Aula Teorica 3 - Sist Digestivo - Digestao em Ruminantes

Prévia do material em texto

MEDICINA
VETERINÁRIA
ESCOLA
UNIVERSITÁRIA
VASCO DA GAMA
Sistema Digestivo
COIMBRA
Fisiologia
Daniela Franco da Silva - daniela.silva@euvg.pt
Ano Letivo 2023/2024
Aula adaptada - Hugo Vilhena
Sistema Digestivo
Digestão em Ruminantes –Processo Fermentativo
Ref: UFPA
Sistema Digestivo
O sistema digestivo dos ruminantes compreende boca, faringe,
esófago, pré-estômagos (rúmen, retículo, omaso), abomaso
(estômago verdadeiro ou glandular), intestino delgado, intestino
grosso, reto e ânus. Os órgãos acessórios são: dentes, língua,
glândulas salivares, fígado e pâncreas.
O sistema digestivo dos ruminantes compreende boca, faringe,
esófago, pré-estômagos (rúmen, retículo, omaso), abomaso
(estômago verdadeiro ou glandular), intestino delgado, intestino
grosso, reto e ânus. Os órgãos acessórios são: dentes, língua,
glândulas salivares, fígado e pâncreas.
O sistema digestivo dos ruminantes compreende boca, faringe,
esófago, pré-estômagos (rúmen, retículo, omaso), abomaso
(estômago verdadeiro ou glandular), intestino delgado, intestino
grosso, reto e ânus. Os órgãos acessórios são: dentes, língua,
glândulas salivares, fígado e pâncreas.
Sistema Digestivo
1. Estrutura do Estômago
- Muito volumoso – ¾ da cavidade abdominal
- Pluricavitário:
Retículo
Rúmen Pré-estômagos
Omaso
Abomaso – Estômago 
glandular
Commons.
Pré-estômagos – epitélio estratificado escamoso e estratificado aglandular 
não secreta muco nem sucos gástricos
Ilustração: By Pearson Scott Foresman , via Wikimedia 
Sistema Digestivo1. Estrutura do Estômago
- Retículo (O retículo é o órgão que participa do processo de ruminação, já que é o 
responsável pela contração que leva a regurgitação)
Em contacto com o diafragma
↓
Prega Retículo-Ruminal
↓
- Rúmen
▪ Compartimento mais volumoso.
▪ Em contacto com a parede abdominal esquerda.
▪ Dividido em vários compartimentos ou sacos← Pilares musculares que 
se projectam para o lúmen ruminal (externamente correspondem aos 
sulcos)
Sistema Digestivo
1. Estrutura do Estômago
- Sulcos longitudinais direito e esquerdo – dividem o rúmen num saco 
dorsal e num saco ventral
- Sulco cranial – separa o saco ventral do saco cranial
- Sulcos coronários dorsal e ventral, juntamente com o sulco caudal –
delimitam os sacos cego ventral e cego dorsal
Sistema Digestivo
HORST E. K; HANS. G. L. Anatomia dos animais domésticos. Texto e atlas colorido,- 4ª edição, Editora Artmed, 
2011
Sistema Digestivo
1. Estrutura do Estômago
- Omaso
• Localizado na região direita
• Forma esférica – dividido em
corpo e canal omasal
Retículo
↓ ← Orifício retículo-omasal
Omaso
↓ ← Orifício omaso-abomasal
Abomaso
Sistema Digestivo
1. Estrutura do Estômago
- Abomaso
Localizado na região abdominal direita
Forma de saco alongado, constituído por uma extremidade cega – fundus, 
e uma extremidade pilórica → Piloro → Duodeno
Mucosa glandular - ≈ monogástricos
Sistema Digestivo
1. Estrutura do Estômago
Inervação Extrínseca:
- ++ n. Vago – Parassimpática
▪ Tronco vagal dorsal e tronco vagal ventral – Inervação do retículo,
rúmen, omaso e abomaso
- Inervação Simpática pouco significativa
Sistema Digestivo
ESTÔMAGO DO PRÉ-RUMINANTE
Desenvolvimento
Rumen Development in the Dairy Calf (https://www.dairyherd.com/article/rumen-development-dairy-calf-1)
Sistema Digestivo
1.2. Estômago do Pré-Ruminante
▪ No momento do nascimento, o tamanho dos pré-estômagos (no
seu conjunto) é < ao do abomaso.
