viernes, 19 de octubre de 2012

FISIOLOGIA DE LA RUMIA


FISIOLOGIA DE LA RUMIA
La rumia es la regurgitación de la ingesta seguida de una remasticación, reensalivación y una nueva deglución. Esto logra disminuir el tamaño de partícula del alimento y aumentar la superficie para la fermentación microbiana. La rumia ocurre principalmente cuando el animal descansa y no come.
Cómo funciona el movimiento peristáltico
Durante la digestión de los alimentos el organismo realiza movimientos peristálticos para llevar la comida de la boca hasta los intestinos.
En el momento en el que la faringe y el esófago reciben la señal de que algo está dentro del tubo inmediatamente se inicia una secuencia de movimientos de contracción y relajación que hacen que el alimento empiece a descender hacía el estómago.
Estos movimientos son ?involuntarios?, o sea que no tenemos que coordinar esta acción. El último movimiento ?voluntario? es el de tragar el alimento que está en la boca, ya que podemos decidir si lo masticamos por más tiempo, tragamos solamente parte del alimento, todo el alimento, etc.
El cerebro (tronco cerebral), coordina toda la acción de los movimientos peristálticos, aún si el cuerpo se encuentra de cabeza.
6. Rumia
La rumia corresponde a un complejo proceso. Durante ésta se presenta una contracción adicional del retículo la que precede la contracción normal bifásica. Esta contracción eleva el contenido reticular hasta el nivel del cardias. Este se relaja, aumentando la abertura del esófago. Aunque los cambios de presión que ocurren durante el ciclo de mezcla en el retículo y rumen son suficientes para propulsar la digesta al esófago, existe evidencia que el animal, durante la rumia, contrae el diafragma y cierra la glotis, reduciendo de esta manera la presión intratorácica a valores por debajo de la atmosférica, produciéndose así un gradiente de presiones en el esófago. Una vez aquí el bolo es llevado por movimientos antiperistálticos. hacia la boca. La fracción líquida y particulada pequeña en suspensión es redeglutida, mientras el material fibroso del bolo es remasticado. La rumia implica 26.500 movimientos mandibulares adicionales al día.el bolo rumiado es deglutido, llega al rumen y allí es remezclado con el contenido ruminal. Inmediatamente después de la entrada de un bolo rumiado al rumen es regurgitado un segundo bolo. Dado que la regurgitación precede al ciclo de mezcla, y la rumia es sincrónica con el mezclado ruminal, solo un bolo es rumiado por ciclo de mezcla.Aunque la regurgitación no discrimina completamente la digesta rumiada de la norumiada, el bolo rumiado contiene poco alimento que ha sido recientemente ingerido ya que éste se agrupa principalmente en el saco dorsal del rumen, y su mezcla demora algún tiempo. En general los rumiantes gastan 5 a 10 hrs al día en rumia, divididas en 10 períodos de 0,5 a 1,0 hrs, períodos que son más frecuentes durante la noche.
La rumia. 

Abreviando, la rumia incluye la regurgitación de la ingesta del retículo-rumen a la boca, la deglución de los líquidos regurgitados, reinsalivación y masticación mas cuidadosa de los sólidos para volverlos a deglutir.  -  La regurgitación esta asociada con una contracción extra del retículo que precede por un corto tiempo las contracciones bifásicas mencionadas antes y que crea presión en los fluidos que inundan el cardias, usualmente asociada a un esfuerzo inspiratorio de un volumen mayor que el normal. Esto implica contracción del diafragma con presión negativa en la  tráquea. El esófago que normalmente está colapsado se tensiona permitiendo la aspiración de contenido del  retículo.
La ingesta del retículo es mas fluida y con menor contenido de materia seca de la que se encuentra en los sacos dorsales del rumen.



La rumia obedece a receptores sensoriales situados desde la pared anterior del retículo (los mas sensibles) hasta la región posterior del rumen (declinando caudalmente en sensibilidad).

