fisiología digestiva de monogástricos
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FISIOLOGIA DIGESTIVAPROF. GEOVANNY FINOL PARRA
FISIOLOGIA ANIMAL
Las células necesitan de un suministro constante de nutrientes para soportar las reacciones químicas
dependientes de energía.
Alimento + O2 H2O + Energía
Además, la función celular depende de la disponibilidad de agua y varios electrolitos
Para mantener la homeostasis, las moléculas de nutrientes usadas para la producción de energía deben ser reemplazadas
continuamente por nutrientes ricos en energía. Similarmente, el agua y los electrolitos que se pierden constantemente en la orina y
el sudor deben ser reemplazados constantemente.
El sistema digestivo contribuye a la homeostasis al transferir nutrientes, agua y electrolitos desde el medio externo (sistema digestivo) hacia el medio interno. El sistema digestivo no regula
directamente la concentración de alguno de estos nutrientes en el medio interno. Pero si optimiza las condiciones para la digestión del
alimento y absorción de los nutrientes
FISIOLOGIA DIGESTIVA
HOMEOSTASIS
MEDIO EXTERNO
MEDIOINTERNO
ALIMENTOS NUTRIENTES
MAMIFEROS
Autótrofos: Autoabastecerse
Heterótrofos: consumen compuestos orgánicos
Holotrofos: consumen a otros seres vivos
CLASIFICACION DE LOS ANIMALES DE ACUERDO A SUS METODOS DE ALIMENTACION
CARNIVOROS
Alimentos ricos en energía y
proteína
OMNIVOROS
Alimento de origen animal y
vegetal
Digestión Enzimática.
TGI parecido al de carnívoros.
FILTRADORES
DETRIVOROS
ALIMENTADORES DE FLUIDOS
HERBIVOROSAlimentos de poca energía
Procesamiento Microbiano
Dos Tipos:
Fermentación Pregástrica
(Rumiantes)
Fermentación Postgástrica
(Caballo y conejo)
ALIMENTOS:
Todos los productos comestibles
NUTRIENTES:compuestos que son aprovechados por el animal
COMPONENTE ANIMAL O VEGETALAGUA
MATERIA ORGANICALip., Prot., CHOs, Vit.
MATERIA SECA
MATERIA INORGANICA
MINERALESMacrominerales: Ca, P, K, Na, Cl,
Mg, S.
Microminerales: Fe, Zn, F, Si, I, Mn, Cu, Mo
Trazas: Se, Co, V, Ni.
APARATO DIGESTIVOANATOMIA Y EVOLUCION
MUSCULATURA ESTRIADA EN BOCA, ESOFAGO Y RECTO
EN EL RESTO DEL TGI, MUSCULATURA LISA
Conejo Glándulas salivares
Ciego
Ano
Recto
Intestino delgado
Intestino gruesoEstomag
o
Hígado
Dientes Esófago
DIFERENCIAS
MONOGÁSTRICOSUn solo estómago
POLIGÁSTRICOSProventrículos y estómago
FUNCIONES DEL APARATO DIGESTIVO
1. Motilidad
2. Secreción
3. Digestión
– Enzimática y fermentativa
4. Absorción.
5. Almacenamiento y eliminación (defecación)
CONTROL DE LA INGESTA O COMPORTAMIENTO ALIMENTARIO PERIODICO
•PERIDIOCIDAD PRANDIALAlimentación Ad libitum.Hábitos diurnos y nocturnos.Control a nivel del hipotálamo.
•PERIODICIDAD POSPRANDIALEfecto de la comida sobre la subsiguiente ingesta.
INICIO DE LA INGESTASENSACION DE HAMBRE
AYUNO PREVIO
TEORIAS:
LIPOSTATICA
AMINOSTATICA
CONTENIDO GASTRICO
GLUCOSTATICA
SACIACION
DETERMINA EL TAMAÑO DE LA COMIDA
Propiedades organolépticas.
Distensión gástrica
Boca y faringe
Intestino delgado
CCK
Hipotálamo
Estomago
Cerebro
SALIVAIMPORTANCIA EN MONO Y POLIGASTRICOS
Origen: GLANDULAS
Tipos:Serosas. S.N.A. Parasimpático Mucosas. S.N.A. Simpático
Composición: Na, Cl, HCO3, PO4,
Mucina, Urea, H2O
FUNCIONES DE LA SALIVA
•FORMACION DEL BOLO
•LUBRICACION
•ACCION BACTERIOSTATICA
•EFECTO BUFFER
•MEDIO LIQUIDO PARA LA FERMENTACION (POLIGASTRICOS)
•ACTIVIDAD ANTIESPUMANTES
•APORTE DE NUTRIENTES
•AMILASA (MONOGASTRICOS)
•LIPASA (POLIGASTRICOS)
DESARROLLO DEL ESTOMAGOPOLIGASTRICOS
CRECIMIENTO DE LOS PREESTOMAGOS
0-3 semanas: MONOGASTRICO Y ESTERIL
3-8 semanas: 8 semanas a adulto
DESARROLLO DE FLORAY FAUNA SIMBIOTICA
GOTERA ESOFAGICA
• Efecto del amamantamiento y calostro
• Efecto ADH (adultos)
• Receptores faringeos
Intestino delgado
Abomaso
Gotera esofágica
Retículo
Esófago
Boca
Omaso
Superficie interna del rumen
Papilas sobre el epitelio ruminal
Gotera esofágica
Estructuras en forma de panel de abejas sobre el epitelio reticular
Superficie interna del retículo
CONTROL DE LAS FUNCIONES GASTROINTESTINALES O PROCESOS DIGESTIVOS
1. MOTILIDAD
Depende de la musculatura
Estriada: boca, esófago, y ano.