▪ No o animal adulto corresponde a ≈ 90% do volume total
Fonte: http://www.bibliotecas.sebrae.com.br
Sistema Digestivo
1.2. Estômago do Pré-Ruminante
Desenvolvimento dos pré-estômagos:
1. Nascimento – 3 semanas de vida
Animal pode ser considerado “não ruminante” porque depende
exclusivamente de uma alimentação láctea
Sistema Digestivo
1.2. Estômago do Pré-Ruminante
2. 3 semanas – 8 semanas
Período de transição em que ocorre um desenvolvimento gradual dos
pré-estômagos devido ao início da ingestão de pequenas quantidades
de alimento sólido
Sistema Digestivo
1.2. Estômago do Pré-Ruminante
3. A partir das 8 semanas de vida
Alcançam-se as proporções típicas do animal adulto
Nota Importante: Com uma alimentação exclusivamente láctea, os pré-
estômagos mantêm-se rudimentares até 14-15 semanas ou até + tarde
Sistema Digestivo
1.2. Estômago do Pré-Ruminante
Sistema Digestivo
1.2. Estômago do Pré-Ruminante
Sistema Digestivo
Sistema Digestivo
1.2. Estômago do Pré-Ruminante
• Goteira Esofágica (ou Sulco Reticular) – Invaginação da parede em forma
de canal, que se estende desde o cárdia até ao orifício omaso-abomasal;
quando estimulada, os seus músculos contraem-se formando um tubo que
une o cárdia ao canal omasal
• É muito importante no animal lactante, porque permite a passagem
directa do colostro e leite directamente do esófago ao abomaso, sem
passar no retículo-rúmen, onde ocorreriam fermentações não desejáveis
• O Funcionamento da Goteira Esofágica é praticamente exclusivo de
animais lactantes; a sua actividade diminui significativamente após o
desmame e ao longo da vida do animal.
(No animal adulto poderá ser desencadeado pela ADH em situações de desidratação
grave ou ↑ osmolaridade plasmática: permite a passagem de água directamente do
esófago ao local de > absorção – ID)
Sistema Digestivo
1.2. Estômago do Pré-Ruminante - Goteira Esofágica 
• O Reflexo da Goteira Esofágica pode ser desencadeado por
estímulos centrais ou periféricos: visualização do leite, sucção,
estimulação de receptores mecânicos e químicos (por
determinadas substâncias como glucose, proteínas e minerais) da
faringe.
• Via n. Trigémio (V) → Centro Bulbar → Fibras eferentes vagais
↓
• Estimulação dos bordos da goteira (→ formação de um tubo) e
inibição da motilidade dos pré-estômagos
• O leite coagula quando chega ao abomaso → distensão
abomasal → inibição do reflexo de contracção da goteira
esofágica e reforça inibição da motilidade dos pré-estômagos
Sistema Digestivo
1.2. Estômago do Pré-Ruminante - Goteira Esofágica 
No bezerro, o abomaso secreta uma enzima específica para a 
digestão do leite, a quimosina, que coagula o colostro/leite, 
formando um coágulo de caseína e liberando o soro.
Sistema Digestivo
2. Função Mecânica do Estômago 
Sistema Digestivo
2. Função Mecânica do Estômago 
Sequência coordenada de actos motores que são
imprescindíveis para:
- Correcta mistura e propulsão do conteúdo alimentar
- Ruminação
- Eliminação das grandes quantidades de gases provenientes da
fermentação microbiana
» Os fenómenos de motilidade têm origem na actividade
eléctrica das células musculares lisas dos diferentes
compartimentos gástricos
Sistema Digestivo
2.1. Motilidade do Retículo-Rúmen
2 Tipos de Ciclos de Contracção:
- Contracções Primárias ou de Mistura
- Contracções Secundárias ou Eructativas
Sistema Digestivo
Fonte: Adaptado de WÜNSCHE & BUDRAS (2003) 
Sistema Digestivo
2.1.1. Contracções Primárias ou de Mistura
Função de misturar o alimento e estratificar o conteúdo do retículo-
rúmen
- Produzem-se de forma cíclica
período de repouso alimentar – 1 contracção / minuto
período de ingestão - > 1 contracção / minuto
Sistema Digestivo
2.1.1. Contracções Primárias ou de Mistura
Inicia-se com uma contracção bifásica do Retículo
↓
Sequência de contracções no Rúmen:
Início: contracção no saco cranial
↓
Contracção do saco dorsal no sentido cranio-caudal e do saco cego
dorsal
↓
Contracção do saco ventral no sentido cranio-caudal
↓
Contracção do saco cego ventral
Sistema Digestivo
2.1.1. Contracções Primárias 
ou de Mistura
1-16 – Ciclo de contracções
primárias
17-21 – Ciclo de contracções
secundárias
Sistema Digestivo
2.1.2. Contracções Secundárias ou Eructativas
Função de deslocar o gás produzido na fermentação microbiana
(++ CO2 e Metano) até ao cárdia, para que possa ser eliminado
por eructação, evitando a distensão ruminal.