Fuera de receptores sensitivos al forraje tosco o fibroso (la dieta de concentrados o forraje molido resultan en ausencia de rumia), hay receptores químicos y probablemente hormonales (el ordeño y el amamantamiento estimulan la rumiación).

Alteraciones del tracto gastrointestinal como la distensión de las vísceras, alteraciones pútridas o de PH del contenido y situaciones de estrés inhiben la rumia. -  Dukes señala que diariamente, los bovinos en dieta seca tienen alrededor de 14 períodos de rumia que pueden durar de unos pocos minutos a una hora. En animales en pastoreo, los períodos de rumiación varían de 9 a 13 con una duración total de 5 a 8 horas dependiendo de la disponibilidad y calidad del forraje.

Los animales monogástricos en dietas de mala calidad consumen mas alimento para compensar la deficiencia. En el rumiante ocurre lo contrario. Por el tiempo retenido en el rumen el alimento de baja digestibilidad, resulta en menor consumo.
El rumen es el más grande, con un volumen de entre 150 y 200 litros.
En el sistema digestivo hay billones de micro-organismos. Ayudan a la vaca a digerir y extraer los nutrientes de los alimentos. Para conseguir una buena producción de leche, las bacterias deben tener unas condiciones óptimas. Es la bacteria la que digiere la comida. Por lo tanto alimentar a la vaca es alimentar las bacterias de su rumen.
El proceso de fermentación se lleva a cabo en el rumen y el retículo. La fermentación se produce cuando los micro-organismos fermentan los carbohidratos y los convierten en ácidos grasos volátiles. Este proceso permite a la vaca convertir la celulosa en energía. Los gases que se producen dentro del rumen durante la fermentación (500-1500 litros por día) son en su mayoría, entre el 20 y el 40%, metano de alta energía. Estos gases se expulsan con eructos provocando una considerable pérdida de energía.
 Paso del alimento por el canal digestivo
Rumia y saliva
La vaca casi no mastica el alimento lo que la hace diferente de otros animales como el cerdo. Tras un corto periodo de masticación, cuando se añade la saliva, se traga el alimento en forma de bolo. Cuando la vaca rumia , la comida vuelve a la boca y se mastica de nuevo. Casi la mayor parte del picado de la comida se hace durante el proceso de rumia.
 ¿Por qué rumiar es importante?
 1. Masticación. El proceso de picado amplia la superficie del alimento. Esta mayor superficie ayuda a los micro-organismos ruminales y los jugos gástricos a romper los alimentos.

2. Se añade saliva. Durante la masticación se añade saliva. Una vaca produce entre 40 y 150 litros de saliva al día, dependiendo del alimento que ingiera. La fibra aumenta la actividad rumiante, mientras que los alimentos concentrados la reducen.
 La saliva tiene dos funciones:
A. Buffer o amortiguador. La saliva con un valor de pH aproximado de 8.2 tiene un efecto amortiguador en el rumen. Esto quiere decir que la saliva evita que los alimentos que producen ácidos, como los cereales, melaza, patatas y remolacha, bajen el valor del pH.
B. Suprimir la espuma. La saliva puede reducir el riesgo de hinchazón ya que tiene la propiedad de evitar la espuma en el rumen.

 Rumen y Retículo
El rumen de la vaca es como una gran vasija de fermentación. Más de 200 tipos de bacterias y 20 tipos de protozoos ayudan a la vaca a usar los nutrientes. Por lo tanto, alimentar a la vaca es alimentar las bacterias de su rumen. Cuando el alimento entra en el rumen se coloca en la parte trasera. Consiste en un material no digestible con un 15% de materia seca. Las bacterias se adhieren al alimento gradualmente y erosionan el material digestible. Cuando la vaca rumia, se eructa el bolo alimenticio. Se le añade saliva en la boca  y se le vuelve a exponer a los micro-organismos. El material ahora tiene un 5% de materia seca.  
Durante la digestión el rumen produce contracciones cíclicas cada minuto aproximadamente. esto ayuda a mantener una mezcla homogénea dentro del rumen.. Las convulsiones eructan el alimento o lo llevan al siguiente compartimento, dependiendo del tamaño de las partículas.
El rumen y el retículo son básicamente un compartimento, pero con diferentes funciones. Comparado con el rumen, el retículo tiene una función más logística: decide si la ingesta debe pasar al omaso o se regurgita.
pH del rumen
El pH ideal del rumen está entre 6 y 7. Los micro-organismos deseables trabajan bien dentro de ese rango. Si el pH varia demasiado, algunos tipos de micro-organismos se eliminan y hay una reducción en la digestión de alimentos. Los micro-organismos que digieren la celulosa no pueden trabajar con un pH por debajo de 6.0.