Lisa el resto del TGI
• Lumen
• Mucosa
• Lamina propia
• Muscular de la mucosa
(Musculatura que mueve las vellosidades)
• Submucosa
• Muscular
Circular (mezcla) y longitudinal (propulsión)
• Plexos submucoso y mienterico entre las capas musculares
ESTRUCTURA DEL TRACTO GASTROINTESTINAL
ESTRUCTURA DEL TRACTO GASTROINTESTINAL
Vasos sanguíneos
Nervios
Páncreas
Ducto pancreáticos
Glándula submucosal
Peritoneo (mesenterio)Serosa
Músculo longitudinal
Músculo circular
Submucosa
Nervios Nódulo linfático
Mucosa
Vasos sanguíneos
ESTRUCTURA DEL TRACTO GASTROINTESTINAL
LOS PLEXOS SUBMUCOSO Y MIENTERICO CONSTITUYEN EL SISTEMA NERVIOSO DIGESTIVO O ENTERICO QUE
REGULA LA MOTILIDAD Y LA SECRECION
Musculatura longitudinal
Serosa
Musculatura circular
Submucosa
Plexo submucoso
Plexo mientérico
ACTUACION DEL S.N.A SOBRE EL S.N.G
ESTRUCTURA DEL TRACTO GASTROINTESTINAL
Paredcorporal
Peritoneo
Mesenterio
Muscular de la mucosa
Lamina propia
Membrana mucosa
Musculatura externa
Musculatura longitudinal externa
Musculatura circular interna
Plexo mienterico
Plexo submucoso
Glándulas accesorias del tubo digestivo, que vierten en el lumen del tracto digestivo.
¿Cómo ocurre la motilidad?ACTUACIÓN DE:
• SISTEMA NERVIOSO CENTRAL Y ENDOCRINO (EXTRÍSECO)
• SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO
• SISTEMA NERVIOSO GASTROINTESTINAL O ENTÉRICO
(INTRÍNSECO)
PRESENCIA DE RECEPTORES, INTERNEURONAS, NEURONAS MOTORAS Y SENSORIALES
LOS PUNTOS DE SINAPSIS SE DENOMINAN VARICOSIDADES
MEDIADORES QUÍMICOS ACh Y PEPTIDOS NEUROREGULADORES (VIP)
• SISTEMA ENDOCRINO GASTROINTESTINAL (INTRINSECO)
CÉLULAS ENDOCRINAS, SUSTANCIAS PARACRINAS Y AUTOCRINAS Y SUS PRODUCTOS.
PRODUCTOS DEL SISTEMA ENDOCRINO INTESTINAL
GASTRINA: Producto de las células G del estómago
Estimula la secreción de HCL y la motilidad
COLECISTOQUININA (CCK)Producto de las células intestinales.
Actúa sobre lípidos y AA’s.Estimula al páncreas
Regula el centro de la saciedad (hipotálamo)Estimula la contracción de la vesícula biliar
PRODUCTOS DEL SISTEMA ENDOCRINO INTESTINAL
SECRETINA: Producto de las células intestinales
Responde al pHEstimula al páncreas para la liberación de HCO3
Potencia la acción de la CCK a nivel pancreático
PEPTIDO INHIBIDOR GASTRICO (PIG)Producto de las células intestinales. inhibe motilidad y secreción gástrica
Estimula secreción de insulina
PRODUCTOS DE SECRECIÓN DEL SISTEMA ENDOCRINO GASTROINTESTINAL
FUNCIONES DE LA MOTILIDAD O MOVIMIENTOS GASTROINTESTINALES
MOVIMIENTOS PROPULSIVOSImpulsa la ingesta
Rápido en esófago y lento en intestino
MOVIMIENTOS DE MEZCLA
Retiene la ingesta Produce ruptura física y mezclado con
jugos gástricos.Permite el contacto de toda la ingesta con
los sitios de absorción
CONTROL DE LA MOTILIDAD
DUODENO:
Marcapasos capaz de despolarizarse
Potencial de membrana variable
Onda lenta que produce sincronización
Sensibilización por el S.N. enterico hacia las
fibras musculares lisas
MÚSCULO LISO GASTROINTESTINAL
POSEE UN POTENCIAL DE MEMBRANA VARIABLE Y ACTÚA COMO UN SINCITO; QUE ES UNA MASA
MULTINUCLEADA DE PROTOPLASMA PRODUCIDA POR UN GRUPO DE CÉLULAS QUE SE CONJUGAN.
CONTROL DE LA MOTILIDAD
ONDA LENTA
ES UNA PROPIEDAD INTRÍNSECA DEL MUSCULO
LISO GASTROINTESTINAL Y CONSISTE EN ONDAS DE DESPORALIZACIÓN PARCIAL QUE SE MUEVEN
EN DIRECCIÓN ABORAL CAUSANDO UNA DESPORALIZACIÓN NO UMBRAL RÍTMICA.
