Tema 6 Flashcards
EL APARATO DIGESTIVO
* El aparato digestivo es un conjunto de órganos mediante los cuales el animal toma los alimentos del exterior, los digiere mediante procesos físicos y químicos, absorbe los nutrientes que contienen y, finalmente, expulsa los residuos que no es capaz de aprovechar (heces).
* Los órganos que componen el aparato digestivo se pueden agrupar en:
+Tubo digestivo: boca, faringe, esófago, estómago, intestino delgado, intestino grueso y ano.
+Glándulas anejas, vierten su secreciones en aquel: glándulas salivales, hígado y páncreas.
* La organización y las dimensiones de los compartimentos del tubo digestivo han evolucionado en diferentes sentidos de acuerdo con la naturaleza física y la composición química de los alimentos a los que la especie animal en particular se ha adaptado.
* Todos los animales tienen poblaciones de microbios en el intestino grueso. En el caso de los rumiantes, su tubo digestivo se ha modificado, además, específicamente para acoger a la población microbiana: rumen-retículo.
* La mayoría de las especies animales, si no todas, obtienen beneficios de la actividad de los microbios (fermentación) en forma de nutrientes o con una mejor salud digestiva.
* Cuantitativamente, la actividad microbiana es más importante en los herbívoros, especialmente en los rumiantes.
LUGAR DE FERMENTAIÓN DE LOS MICROORGANISMOS
* De acuerdo con el lugar donde la fermentación es más importante, las especies animales pueden agruparse en:
- Fermentadores pregástricos a. Rumiantes: vaca, oveja, cabra, cérvidos. b. Seudorrumiantes: camélidos del viejo y nuevo mundo.
- Fermentadores en intestino grueso
a. Fermentadores cecales: conejo, aves.
b. Fermentadores en colon
(i) Colon saculado: asno, caballo y cerdo.
(ii) Colon no saculado: perro, gato, visón.
DIGESTIÓN
* Los aparatos digestivos de los animales son diversos en anatomía pero su función es esencialmente la misma: extraer y absorber los nutrientes de los alimentos consumidos.
* Muchos de los compuestos orgánicos de los alimentos se encuentran en la forma de grandes moléculas que tienen que pasar a compuestos más simples, mediante procesos físicos y químicos, antes de que puedan atravesar la membrana mucosa del tracto alimentario hasta la sangre y la linfa.
* El proceso de rotura de las moléculas se llama digestión y el paso de los nutrientes a través de la mucosa se denomina absorción.
* Los procesos de la digestión se pueden agrupar en:
+mecánicos: masticación (ingestión+rumia) y contracciones musculares (mezclado, avance, molleja),
+químicos: - acción enzimática de los jugos digestivos y, ocasionalmente, de los propios alimentos,
- acción fermentativa de bacterias, protozoos y hongos; especialmente importante en rumiantes. En los monogástricos, ocurre principalmente en el intestino grueso aunque existe también actividad en el último tramo del intestino delgado de cerdos, estómago de conejos y caballos, y buche de aves.
LA DIGESTIÓN RUMINAL
La digestión ruminal ofrece ventajas e inconvenientes a los rumiantes:
- Ventajas
> Les permite utilizar alimentos de bajo valor nutritivo (ricos en celulosa, compuestos nitrogenados no proteicos).
> A partir de la utilización microbiana de aquellos pueden obtener energía, proteína de elevado valor biológico (microbiana) y vitaminas B y K.
> La actividad microbiana destruye compuestos tóxicos (ej. oxalatos) y libera nutrientes (ej fósforo fítico).
- Inconvenientes
< Las pérdidas energéticas son elevadas: metano y calor de fermentación (10-15%).
< Degradación de aminoácidos esenciales hasta amoníaco. < Son susceptibles a productos tóxicos elaborados por los microorganismos (nitritos, amoníaco, ácido láctico).