Omaso

El omaso es el tercer compartimento.. El omaso también evita el paso de partículas grandes al sistema digestivo y posiblemente realice más funciones que aún no se han descubierto.
 Abomaso.
La función principal del abomaso es descomponer las proteinas. Los jugos gástricos producidos en el abomaso hacen esta función. El pH de esta parte del sistema digestivo es de 2-3.
 Intestino delgado
La función principal del intestino delgado es:
- descomponer los nutrientes para que puedan ser absorbidos.
- absorber los amino ácidos y el agua a través de la bilis intestinal.

Intestino grueso

Absorbe, recircula y ahorra agua.

 QUE ES UN RUMINATE
Son aquellos animales que digieren sus alimentos en dos etapas primero lo consumen y luego realizan la rumia  que consiste en regurgitar el material semidigerido y volverlo a masticar par a luego deshacerlo y agregarle saliva
DIFERENCIA ENTRE HERBIVOROS rumiantes y no rumiantes
Los no rumiantes tienen una masticación más reposada mientras que los rumiantes tienen una primera masticación rápida y luego de un proceso llamada regurgitación tienen una segunda más lenta.
Existen dos teorías no contrapuestas que explican la funcionalidad de la rumia: 1) la “teoría ecológica de la rumia” o “teoría de los predadores”, basada en que la rumia permite aprovechar los alimentos colectados de manera rápida y sin demasiada selección, minimizando la exposición a posibles predadores (Ruckebusch, 1.988; Damron, 2.000), y 2) la “teoría energética de la rumia”, ya que la misma favorece la actividad de los microorganismos del rumen, triturando los alimentos para aumentar la superficie de contacto de los mismos (Ruckebusch, 1.988; Jarrige et al., 1.995).

Contracciones ruminales

Las contracciones del retículo y rumen son muy importantes para la fermentación, sus principales objetivos son:
         Mezclar el alimento.
         Eliminar los gases producidos mediante el eructo.
         Propulsar el contenido ruminal.
Se identifican dos patrones diferentes de contracciones:
         Contracciones primarias. Que se originan en el retículo y se distribuyen caudalmente alrededor del rumen. Estas contracciones mezclan y propulsan el contenido ruminal.
         Contracciones secundarias. Que ocurren en sólo partes del rumen y son usualmente asociadas con el eructo.
Al terminar una contracción primaria, inmediatamente después se inicia una secundaria, para formar un ciclo que se repite de una a tres veces por minuto, la mayor frecuencia ocurre durante la alimentación. Las contracciones están controladas por el sistema nervioso central a través del nervio vago; sin embargo, las condiciones dentro del rumen como el pH pueden afectar significativamente la motilidad.









DIGESTIÓN RUMINAL Y NUTRICIÓN

MBA Ph.D. George M. Kamande*. 2006. Congreso de Forrajes. 
Producir XXI, Bs. As., 15(180):52-57.
*Diamond V. Mills, Cedar Rapids, Iowa, USA.
www.produccion-animal.com.ar  Volver a: Manejo del alimento

IMPORTANCIA DEL CAMBIO EN EL CONTENIDO RUMINAL Y LA ADECUACIÓN BACTERIANA A CADA SUSTRATO

La digestión ruminal es un proceso dinámico relacionado a la ingestión y deglución del alimento (ingesta) y la salida de líquido, bacterias y alimentos residuales no digeridos. La renovación del contenido ruminal tiene una gran influencia en la eficiencia de utilización del alimento, existiendo una relación inversa entre el índice de pasaje y la degradación del alimento.