CONTRACCIÓN MUSCULAR
EFECTO COMBINADO ENTRE LA ONDA LENTA
(LA CONTRACCIÓN SÓLO OCURRE EN LA
CRESTA DE LA ONDA LENTA) Y EL SISTEMA
NERVIOSO INTRÍNSECO (SENSIBILIZACIÓN DE
UNA ZONA DETERMINADA, CONLLEVA A UN
POTENCIAL DE ACCIÓN Y UN ESTÍMULO
UMBRAL).
PROCESOS DIGESTIVOS
BOCA:MasticaciónSalivación del boloDeglución
FASES DE LA DEGLUCIÓN:Voluntaria (centro de la deglución en el S.N.C)Involuntaria (Faríngea)Esofágica (involuntaria)
El bolo alimenticio se forma en la boca mientras las vías
aéreas permanecen abiertas
La lengua empuja el bolo dentro de la orofaringe
mientras el paladar blando cierra la nasofaringe y bloquea las vías aéreas
La epiglotis se cierra y evita la entrada de la comida a la traquea a medida que los
músculos faringeos comienzan una onda de
contracción que lleva al bolo dentro del esófago
Epiglotis
Bolo alimenticio
LA DEGLUCIÓN
ESOFAGO
MUSCULATURA LISA Y ESTRIADA
La contracción del anillo
peristáltico que empuja el bolo hacia el
estomago
Bolo
Perístalsis en el esófago.
A medida que la onda de contracción peristáltica avanza por el esófago, esta empuja el bolo hacia el estomago
ESTOMAGO
Fondo Esófag
o Piloro
Duodeno
MucosaSubmucosa
Capas musculares Serosa Pliegues
gástricos
MOVIMIENTOS DEL ESTOMAGO• FACTORES
TIPO DE INGESTA O VELOCIDAD DE ENTREGA
ESTOMAGO PROXIMAL O FONDOCONTRACCIONES LENTAS Y DÉBILES POR EFECTO CONTRARIO DE LA Ach PARA RELAJAR, ADAPTAR Y
ALMACENAR
ESTOMAGO DISTAL O CUERPO Y PILOROCONTRACIÓN CONSTANTE Y FUERTE (MOLIENDA)
INTENSA ACTIVIDAD DE ONDAS LENTAS Y CONTRACCIONES
RETROPROPULSIÓN POR CIERRE DEL PILORO
RETROPROPULSION
Cuando la contracción alcanza el esfínter pilórico, este se cierra y no permite el vaciado
1
2
1
2
Mezclado gástrico
Contracción
peristáltica
Cuando el quimo que esta siendo propulsado y golpea el esfínter cerrado, este es retornado hacia el antro. La mezcla del quimo se completa cuando este es lanzado hacia el antro con cada contracción peristáltica
CONTROL DEL VACIAMIENTO GASTRICO
GASTRICOS:Reflejo mientérico (contracción fuerte)
Secreción de gastrina (Aumenta motilidad)
DUODENALES:Reflejos nerviosos enterogástricosGanglios simpáticos y Nervio vago
ENDOCRINOS:Gastrina: estimula el movimiento para el vaciado
CCK: se libera cuando hay mucha grasa e inhibe a la gastrinaSecretina: se libera por la acidez, disminuye motilidad y estimula
liberación de HCO3
PIG: bloquea a la gastrina y regula pH a nivel del duodeno
Vaciamiento gástrico
Contracción peristáltica
Esfínter pilórico
Duodeno
Movimiento del quimo
Dirección del movimiento peristáltico
Cardias
Esófago
Estomago
Una contracción peristáltica originada en el fondo baja hacia el esfínter pilórico.
La contracción se hace mas vigorosa a medida que esta alcanza la musculatura delgada del antro.La fuerte contracción peristáltica del antro impulsa el quimo.
Una pequeña porción del quimo es empujada al duodeno a través del esfínter parcialmente abierto. A mayor contracción del antro, mas quimo es vaciado con cada onda contráctil.
2. SECRECION
• QUIMOSINA En lactante degrada lactosa y caseína.
• PEPSINOGENO Pepsina por acción de gastrina que libera HCL y degrada proteína.
• GASTRINA Estimula liberación de HCL.
• HCL Acido Clorhídrico.
Moco, Histamina, Somatostatina, Serotonina, Glándulas Gástricas.
SECRECIONES GASTRICAS
ESTRUCTURA GLÁNDULAS GÁSTRICAS
GLANDULAS GASTRICASTIPOS DE CELULAS
• CÉLULAS DEL CUELLO, MUCOSA O CALICIFORMES
Productoras de moco, protegen el estomago.
• CÉLULAS PRINCIPALES Pepsinogeno cambia a pepsina.
GLANDULAS GASTRICASTIPOS DE CELULAS
• CÉLULAS PARIETALES HCL y factor intrínseco.
• CÉLULAS ENTEROCROMAFINES (ECL) Histamina, Serotonina.
• CÉLULAS D Somatostatina
• CÉLULAS G Gastrina
SECRECIONES ESTOMACALES
¿Cómo se libera el HCL por la célula parietal?
FASES DE LA SECRECION GASTRICACEFALICA
EL ver, oler y saborear el alimento estimula los núcleos del vago en el encéfalo.
El vago estimula la secreción de acido directa en las células parietales (efecto principal).
