biológico
Ø  nitrógeno no proteico de la dieta
Ø  reciclaje de productos metabólicos de desecho (urea)
Ø  Provee todas la vitaminas del complejo B

Sin embargo, la fermentación también tiene desventajas para el animal:
1.       Cerca de 8 horas al día deben dedicarse a la rumia
2.       Debe haber acceso a alimento adecuado a intervalos regulares
Se necesitan mecanismos complicados para mantener al rumen trabajando adecuadamente:
Ø  Adición regular de grandes cantidades de saliva
Ø  Movimientos de mezclado poderosos en los compartimentos pregástricos
 Mecanismos para:
Ø  La eliminación de los gases de la fermentación (eructo)
Ø  La regurgitación (rumia)
Ø  La absorción de los productos finales de la fermentación
Ø  El paso hacia el omaso de partículas no digeridas

3.       Las rutas en el metabolismo intermediario deben ser capaces de utilizar a los productos finales de la fermentación: los ácidos grasos volátiles (AGV).

4.    La fermentación pregástrica no es un proceso eficiente energéticamente porque la energía que las bacterias gastan para su mantenimiento aparece como calor y es energía que el animal pierde .
FISIOLOGÍA DIGESTIVA DEL LACTANTE

Cunningham J.G. 1994. Como se mencionara anteriormente el ternero nace con la capacidad de digerir leche y sólo por métodos enzimáticos y no fermentativos. Por esta razón los DE no son funcionales durante esta etapa. La leche pasa directamente desde el esófago al abomaso gracias al cierre de la gotera esofágica.
 La leche aporta todos los componentes necesarios para nutrir al lactante  La leche posee una cantidad relativamente constante de lactosa (alrededor del 4,5 %), y concentraciones más variables de proteínas (entre 3 y 4,5 %) y grasa (entre 3 y 5 %), que varían principalmente por diferencias entre razas o por el momento de la lactancia. El agua y los electrolitos completan su composición. La lactosa es un disacárido formado por glucosa y galactosa. Las proteínas de la leche incluyen a las caseínas en un 80 %, mientras que el resto son alfa y beta albuminas, beta globulinas. Los ácidos grasos representan el principal componente de la grasa, y son liberados principalmente como triglicéridos y secundariamente como fosfolípidos y ácidos grasos libres.




FISIOLOGÍA DIGESTIVA DURANTE EL PERÍODO DE TRANSICIÓN DE LACTANTE A
RUMIANTE

 La transición de lactante a rumiante implica para el ternero una serie de pasos adaptativos. Estos incluyen cambios en la morfología y funcionalidad del aparato digestivo, el desarrollo de la flora microbiana normal y también cambios metabólicos.
 El desarrollo del aparato digestivo es variable y depende del tipo de dieta, sin embargo si el animal se mantiene con una dieta exclusivamente líquida llega a las 13 semanas de vida, o aun más, con sus DE aún rudimentarios, de modo que el abomaso representa aún el 30 % d




e la capacidad gástrica total. Esto remarca la importancia que posee la estructura física del alimento como estímulo para el desarrollo de la capacidad relativa del retículo-rumen y de su pared muscular. A modo de ejemplo, la capacidad de un bovino de 13 semanas alimentado con forraje es de 42 litros, mientras que uno de la misma edad alimentado con concentrado es de 30 litros solamente. El desarrollo de las papilas ruminales depende en cambio de la concentración de AGV, como mecanismo adaptativo para aumentar la superficie para su absorción. Cunningham J.G. 1994.


FISIOLOGÍA DIGESTIVA DEL ADULTO

ACCION MECANICA DEL ESTOMAGO DE LOS RUMIANTES

Para poder mantener la homeostasis del medio ruminal los divertículos estomacales requieren de una delicada regulación de su motilidad.  La digestión fermentativa depende del normal desarrollo de los microorganismos que la realizan. Por esta razón, el rumiante crea y mantiene a nivel retículo ruminal las condiciones ideales para su crecimiento y multiplicación, convirtiéndose en un “gigantesco medio de cultivo líquido”. Las condiciones retículo-ruminales para el desarrollo de los microorganismos incluyen: aporte de nutrientes, anaerobiosis, pH, presión osmótica, temperatura, fácil acceso de los microorganismos al alimento y eliminación de los productos de desecho de este sistema.