DISTINTA VELOCIDAD DE PROCESO, DISTINTO RESULTADO
El principal objetivo de alimentar vacas lecheras es aumentar la ingesta de materia seca y la utilización de los alimentos ingeridos para la síntesis de leche. La digestión ruminal es un proceso  dinámico que involucra la ingestión y rumia y el pasaje de líquidos, bacterias y alimentos no digeridos a través del abomaso hacia el tracto digestivo.

La rapidez en la renovación y la fermentación son dos factores que determinan el índice de degradación. Por ejemplo, la fermentación ruminal de una vaca en producción de leche puede variar de generar 2,4 kg de ácido acético, 0,95 kg de propiónico y 0,92 de butírico con una ración de heno y concentrado a 0.86 kg de acético y 0,37 kg de propiónico y 0,039 de butírico en caso de consumir sólo heno. Así la tasa de renovación ruminal tiene un significativo efecto en la utilización del forraje y existe una relación inversa entre la tasa de pasaje y la degradación de los alimentos.


LA TASA DE RENOVACIÓN RUMINAL (TURNOVER).

El volumen del rumen, la tasa de fermentación, el turnover ruminal y el tiempo de digestión impactan significativamente la eficiencia de utilización del alimento.
Para lograr una alta degradación de forraje se requieren largos períodos de retención ruminal, esto se asocia a bajo turnover y gran llenado del rumen. En condiciones de pastoreo un mayor turnover ruminal puede ser ventajoso ya que la menor digestibilidad se compensa con el mayor consumo de forraje. Esto es así porque luego
de las primeras 6 horas post ingestión la tasa degradación ruminal cae en forma sostenida.

La tasa de fermentación se incrementa con el turnover hasta el punto en que la capacidad de degradación ruminal se satura. La capacidad del animal de consumir alimento, secretar saliva y eliminar material no digerible es superada y se produce un lavado de la flora ruminal con la consecuente disminución de la digestibilidad. En este punto un incremento en la ingesta de materia seca se asocia a una menor eficiencia de conversión. Por lo tanto una buena comprensión de la tasa de pasaje de los distintos  alimentos es importante en la formulación de raciones que permitan sincronizar la liberación de nutrientes, la degradación de la materia orgánica y optimizar la síntesis microbiana.

DEGRADACIÓN RUMINAL
Existe una relación inversa entre la tasa de pasaje y la degradación ruminal efectiva. El agregado de heno de alfalfa a la dieta de animales que consumían paja de trigo, aumentó el consumo de materia seca y mejoró la 1 de 4Sitio Argentino de Producción Animal digestibilidad, disminuyendo el % de fibra no degradada  en aquellos animales que tenían acceso ad libitum de alimento. Los animales alimentados en forma restringida no aumentaron la tasa de pasaje ni la digestibilidad de la materia seca. Esto indica que la presencia adecuada de proteína degradable es esencial en la síntesis de bacterias ruminales y la consecuente adecuada fermentación ruminal.
Cuando las bacterias ruminales tienen una menor tasa  de crecimiento, la energía de mantenimiento se incrementa. En términos generales el mayor consumo reduce los costos de mantenimiento y aumenta la eficiencia de las bacterias ruminales.

No obstante en situaciones donde altos contenidos  de almidón es consumido se produce una caída del pH ruminal (menos de 6) y se produce un menor desarrollo bacteriano. Dietas con alto contenido de fibra aumenta el crecimiento bacteriano como consecuencia de una mayor producción de saliva rica en minerales y bicarbonato
que actúan como tampones.

EFICIENCIA MICROBIANA
El objetivo de formular una dieta balanceada es generar un ambiente ruminal que maximice la síntesis microbiana y cubra las necesidades del animal. La flora microbiana consiste de bacterias, protozoos y hongos que pueden clasificarse de diferentes formas, se detalla en el cuadro 2 agrupadas por los sustratos que utilizan.