El vago estimula la secreción de gastrina (efecto menor).
FASES DE LA SECRECION GASTRICAGASTRICA
La distensión del estomago estimula al vago y este la secreción acida
Los aminoácidos y péptidos en la luz del estomago estimulan secreción acida
Secreción de HCL y gastrina. La secreción de gastrina se inhibe
cuando el pH es <2.5
FASES DE LA SECRECION GASTRICAINTESTINAL
Inhibición nerviosa del vaciamiento gástrico y de la secreción ácida.
Llegada del quimo al duodeno provocando distensión y aumento de la presión osmótica.
Activación de un reflejo nervioso que inhibe actividad gástrica.
La presencia de grasa en el quimo provoca la secreción duodenal de
GIP
PANCREASPORCIÓN EXOCRINA 97% TIPOS DE CELULAS:
ACINARES:
Lipasas
Amilasa.
Tripsina
Quimiotripsina.
Carboxipeptidasa.
Chitinasa.
CENTRO ACINARES Y DE LOS DUCTOS: NaHCO3
Conducto biliar
Duodeno
Células ductalesNaHCO3.
Células acinaresEnzimas digestivas
Porción exocrina
Porción endocrina
Hormonas insulina y glucagon
Sangre
Estomag
o
SECRECIONES EXOCRINAS DEL PÁNCREAS
PANCREASPORCION ENDOCRINA
3%
INSULINA
Hipoglicemiante
GLUCAGON
Hiperglicemiante
CONTROL DE LA SECRECION PANCREATICA
• Sistema Nervioso Autónomo Ach.• Sistema Nervioso Entérico.• Hormonas Gastrointestinales:
CCK Secretina
VESICULA BILIARFunción liberar sales biliares al intestino por el Esfínter de Oddi que provoca emulsificación de grasas para facilitar la absorción
EFECTO DE LAS SALES BILIARES SOBRE LAS GRASAS
HIGADO
ESTRUCTURA DEL HIGADO
FLUJO DE SANGRE Y DE BILIS EN UN LOBULILLO HEPATICO
FUNCIONES
INTESTINO DELGADO
INTESTINO DELGADO
Cripta
Submucosa
CARACTERISTICAS DE LAS MUCOSAS DEL INTESTINO DELGADO
•Área superficial intestinal muy amplia.
•Pliegues Circulares.
•Vellosidades
•Microvellosidades borde en cepillo
•Enterocitos o Célula Intestinal
Membrana Apical
Membrana Basolateral
INTESTINO GRUESO
• Ciego • Colon: Ascendente, Transverso, Descendente.• Colon Sigmoideo.• Recto
FUNCIONES DE INTESTINO GRUESO
a)Absorción del Aguab)Almacenamiento de las hecesc) Fermentación
Ondas Peristálticas y Antiperistálticas de Mezclado
Movimientos en masa.Reflejo Recto-esfintéricos
3. DIGESTION
Proceso de transformar alimentos a nutrientes absorbibles.
TIPOS: Física Masticación
Movimientos de Molienda
Química Enzimas Hidroliticas.
HCL
FASES DE LA DIGESTION
LUMINAL Secreciones estomacales, biliares y
pancreáticas.
MEMBRANOSAComplejos enzimáticos conjugados al
epitelio del intestino
4. ABSORCION
PASO DE NUTRIENTES A TRAVES DE LA MUCOSA INTESTINAL Y LUEGO A LA SANGRE
TIPOS DE ABOSRCION:•Transcelular•Paracelular
• Co-transporte con el Na+ (glucosa y AA’s)- consumo de ATP
•H20 (pasiva)
ABSORCION TRANSCELULAR Y PARACELULAR
ABSORCION TRANSCELULA
R Y PARACELULAR
ABSORCION PASIVA DE AGUA
ABSORCION DE AGUACotransporte con Na
Célula de la mucosa
Lumen intestinal
Sangre
El Na se acumula entre las células
El H2O fluye y aumenta la presión
El H2O y el Na en la base de la célula y pasan a la sangre
ABSORCIÓN DE AGUA Y ELECTROLITOS
Duodeno
Yeyuno
Ileo
Colon
Aldosterona
Aldosterona
Sangre
ABSORCION DE GLUCOSA EN INTESTINO DELGADO
COTRANSPORTE CON EL SODIO
ABSORCIÓN DE LIPIDOS
Grasas
Micelas
Absorción
Emulsificación Lipasa y lecitina
Sales biliares
Estómago Intestino
Grasa Lipasas
Micelas Bilis
Cuerpos apolares
Ac. Grasos cadena corta
Sales biliares
Lumen intestinal
Glucosa MG
TG
Síntesis de TG
Apolipoproteinas
ColesterolEsteres de colesteriloFosfolípidosVitaminas liposolubles
Quilomicrones
Yeyu
no
Célu
la d
e la m
ucosa d
el ileon
A sangre Sangre venosa portal
Cir
cu
lació
n e
nte
roh
ep
áti
ca
Linfa
Digestión y absorción de grasas
ABSORCIÓN DE CHO’s
BocaAmilasaSaliva
Absorción Cotransporte con Na
Vellosidades Enzimas
Estómago Intestino
AMILASA
CHO’s
Amilasa pancreátic
a
Maltasa
Sacarosa
Lactosa
Glucosa
Almidón
Maltosa
AMILASA
Microvellosidades Maltasa
Isomaltasa
Lactasa
Sacarasa
Cotransporte de Na
Fructosa
Galactosa
Glucosa
Transportador
Páncreas
Glándula salival
Lumen intestinal Célula de la mucosa
Sangre portal
Digestión y absorción de CHO’s
DIGESTION Y ABSOCION DE PROTEINAS
Exógenos (Alimento)
Endógenas (Enzimas digestivas propias)
Prot Estómago (HCL)
Intestino (aminopeptidasas de mucosas)
Aminopeptidasas Intracelulares
Absorción
Pepsina
Pepsina
Pepsina
Páncreas
AminopeptidasaPeptidasa
Proteínas Pepsinogeno
Polipéptidos
Carboxipeptidasas
Proteínas
TripeptidosDipeptidos
TripsinaQuimiotripsina
Elastasa
Célula de la mucosa SangrePortal
Hidrólisis
AminopeptidasasDipeptidadas
AA’s cationicos
AA’s neutros
Prolina
AA’s
Metabolismo deAA’s aniónicos
Cotransporte de H+
Cotransporte de Na+
Am
inoácid
os
1. El hígado recibe sangre de dos fuentes:
• La sangre arterial, la cual provee al hígado de O2 y los metabolitos para el procesamiento hepático, a través de la arteria hepática
• La sangre venosa que drena el tracto digestivo, llega al hígado través de la sangre portal a fin de que el hígado procese y almacene lo nutrientes recién absorbidos
