Upload
lephuc
View
222
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1
1
Elize van Lier Grupo Disciplinario Fisiología y Reproducción
Dpto. de Producción Animal y Pasturas Facultad de Agronomía
Anatomía y Fisiología Animal 2010
2
Estratificación contenido ruminal
Gas
Sólido
Líquido
Zona de eyección
Zona de escape
potencial
Transición
Basado en Cunningham 2002
3
Flujo de ingesta en Retículo-Rumen
Rumen Retículo
Retículo
Rumen
Omaso
SD = Saco Dorsal SV = Saco Ventral
SV
SD
Vista lateral Vista dorsal
4
Motilidad ruminal
Hay 2 tipos de ciclos de contracciones
• Contracciones primarias o de mezcla (imágenes 1-13 y 14-16)
• Contracciones secundarias o eructativas (17-21, a partir de la imagen 13)
Las secundarias siguen a las primarias, pero no a todas
Los ciclos se repiten cada 50-70 segundos (±1440 veces por día)
2
5
Eructación
Mecanismo por el cual los rumiantes eliminan las grandes cantidades de gas producidas en el retículo-rumen como resultado de la fermentación microbiana
Se asocia con las contracciones secundarias del rumen
6 (1) Estado de reposo
Basado en Cunningham 2002
7 (2) Inicio de la secuencia primaria con elevación del pliegue retículo-ruminal
Basado en Cunningham 2002
8 (3) Primera fase de la contracción reticular
Basado en Cunningham 2002
3
9 (4) Segunda fase de la contracción reticular con la relajación del saco craneal (se abre el ORO)
Basado en Cunningham 2002
10 (5) Contracción del saco craneal seguido de contracción del pilar craneal y saco dorsal
Basado en Cunningham 2002
11 (6) Contracción del saco craneal seguido de contracción del pilar craneal y saco dorsal
Basado en Cunningham 2002
12 (7) Contracción del saco craneal seguido de contracción del pilar craneal y saco dorsal
Basado en Cunningham 2002
4
13 (8) Contracción del saco ciego dorsal y pilar caudal, hay desplazamiento de gas
Basado en Cunningham 2002
14 (9) Contracción del pilar longitudinal y parte anterior del saco ventral del rumen
Basado en Cunningham 2002
15 (10) Onda de contracción en sentido caudal del saco ventral hasta alcanzar el saco ciego ventral
Basado en Cunningham 2002
16 (11) Onda de contracción en sentido caudal del saco ventral hasta alcanzar el saco ciego ventral
Basado en Cunningham 2002
5
17 (12) Onda de contracción en sentido caudal del saco ventral hasta alcanzar el saco ciego ventral
Basado en Cunningham 2002
18 (13) Contracción del saco ventral hasta alcanzar el saco ciego ventral: desplazando gas por el borde del pilar caudal
Basado en Cunningham 2002
19 (14) Migración de la contracción del saco ventral en sentido craneal, cuando no se produce una contracción secundario
Basado en Cunningham 2002
20 (15) Migración de la contracción del saco ventral en sentido craneal, cuando no se produce una contracción secundario
Basado en Cunningham 2002
6
21
Basado en Cunningham 2002
(16) Migración de la contracción del saco ventral en sentido craneal, cuando no se produce una contracción secundario
22 (17) Inicio de la contracción secundaria del rumen, con contracción del saco ciego ventral y pilar caudal
Basado en Cunningham 2002
23 (18) Contracción del pilar caudal y saco ciego dorsal que empuja hacia delante la cúpula de gas, y comienzo de la contracción de la parte posterior del saco ciego ventral que avanzará luego cranealmente
Basado en Cunningham 2002
24 (19) La contracción avanza rápidamente hacia delante a través del saco dorsal y afecta también el pilar craneal. En este punto se produce la eructación
Basado en Cunningham 2002
7
25 (20) Migración de la contracción del saco ventral en sentido craneal. Con la contracción de la parte anterior del saco ventral finaliza el ciclo.
Basado en Cunningham 2002
26 (21) Migración de la contracción del saco ventral en sentido craneal. Con la contracción de la parte anterior del saco ventral finaliza el ciclo.
Basado en Cunningham 2002
27
Resumen motilidad Retículo-Ruminal
www.veterin.unam.mx/fmvz/enlinea/Ruminal/ANATOMOF.HTM
28
Factores que afectan la motilidad
Distensión de las paredes Consistencia del contenido ruminal:
• Más líquido: disminuye • Más sólido: estimula
pH bajo es inhibitorio Concentración de Acidos Grasos Volátiles Osmolalidad
8
29
Rumia:
Regurgitación de ingesta desde retículo-rumen
Deglución del exceso de material regurgitado
Re-masticación de la parte sólida (1 min aprox)
Re-insalivación del bolo
Deglución del bolo
Re-masticación del alimento ingerido anteriormente
ruminare = masticar de nuevo
30
Regurgitación
Inspiración a glotis cerrada
Apertura del cardias
Contracción parcial del retículo
Aspiración de contenido ruminal por diferencia de presión
Movimientos antiperistálticos del esófago
31
Importancia de la rumia
Disminuir tamaño de la partícula Aumentar el peso específico de los forrajes Romper cubiertas impenetrables de los
vegetales Aumentar superficie del forraje accesible
para que los m.o. se fijen para realizar el proceso digestivo
Aporte de saliva al rumen
1
1
Anatomía y Fisiología Animal 2010
Elize van Lier Fisiología y Reproducción
Dpto. de Producción Animal y Pasturas Facultad de Agronomía
2
Fermentación
Sustratos moleculares son degradados por la acción de bacterias y otros m.o.