El 25 % de las bacterias se encuentran en la fase líquida del rumen, el 70% adherida a las partículas en suspensión y un 5% adherida a los protozoos o a la pared ruminal. A los efectos de que la concentración bacteriana se mantenga es necesario que su tiempo de generación sea menor al "giro" de la ingesta. Dado que la tasa de pasaje de las partículas es menor al del líquido  ruminal, las bacterias de menor crecimiento suelen adherirse a éstas.

Cuando se hacen cambios de dieta es importante se tenga en cuenta los tiempos de reproducción bacteriana.

Los cambios de ración deben hacerse en forma paulatina. Aditivos como cultivos de Saccharomyces cerevisiae (levaduras) adicionados en estos períodos promueve el crecimiento de algunas cepas de bacterias y estabilizan el rumen. La cantidad de bacterias celulolíticas como así también la producción de AGV tienden a ser más estables en presencia de cultivos de levaduras. 2 de 4Sitio Argentino de Producción Animal
DIFERENTES ALIMENTOS DISTINTA VELOCIDAD DE PASAJE
La ingesta de distintas especies de gramíneas y leguminosas y su estado vegetativo condicionan su degradabilidad, su consumo y su tasa de pasaje ruminal. Las leguminosas tienden a contener más lignina que los pastos, mientras que éstos suelen tener más FDA y parte de FDN. Las legumbres son más rápidamente degradadas que el raigrás, aún cuando éste es más rápidamente degradado que los otros pastos.

Las vacas de tambo pueden producir más leche y proteína de leche a partir de alfalfa que de raigrases perennes probablemente a causa de la más baja ingesta de materia seca y proteína cruda. Cuanto más baja es la ingesta de materia seca, aún el silo de raigrás tiene más lenta tasa de pasaje, como consecuencia de la más alta digestibilidad
pero menor producción de leche. En alfalfa, por el contrario, tiene mayor fragilidad de partículas que produce más rápida rotura, reduce el tiempo de retención ruminal  y favorece el consumo. Además del mayor contenido en proteínas mayor cantidad de alimento escapa del rumen para ser digerido en el intestino. Las gramíneas suelen también tener diferencias naturales que  afectan los puntos de rotura de las fibras e interfieren la fermentación microbiana.

EFECTO DE LOS ADITIVOS
El incremento de la tasa de dilución ruminal puede mejorar la producción al favorecer el crecimiento microbiano y el flujo al intestino de polímeros de glucosa, aminoácidos totales y aminoácidos bacterianos. Una serie de aditivos han sido promovidos por su habilidad de promover la síntesis microbiana y la producción de AGV, en definitiva más leche o más carne. El bicarbonato de sodio, la monensina y los cultivos de levadura son de uso corriente en la producción de leche.

El uso de monensina en animales de carne reduce la producción de acido acético y aumenta la proporción de propiónico. También el uso de levaduras y bicarbonato de sodio modificó en forma significativa los parámetros de consumo de materia seca y dilución ruminal.


CONCLUSIONES
La interrelación entre el volumen ruminal, la tasa de fermentación, y el grado de digestión de la dieta remarcan la importancia de la rotación del contenido ruminal "turnover" en la utilización de la dieta para un rumiante.

Largos tiempos de retención redundan en mayores niveles de digestión pero pueden no ser económicos en situaciones prácticas de producción. Un mayor con igual volumen ruminal lleva a un aumento de la productividad de microorganismos.

Estudios realizados con el uso de cultivos de levaduras en vacas lecheras muestran un incremento del turnover ruminal y un aumento de bacterias celulolíticas y mayor digestibilidad.

Dietas eficientes deben contener concentrados y forrajes jóvenes con óptimo turnover ruminal y máxima síntesis microbiana. Los cambios súbitos en la dieta deben ser evitados ya que provocan cambios en la flora 3 de 4Sitio Argentino de Producción Animal 4 de 4 ruminal al punto tal que bacterias sensibles al ácido láctico deben ser reemplazadas por bacterias tolerantes a una mayor acidez ruminal.

1 comentario:

  1. wow esto me ayudó bastante en mi tarea grasias al autor ;)

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