2. La sangre abandona el hígado a través de la vena hepática.
MOVIMIENTO DEL QUIMO A TRAVES DEL INTESTINO DELGADO Y GRUESO
TRES TIPOS DE CONTRACCIONES
• Mezcla (Segmentación) I.D.
• Propulsión lenta.
• Complejo de Motilidad Migratorio (Motilin)
Vacía I.D.
Válvula Ileo cecal
MOVIMIENTOS DE SEGMENTACION
VALVULA ILEOCECAL
Gastrina
Esfínter ileocecal
Íleon
Apéndice
Comida nueva Colon
ascendente
Válvula ileocecal
Empuja la válvula la cierra y se contrae el esfínter
Ciego
Empuja la válvula abriéndola y relaja
el esfínter
CONTRACCIONES DE MEZCLA:•Distensión Pared Intestinal.
•Contracciones Concéntricas Espaciadas.
CONTRACCIONES DE PROPULSIÓN:•Ondas peristálticas producidas en cualquier
punto.•Se mueven en dirección anal.
•Son muy débiles.
MOVIMIENTO DEL QUIMO A TRAVES DEL INTESTINO DELGADO Y GRUESO
REFLEJOS: Gastro enterico
Gastro Ileal
FACTORES HORMONALES:
+ Gastrina, CCK, Insulina y Serotonina.
- Secretina y Glucagon
MOVIMIENTO DEL QUIMO A TRAVES DEL INTESTINO DELGADO Y GRUESO
INTESTINO GRUESO
•MOVIMIENTO PEREZOSOS:Mezcla
Propulsión
REFLEJOS: Gastro cólico.
Duodeno cólico
ALMACENAMIENTO Y ELIMINACION
5.DEFECACIÓN
REFLEJO INTRISECO
Heces en el recto Distienden pared rectal
Señales aferentes Plexo Mientérico Ondas
peristálticas en colón descendente, sigmoideo y
recto Impulsan Heces
al ano Esfínter anal interno se relaja por
señales inhibitorias del plexo mientérico
Esfínter anal externo se relaja de forma
consciente y voluntaria.
MOVIMIENTOS EN MASA DEL INTESTINO GRUESO
CIERRE ANAL Y DEFECACION
Ampolla rectal
Pliegue deKohlrausch
Músculos Esfínter anal interno
Esfinter anal externoCuerpo venosoesponjoso
Relajado
Contraído M
úscu
los c
ircu
lare
s
Sin deseo de defecar Deseo de defecar
Receptores de estiramiento
Defecación
Presión abdominal Contraído
Relajado
Mú
scu
los c
ircu
lare
s
Músculos relajados
Acortamiento rectal
RELACIONES ENTRE
ESTOMAGO (HCL),
PANCREAS (HCO3) E
INTESTINO
Esofago
Rúmen
Omaso
Retículo
Abomaso
Pancreas
Higado
Vesicula biliar
Ciego
Intestino delgado
Intestino grueso
Recto
ANATOMÍA DIGESTIVA DEL RUMIANTE
ANATOMÍA DIGESTIVA DE RUMIANTES
El estómago de los rumiantes posee 4 compartimientos y ocupan ¾ partes de la cavidad abdominal:–Rúmen –Retículo –Omaso
–Abomaso
CAPACIDAD DEL TRACTO DIGESTIVO
110-130 lts12 lts38 lts5 ltsIntestino grueso
210 mts180 mts390 mts175-180 mtsIntestino delgado (Longitud)
45-56 lts10 lt64-68 lts9 lt ltsIntestino delgado
8-12 lts7 lts--------Estomago
--------12-16 lts1.5 ltsAbomaso
--------4-8 lts1 ltsOmaso
--------12-16 lt1.5 ltsRetículo
--------80-220 lts11-38 ltsRúmen
CaballosCerdosBovinosOvinos/Caprinos
EL RÚMEN Es una cámara de fermentación anaeróbica (bajos
niveles de oxigeno).