+ El medio ruminal
- Contenido de agua: 85-95%. pH: 5,5-7,3; Tª: 38-42ºC.
- Microorganismos > Bacterias (< 5 μm): 109-1010 por ml, +60% biomasa (1 kg/vaca) > Protozoos (20-200μm): 105-106 por ml (2 kg/vaca) /Holotricos (25%) /Oligotricos (75%)
> Hongos (20-200 μm): 103-104 por ml, ≈8% biomasa.
EL RUMEN
- El retículo-rumen proporciona un perfecto medio de cultivo continuo para las bacterias anaerobias, los protozoos y los hongos.
- Como otros sistemas de cultivo continuo, el rumen requiere una serie de mecanismos para mantener la homeostasis.
> Los alimentos y el agua entran a intervalos regulares, proveyendo sustrato para la fermentación y manteniendo un medio ambiente líquido.
> Los ácidos producidos en la fermentación podrían reducir el pH del líquido ruminal hasta 2,5-3, pero los fosfatos y bicarbonatos de la saliva actúan como tampones. Además, la rápida absorción de los ácidos y el amoníaco ayudan a estabilizar el pH.
> La presión osmótica de los contenidos del rumen se mantiene constante por intercambio de iones con la sangre.
> El oxígeno que entra con el alimento es rápidamente utilizado por las bacterias anaerobias facultativas. En ausencia de oxígeno, el carbono es el aceptor del hidrógeno resultante del metabolismo microbiano, lo que resulta en la formación de metano.
> La Tª se mantiene constante.
> Los residuos no fermentados de los alimentos, junto con los nutrientes solubles y las células microbianas son removidas del rumen a través del orificio retículo-omasal. Los gases se eliminan por eructación.
DISTRIBUCIÓN DE LOS MATERIALES EN EL RUMEN
- Se agrupan por su densidad en tres capas: superior (gases), media (partículas menos densas y de mayor tamaño) e inferior (partículas de mayor densidad).
- La partículas del alimento recién consumido quedan atrapadas en la zona media. Tras la rumia y al avanzar la fermentación, las partículas disminuyen de tamaño y aumentan en densidad por lo que pasan a la zona inferior desde donde son empujadas hacia el saco craneal y el retículo para abandonar el rumen.
VELOCIDAD DE PASO VS TASA DE DEGRADACIÓN
- A mayor velocidad de paso de las partículas del alimento a través del rumen, menor es el tiempo de acción de los microbios sobre las mismas y, por tanto, menor es la degradación de los componentes del alimento -> menor eficacia digestiva en el caso de los alimentos ricos en fibra, pero favorable en alimentos con proteína rica en aminoácidos esenciales.
MICROORGANISMOS RUMINALES
Bacterias
> 60-80% del N bacteriano deriva del amoníaco.
> Bacterias celulolíticas: lento crecimiento (8-10 h). Sensibles a pH < 6. El amoníaco y los ácidos grasos de cadena ramificada son esenciales para ellas.
> Bacterias amilolíticas: rápido crecimiento si abunda el almidón (15-30 min) y toleran pH = 5-6. Liberan amoníaco, ácidos grasos de cadena ramificada y ácido láctico al medio.
> Bacterias acidófilas: crecimiento lento (2-4 h) y sensibles a pH < 5,5. Ayudan a controlar el pH.
Protozoos
> No usan amoníaco como fuente de N, digieren proteínas y depredan bacterias. Liberan aa al medio.
> pH de 5,5 a 6,5.
Principales productos finales de la fermentación
a. CHO -> acetato:propionato:butirato (CH4 y CO2) ↑ fibrosos = 70:20:10 ↑ almidón = 50:30:20 ↑ azúcares = 60:20:20
b. Lípidos: AG saturados, impares, isómeros trans
c. Proteína: amoníaco. N microbiano.