Hidrólisis enzimática igual que en la digestión glandular
Diferencia mayor: las enzimas son de origen microbiano
La digestión fermentativa es más lenta y los sustratos son alterados en mayor grado
Ocurre en un medio anaerobio
Es la actividad metabólica de los m.o. ruminales
3 4
Agotamiento de nutrientes y acúmulo de desechos
M.O. en cultivo y en el rumen
Núm
ero
de b
acte
rias
Tiempo
Lento
Expo
nenc
ial
Estacionario
(división = muerte)
Muerte
Rumen
Hay condiciones especiales en el
rumen
2
5
Condiciones del medio ruminal
Ecosistema abierto y continuo Aporte constante de sustratos Tiempo de retención Medio acuoso Reducido: baja concentración de O2 pH entre 5.8 y 7.0 (rol de la saliva) Temperatura de 38 a 42 ºC
Rango compatible con el crecimiento de m.o. adecuados para la fermentación
6
Condiciones del medio ruminal ...
Flujo lento y diferencial de ingesta permite mantener la población microbiana
Flujo: depende de tamaño de partículas
Tamaño de partículas: depende de • Dieta
• Rumia
• Acción microbiana
Tasa de dilución: el agua pasa más rápido por el retículo-rumen • Afecta tamaño población de m.o. en fase líquida
7
Crecimiento bacteriano
Concentración de sustratos que liberan energía
Nivel de nitrógeno disponible pH Acumulación de productos finales de la
fermentación ...
Se limita por:
8
La tasa de digestión microbiana
La estructura de la planta que regula el acceso bacteriano a los nutrientes (CH insolubles)
Factores bacterianos que controlan la adhesión y el desarrollo de consorcios microbianos
Complejos de enzimas hidrolíticas de los m.o. adherentes
Depende de:
3
9
Consorcios microbianos
Church 1988
Urea
O2
Almidón
Consorcio
Célula Vegetal
10
11
Clasificación de m.o. ruminales
Celulolíticos Hemicelulolíticos Pectinolíticos Amilolíticos Ureolíticos Proteolíticos Lipolíticos
Productores de metano Productores de amoníaco Utilizan azúcares Utilizan ácidos
Más de 28 especies de m.o. funcionalmente importantes
12
Interdependencia de m.o.
Algunas especies celulolíticas no pueden degradar proteínas
Algunas especies proteolíticas no pueden degradar celulosa
Las especies juntas aprovechan: • hexosas producidas por las celulolíticas • nitrógeno y cadenas carbonadas producidos por
las proteolíticas
Se forma un Ecosistema Complejo
4
13 Fermentación de los componentes de la alfalfa en el rumen
Tasa
de
Ferm
enta
ción
(mM
/hor
a)
0
20
40
60
Tiempo (h)
5 10 15 20 25 0
Carbohidrato soluble Pectina Celulosa
Church 1988
14
Bacterias ruminales
1010 – 1011 células/gramo contenido Anaerobios (algunos facultativos) Composición similar al adulto a partir de las:
• 6 semanas de edad en corderos • 9 – 13 semanas de edad en terneros
Las especies varían: • con la dieta • momento del día • condiciones variables del retículo-rumen
Muchas se adhieren a su sustrato
15
Bacterias ruminales 16
Protozoarios ruminales
105 – 106 células/gramo contenido Anaerobios Extremadamente sensibles a cambios en la dieta. Aumentan en dietas:
• conteniendo azúcares y almidón. • de alta digestibilidad
Capacidad digestiva similar a las bacterias Ingieren importantes cantidades de bacterias Pueden “secuestrar” partículas de almidón No son esenciales para la digestión
5
17
Protozoarios ruminales
Church 1988
Isotricha Dasytricha
Entodinium Diplodinium
18
Protozoarios ruminales
19
Protozoarios del rumen 20
Hongos ruminales
Anaerobios estrictos No tienen citocromos ni mitocondrias:
dependen de los procesos de fermentación para sus necesidades energéticas
Las poblaciones de hongos se asocian a la fracción de fibra
El número se incrementa en dietas altas en fibra Atacan las fracciones de menor digestibilidad de
la pared celular
6
21
Hongos ruminales