Dicha fermentación es llevada a cabo por diferentes microorganismos.
Temperatura (38.5ºC) constante.
El pH depende de la dieta Granos y concentrados: 5 – 6 ( ácido láctico) Forrajes: 6.5 – 7 ( ácido acético).
No es funcional en animales recién nacidos.
Se desarrolla cuando el animal comienza a consumir dieta sólida.
RETICULO:• El retículo está unido al rúmen y puede considerarse
como un saco " cráneo-ventral" del rúmen (la ingesta fluye libremente entre estos dos órganos.
• Contiene microorganismos fermentadores, al igual que el rúmen.
• Proporciona un área adicional de fermentación.
• Esta conectado al omaso por el orificio retículo-omasal el cual permite el paso de partículas dependiendo del tamaño de las mismas (< 1 mm diámetro).
• A medida que la digesta es fermentada se reduce el tamaño de partículas, las cuales son empujadas al retículo y de allí al omaso.
MICROBIOLOGÍA RUMINAL
–La fermentación ruminal es llevada acabo por una rica y densa población de microorganismos.
–Cada ml de licor ruminal contiene 5 a 10 mil millones de bacterias1 millón de protozoarios Hongos y levaduras
AMBIENTE RUMINAL• El ambiente ruminal y del intestino grueso son anaeróbicos,
por tanto todos los microbios que en ellos residen son anaeróbicos o anaeróbicos facultativos.
• Como consecuencia de esto, los azucares son metabolizados predominantemente a ácidos grasos volátiles (AGV). Otros productos incluyen: acido láctico, CO2 y metano.
• Los principales AGV son: acético, propiónico y butírico. Estos constituyen la principal fuente de energía en rumiantes. La proporción de los AGV depende de la dieta.– Dietas ricas en forrajes incrementan la producción de
acético.– Dietas altas en concentrados incrementan la producción de
propiónico.
• Los microorganismos fermentadores interactúan simbióticamente (los productos de la fermentación de unas especies sirven de nutrientes para otras).
BACTERIAS RUMINALES• Las bacterias fermentativas son de diversos géneros y son
clasificados por el substrato que fermentan o por los productos finales que producen, Sin embargo muchas bacterias degradan múltiples substratos
• Algunos de los grupos principales son:– Celulolíticas (digieren la celulosa)– Hemicelulolíticas (digieren la hemicelulosa) – Amilolíticas (digieren almidones) – Proteolíticas (digieren proteínas) – Sacarolíticas (utilizan monosacáridos y disacáridos) – Utilizadoras de ácidos: láctico, succínico y málico – Productoras de amoniaco – Sintetizadoras de vitaminas– Metanogénicas: producen metano como producto final
PROTOZOARIOS RUMINALES
• Son predominantemente ciliados.
• Contribuyen sustancialmente en el proceso fermentativo.
• Utilizan el mismo tipo de substratos que las bacterias y al igual que estas, poblaciones diferentes de protozoarios muestran preferencias por substratos diferentes.
• Muchas utilizan azucares simples y algunas almacenan los carbohidratos ingeridos en forma de glicógeno.
• Son bacteriófagos (controlan las poblaciones de bacterias).
FUNCIONES DE LOS MICROORGANISMOS RUMINALES
• Digestión de la fibra dietética: • Tipos de compuestos fibrosos:
– Celulosa: representa entre el 40-50% de la materia seca total de las plantas. Es un polímetro lineal de 2000 a 3000 moléculas de glucosa con enlaces del tipo beta[1-4]. Los vertebrados no secretan enzimas que sean capaces de romper estos enlaces.
– Hemicelulosa: es un compuesto complejo formado por xilanos y mánanos los cuales son indigeribles por organismos vertebrados.
• La variada población de microorganismos ruminales secretan las enzimas necesarias para digerir celulosa y hemicelulosa, las cuales se transforman inicialmente en glucosa.
FUNCIONES DE LOS MICROORGANISMOS RUMINALES
• Síntesis de proteína microbial de alta calidad a partir de nitrógeno no proteico (NNP), como la urea o el ácido úrico excretado por las aves.
• Los rumiantes reciclan urea a través de la saliva la cual es reutilizada en la síntesis proteica en el rúmen.
• Los vertebrados requieren ciertos aminoácidos que no pueden ser sintetizados por estos (aminoácidos esenciales). Sin embargo los microorganismos ruminales si pueden sintetizarlos y por esta vía cubren los requerimientos de estos aminoácidos en el animal.
• Una gran proporción de la proteína dietética es degradada por las proteasas y peptidasas microbiales (proteolisis).
• Los péptidos y aminoácidos liberados son absorbidos por los microorganismos ruminales y son utilizados para: – Síntesis de proteína microbial.– Síntesis de AGV (fermentación de la cadena.
carbonada de los AA).– Formación de amoniaco a partir de la desaminación de
los AA.
• El resto de la proteína no degradada en el rúmen (proteína sobrepasante) es digerida y absorbida en el intestino delgado.
• La proporción de proteína degradada depende de la cantidad de esta en la dieta y del origen o fuente de la misma.
FUNCIONES DE LOS MICROORGANISMOS RUMINALES
• Las bacterias y protozoarios fluyen del rúmen al abomaso y al intestino delgado, donde son digeridos y absorbidos.
