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.
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.
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.
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.
La función
principal del intestino delgado es:
- descomponer los nutrientes para que puedan ser absorbidos.
- 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.
wow esto me ayudó bastante en mi tarea grasias al autor ;)
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