LUGARES DE DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN EN MONOGÁSTRICOS
LUGAR DE DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE LOS RUMIANTES
EL CONTROL DE LA DIGESTIÓN
VELOCIDAD DE TRÁNSITO Y TIEMPO MEDIO DE RETENCIÓN
+ La velocidad de tránsito es el tiempo transcurrido desde que se consume un alimento (o marcador) hasta que aparece en las heces.
+ El tiempo medio de retención es el tiempo transcurrido desde la primera aparición del alimento (o marcador) en las heces hasta que se recupera el 50% de la cantidad suministrada en las heces. Equivale al tiempo medio que el alimento (o marcador) permanece en el tracto digestivo.
+ Estos conceptos se relacionan con la digestibilidad de los alimentos.
+ Ambos aumentan con el tamaño del animal y la complejidad del aparato digestivo.
*El consumo de alimentos fibrosos reduce la permanencia en intestino grueso.
*Más tiempo al aumentar el consumo de forraje (tamaño de partícula).
* Más tiempo al aumentar el consumo de forraje.
* Los alimentos fibrosos aumentan la velocidad de tránsito y los alimentos muy molidos la reducen.
ABSORCIÓN
Absorción de nutrientes
+ La absorción es el proceso por el que los nutrientes son transportados desde la luz del tubo digestivo a la sangre o la linfa.
+ La absorción de macromoléculas es muy limitada (calostro). Por ello, los componentes de los alimentos tienen que ser degradados hasta moléculas más simples por la acción de las enzimas digestivas y la fermentación.
Lugares de absorción
* El principal lugar de absorción de nutrientes es el intestino delgado, especialmente el yeyuno. La mucosa está adaptada para la absorción y la superficie se ve incrementada por la existencia de abundantes pliegues y vellosidades.
* En los rumiantes, el amoníaco y hasta 70% de los AGV producidos se absorben en el retículo -rumen. En el omaso se absorbe un 20% de AGV y se deshidrata la digesta (el agua en los contenidos que entran al omaso es de 90 -95% y se reduce al 50%).
* En el intestino grueso, se absorben AGV, agua, electrolitos y amoníaco.
* Los productos absorbidos son parcialmente utilizados para nutrir los tejidos drenados por la vena porta, pero la mayoría son transportados por aquella al hígado. Las VLDL y los quilomicrones son transportados por el sistema linfático hasta la sangre, excepto en las aves donde las VLDL son transportadas en su mayoría por la vena porta.
MECANISMOS DE ABSORCIÓN
+ Pinocitosis. Las células engloban grandes moléculas en solución o suspensión (absorción de Ig del calostro).
+ Difusión simple -> movimiento a favor de un gradiente de concentración, sin gasto de energía: agua, electrolitos, sustancias liposolubles.
+ Transporte activo (cotransporte). La proteína transportadora tiene dos puntos de unión, uno se liga al nutriente y el otro a un ion de sodio, lo que facilita el transporte a favor de un gradiente de concentración. Desde el interior de la célula, el nutriente pasa a la sangre por transporte facilitado y el sodio es bombeado por una ATPasa transportadora de Na/K. Se utiliza p. ej. en glucosa y aminoácidos.
MECANISMOS DE ABSORCIÓN DE AGV EN EL RUMEN
Los mecanismos de absorción de AGV en el rumen no están totalmente aclarados.
- Difusión pasiva de AGV en forma no iónica (especialmente en butírico por + lipofílico) (1). En el interior de la célula, los AGV se ionizan rápidamente y el H es removido del medio por tres mecanismos-> transportadores Na/H (6,7) o acoplado a metabolitos intracelulares de AGV (cuerpos cetónicos derivados del butirato y lactato derivado del propionato (3).
- Absorción activa de AGV en forma aniónica en intercambio con ion bicarbonato (especialmente en acético) (2). El ion bicarbonato es absorbido de la sangre en intercambio con Na o con los propios AGV (4,5).
Los AGV pasan a del interior de las células a la sangre en intercambio con bicarbonato (4) o por difusión