 Aporte de nutrientes. Debe tenerse en cuenta que la nutrición del rumiante depende de la nutrición de su micro población ruminal. Esta degrada parcial o totalmente los componentes de la dieta, por lo cual puede aceptarse que en realidad se está alimentando al rumen para que luego éste alimente al rumiante.
 Anaerobiosis. El metabolismo anaerobio de los microorganismos ruminales es el factor responsable de la simbiosis con el rumiante. Al no utilizar oxígeno los microorganismos ruminales dependen de la vía glucolítica para la obtención de energía. Para comprender este punto puede ser necesario repasar las vías metabólicas que le permiten a una célula aerobia obtener energía del alimento.
pH. Cada microorganismo posee un rango de pH óptimo para desarrollarse. La flora normal del rumen desarrolla en un rango de pH de 5,5 a 6,9. Fuera de éste, el Ph extremo favorece el desarrollo de otros microorganismos que alteran el patrón metabólico del rumen y enferman al rumiante. La cantidad de H+  producido va a depender del tipo de dieta y el tipo de microorganismo que fermente dicho nutriente. Lo cual determinara también la “eficiencia” de ese alimento debido a la producción de metano y tipo de AGV. Esto se explicar con mas detalle en la parte de regulación del pH.
 Presión osmótica. El contenido ruminal mantiene una presión osmótica semejante a la tisular (alrededor de 300 miliosmoles/litro), para evitar pérdidas desmedidas de agua desde el líquido interticial hacia el rumen o viceversa. Usualmente la presión osmótica se mantiene en 280 mOsm/l incrementándose en el período post-prandial por la mayor producción de AGV.
 Temperatura. Es otro de los factores que condicionan el desarrollo bacteriano. Producto de las reacciones químicas dentro del rumen y de la regulación homeotérmica del rumiante, la temperatura ruminal se mantiene entre 38 y 42 °C.
Fácil acceso del microorganismo al alimento. El sustrato estará disponible para el microorganismo cuando se incorpore al medio líquido, lo que explica porqué los componentes solubles del alimento son los primeros en estar disponibles y ser atacados por los microorganismos. Los componentes insolubles deberán ser triturados hasta tener un tamaño lo suficientemente pequeño como para humectarse e incorporarse al medio líquido ruminal, permitiendo que los microorganismos de la fase líquida del contenido ruminal
Eliminación de los productos de desecho del metabolismo ruminal (AGV, gases y alimento no digerido). Los AGV e H+  deben ser retirados del rumen, de otro modo su acumulación excesiva aumentaría la presión osmótica y disminuiría el pH a valores nocivos. Los AGV son retirados por absorción a través de las paredes del rumen. Y el H+ es eliminado tras la formación de metano. Un bovino produce diariamente cientos de litros de gas, especialmente CO2 y metano, que deben ser eliminados por eructación. La fracción de la dieta que no pudo ser digerida debe continuar su tránsito por el aparato digestivo. La tasa de pasaje del contenido ruminal varia dependiendo de la dieta. El tiempo medio de retención en el retículo-rumen varía de 10 a 24 horas para el agua y los elementos soluble (en esta categoría se incluyen los microorganismos), mientras que aquellos insolubles de alta o baja digestibilidad poseen una vida media aproximada en el rumen de 30 y 50 hs respectivamente. Aunque, si el material posee alto contenido de lignina, la cual no es degradable por las bacterias, el pasaje se acelera. De esa forma se vacía el rumen, teniendo posibilidad del ingreso de nuevos alimentos. El flujo de microorganismos, junto al alimento no digerido hacia el abomaso, evita la sobrepoblación ruminal.

 Para poder cumplir las funciones mencionadas, de las cuales depende la actividad fermentativa y en consecuencia la propia nutrición del rumiante, los DE poseen una actividad motora controlada. Este control lo realiza un centro nervioso ubicado en el núcleo vagal, en dorsal del tallo cerebral (bulbo raquídeo). Este centro recibe información de receptores ubicados en los DE, encargados de controlar los parámetros ruminales más importantes.



BIBLIOGRAFIA

Cirio A. 2000. Fisiología metabólica de los rumiantes.
Cunningham J.G. 1994. Fisiología Veterinaria. Segunda edición
Church C.D. 1988. El Rumiante, Fisiología digestiva y nutrición.
Downloads/1338101883.FISIOLOGÍA%20DIGESTIVA%20RUMIANTES%20(1).pdf
Dr. J. García Tobar e Ing. Agr. Marcos Gingins. 1969. Conferencia en Dpto. Zootecnia, Fac. Agr. y Vet. UBA. www.produccion-animal.com.ar
Relling A.E. 2006. Intestinal nutrients supply alters plasma concentration of gut
Peptideshormones in dairy cattle. Master in Sciences thesis. The Ohio State University
Ruminant Animal, Prentice Hall, New Jersey, 1988, pp. 14-13.
Hofmann, R.R. Anatomy of the gastro-intestinal tract. En: D.C. Church (ed)

UNIVERSIDAD NACIONAL ESPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA
COMITE ACADEMICO LOCAL CABLO DABAJURO

PARTICIPANTES: 
ANA LOYO, ELIAZAR OROZCO, GUSTAVO SIRIT, YUSEINY QUERO

DABAJURO, ENERO 2015