• Síntesis de vitaminas del complejo B. Los microorganismos son capaces de sintetizar todas estas vitaminas, por lo que las deficiencias de este grupo son raras en rumiantes.
FUNCIONES DE LOS MICROORGANISMOS RUMINALES
Es un órgano con una tejido interno en forma de diferentes capas foliadas (hojas).
►Sus funciones no están bien definidas.
Reduce el tamaño de partícula del bolo alimenticio (molido).
Absorción de AGV residuales, líquidos y bicarbonato.
OMASO:
ABOMASO:►Verdadero estomago glandular.
Secreción de ácidos y sus funciones son similares al estomago de los monogástricos.
►Característica distintiva: segrega lisozima.
Enzima que desdobla eficientemente la pared celular de las bacterias.
Necesaria para digerir la gran cantidad de bacterias provenientes del rúmen.
MOTILIDAD RUMINAL• Los movimientos ruminales sirven para
mezclar la ingesta, ayudan en la expulsión de gases e impulsan los fluidos y la digesta fermentada hacia el abomaso.
Se han identificado dos tipos de contracciones: Contracciones primarias: se originan en
el retículo y se extienden caudalmente a lo largo del rúmen. Este proceso involucra una ola de contracciones seguido por un periodo de relajación.
Contracciones secundarias: ocuren solo en partes rumen y están asociadas al eructo.
CONTROL NERVIOSO DE LA MOTILIDAD RUMINAL
• El centro de motilidad cerebral controla tanto la tasa como el vigor de las contracciones vía aferente del nervio vago.
• Al eliminarse el nervio vago cesa la motilidad coordinada del retículo-rúmen.
• Existen también aferentes del vago desde el rúmen al centro de motilidad en el cerebro los cuales son estimulados por receptores y quimiorreceptores en el rúmen para modular la contracciones.
• La dieta también influencia la motilidad: – Dietas ricas en forrajes provocan una mayor frecuencia de
contracciones que aquellas ricas en concentrados.– Dietas ricas en concentrados disminuye el pH del contenido
ruminal, lo cual disminuye la motilidad ruminal.
RUMIA
Es la regurgitación de la ingesta desde el retículo seguido por la re-masticación y re-ingestión de la digesta.
► Los rumiantes dedican aproximadamente 1/3 del día en rumiar.
► El bolo alimenticio es regurgitado a la boca por una perístalsis reversa del retículo.
► Un ciclo de contracciones ruminales que provocan la regurgitación del bolo alimenticio ocurre 1 a 3 veces por minuto.
RUMIAFunciones de la rumia:
Disminución del tamaño de partícula: el remasticado produce una ruptura mecánica de las partículas de forrajes lo cual incrementa la superficie de la digesta para una eficiente fermentación por parte de los microorganismos ruminales.
Aumenta el flujo de saliva hacia el rúmen (100-150 lts/día en vacas).
La saliva es rica en bicarbonato de sodio el cual neutraliza los ácidos producidos durante la fermentación y ayuda mantener el pH ruminal cerca de la neutralidad.
ERUCTO: La fermentación de los alimentos en
el rúmen genera grandes cantidades de gases (CO2, metano, amonio, etc). 30-50 lts por hora en animales adultos. 5-7 lts por hora en ovinos o caprinos adultos.
El eructo es la forma como los rumiantes liberan los gases generados por la fermentación ruminal: Previene el timpanismo (acumulación de gases
lo cual puede provocar muerte por asfixia).
MECANISMOS DE CONTROL DEL CONSUMO VOLUNTARIO EN
RUMIANTES• Los diferentes compartimientos digestivos de los rumiantes están bien inervados y generan señales que regulan el consumo voluntario
• Los dos mecanismos principales que regulan el consumo voluntario son:
Distensión ruminal • El consumo de forrajes esta correlacionado positivamente a la
tasa de digestión ruminal. Cuando la dieta es rica en fibra y de lenta digestibilidad el consumo es limitado primeramente por este mecanismo.
• Esta sustentada por el descubrimiento de receptores en la pared ruminal sensibles a la distensión y por el hecho de que el consumo se deprime cuando la capacidad ruminal se ve reducida (ej. inserción de balones inflables).
Efecto quimiostático• La concentración y flujo de nutrientes y energía, incluyendo los
AGV producidos durante la fermentación ruminal, y hormonas, están involucrados en el control del consumo.
• Con dietas de alta calidad nutricional, los AGV (principalmente acetato y propionato) en altas concentraciones a nivel ruminal tienden a deprimir el consumo.
• Los receptores epiteliales son capaces de detectar las características nutricionales de la digesta (ej, cantidad de fibra) y están involucrados en el control de la motilidad retículo-ruminal y en el control del consumo voluntario para prevenir la distensión excesiva de estos compartimientos.
CONTROL DEL CONSUMO VOLUNTARIO EN RUMIANTES
• En el abomaso, el duodeno y en el hígado también existen quimiorreceptores, todos los cuales están implicados en el control del consumo.
• Los receptores de estímulos mecánicos, químicos y de temperatura, transmiten esta información al sistema nervioso central (SNC) a través de los nervios vago y simpático.
• Un estimulo (ej. distensión ruminal) excita diferentes tipos de receptores en varias partes del tracto digestivo y un tipo de receptor (ej. en el saco anterior del rúmen) es excitado por diferentes estímulos (distensión, acidez, osmolaridad).
CONTROL DEL CONSUMO VOLUNTARIO EN RUMIANTES
• El paso del bolo alimenticio a través del tracto estimula una serie de receptores en diferentes formas y la información que llega al SNC es capaz de detectar:– Tasa de recambio en el tracto digestivo– La tonicidad del músculo visceral– La textura y composición química de la digesta– Y la extensión a la cual los nutrientes son absorbidos y se
movilizan en el organismo
• La mayoría de los autores concluyen que son diversos los factores que controlan el consumo voluntario, y que estos interactúan entre si.
CONTROL DEL CONSUMO VOLUNTARIO EN RUMIANTES
CAPACIDAD DE SELECCIÓN EN RUMIANTES
Se han propuesto cuatro teorías que determinan la capacidad de selección de dietas o forrajes
1) EufagiaEs la habilidad innata para detectar, a través de sabores y olores específicos, la presencia de nutrientes y/o compuestos tóxicos en los forrajes, y permite seleccionar aquellos con mejores características nutricionales y evitar los tóxicos
2) Hedifagia Esta teoría propone que los animales seleccionan las plantas forrajeras que son agradables al gusto, olfato y tacto en forma inmediata y evitan aquellos que no lo son. De acuerdo a esta, la evolución de los rumiantes ha operado de tal forma que los compuestos nutricionales son placenteros al animal mientras que los tóxicos son de sabor desagradable
3) Morfofisiología y tamaño
Esta teoría asume que las especies rumiantes, como resultado de su evolución en diferentes ambientes y de su capacidad o incapacidad física para pastorear; difieren en su habilidad para consumir plantas que posean diferentes características físicas
4) Aprendizaje a través del pastoreoEsta teoría involucra mecanismos de retroalimentación (feedback) que proveen la flexibilidad de seleccionar especies forrajeras con diferentes concentraciones de nutrientes y toxinas (Provenza y Balph, 1990; Provenza y Cincotta 1993).Asume que la selección de las especies forrajeras es el resultado de experiencias positivas y negativas al consumo de las mismas.
CAPACIDAD DE SELECCIÓN EN RUMIANTES
ABSORCIÓN DE NUTRIENTES
• Los AGV son producidos en grandes cantidades durante la fermentación ruminal y son de vital importancia ya que proveen mas del 70% de la energía requerida por el animal.
• Virtualmente todo el acido acético, propiónico y butírico son absorbidos a través del epitelio ruminal, desde donde son transportados por las venas ruminales a la vena porta y de allí al hígado.
• La absorción continua de los AGV del rúmen es importante para prevenir la acidosis ruminal.
• El amoniaco producto de la degradación proteica en el rúmen es absorbido a través del epitelio ruminal.
• Los minerales son absorbidos en una baja proporción a nivel del omaso.
• Las grasas, aminoácidos-péptidos, residuos de carbohidratos solubles, y el resto de los minerales son absorbidos a nivel del duodeno y el yeyuno.
ABSORCIÓN DE NUTRIENTES
COMPARACIONES DEL SISTEMA DIGESTIVO
Especies
SiAlgunas(fermentadas a AGV)
SiUtilización de grasas dietéticas directamente
SiLimitada(la mayoría convertida
proteína microbial)
SiUtilización de proteínas dietéticas directamente
Si(60-80% de los AA
microbiales)
No(fermentada hasta AGV)
Si(rúmen/retículo)
Rumiantes
NoNoUtilización de proteína
microbial
Si(absorbida como glucosa)
Si(absorbida como glucosa)
Utilización de azucares dietéticos directamente
Si(intestino grueso)
Muy limitada(intestino grueso)
Digestión de la celulosa
Fermentadores Intestinales
Monogástricos
Función
FISIOLOGIA DIGESTIVA DE AVES
CARACTERÍSTICAS ANATOMO/FUNCIONALES
DIFERENCIALES
• Inexistencia de dientes
• Maxilar superior e inferior convertidos en picos
• Ausencia de paladar blando y paladar duro hendido
• Presencia de buche y estomago muscular
• Presencia de proventrículo o estomago glandular
• Ausencia de Colon
• Existencia de dos ciegos
• Presencia de Cloaca
REGULACIÓN DE LA INGESTA
•Consumo diario del 6 al 7% del peso
corporal
•Vista y olfato predominan por ineficiencia
de gusto
•Ingesta regulada por el Hipotálamo
(centro del apetito y saciedad)
•Prevalece la teoría lipostatica
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INGESTA
•Prehesión y deglución
•Función del buche
•Contracciones de hambre
•Movimientos especiales de
vaciamiento
•(Coordinados con la molleja)
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PROVENTRÍCULOSecreta HCL
•MOLLEJAMovimientos de moliendaEnvía al duodeno el material pulverizado y devuelve al proventrículo el alimento aun grosero.
•DUODENODigestión enzimática (pancreática y biliar)Existencia de colecistoquinina y secretina.
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• CIEGOS• Digestión fermentativa
(microbiana).• Digieren el 10% de los
nutrientes.• Síntesis de vitaminas y
utilización del Nitrógeno.
• ABSORCIÓN• Se realiza principalmente en
intestino delgado.
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