- Desenvolvem-se após as contracções primárias, quando a
quantidadede gases produzidos na fermentação microbiana é
elevada; ≈ 50% das contracções primárias
- Não há participação do Retículo
Sistema Digestivo
2.1.2. Contracções Secundárias ou Eructativas
Sequência de contracções no Rúmen:
Início: contracção do saco cego ventral
↓
Contracção do saco cego dorsal
↓
Contracção do saco dorsal no sentido caudo-cranial
↓
Contracção do saco ventral no sentido caudo-cranial
Sistema Digestivo
2.1.2. Contracções Secundárias
ou Eructativas
1-16 – Ciclo de contracções
primárias
17-21 – Ciclo de contracções
secundárias
Sistema Digestivo
ESTRATIFICAÇÃO DO ALIMENTO NO RETÍCULO-RÚMEN
Sistema Digestivo
2.2. Estratificação do Alimento no Retículo-Rúmen
Sistema Digestivo
2.2. Estratificação do Alimento no Retículo-Rúmen
O alimento no retículo-rúmen estratifica-se em função do seu peso e do
padrão de motilidade do RR.
A estratificação condiciona os movimentos do material alimentar e a sua
passagem aos compartimentos seguintes.
Sistema Digestivo
2.2.1. Estratificação do Alimento no Retículo-Rúmen – Zonas do RR
1. Cúpula de gás – região dorsal do rúmen
2. Zona sólida – constituída por partículas de forragens de tamanho
grande; encontra-se em flutuação devido à existência de grandes
quantidades de gás retido entre as partículas
3. Zona semi-líquida – consistência em constante transição entre a fase
sólida e a fase líquida
4. Zona líquida (densa) – região ventral do rúmen
» Estas 4 zonas são criadas
pelo peso dos seus constituintes
Sistema Digestivo
2.2.1. Estratificação do Alimento no Retículo-Rúmen – Zonas do RR
5. Zona de Ejecção – região do retículo e saco cranial do rúmen
6. Zona de Escape Potencial – ventral à anterior
» 2 zonas funcionais com origem nos padrões de motilidade do RR
Sistema Digestivo
MOVIMENTOS DO ALIMENTO NO RETÍCULO-RÚMEN
Sistema Digestivo
2.2.2. Movimentos do Alimento no Retículo-Rúmen
Ingestão do alimento → Mastigação – trituração parcial e ensalivação
↓
Retículo recebe bolo alimentar constituído por fibras de dimensões
relativamente grandes
↓ ← 1ª fase de contracção Reticular
Zona sólida do saco dorsal
← Bactérias actuam sobre as partículas do alimento – início
da fermentação → ↓ partículas e formação gás
←Movimentos circulares do saco dorsal (sentido contrario aos
ponteiros relógio)
Sistema Digestivo
2.2.2. Movimentos do Alimento no Retículo-Rúmen
Zona semi-líquida → Zona líquida do saco ventral
↓
Saco ventral (zona líquida) – movimento circular no sentido dos 
ponteiros do relógio
↓
Alimento conduzido para a região do pilar cranial do rúmen
↓ ↓
Material com baixo Material mais denso
peso específico ↓
↓ Zona de escape potencial
Zona Intermédia Contracções do saco cranial 
(partículas < 4 mm) 
Omaso
Sistema Digestivo
2.2.2. Movimentos do Alimento no Retículo-Rúmen
Sistema Digestivo
RUMINAÇÃO
Sistema Digestivo
2.3. Ruminação
Remastigação do alimento proveniente do Retículo-Rúmen.
- Começa imediatamente antes do ciclo de contracções primárias
- Inicia-se com uma contracção “extra” do Retículo, que precede a
sua contracção bifásica no ciclo primário
- O alimento “seleccionado” para a ruminação tem origem na
zona de ejecção (região dorsal do retículo) – consistência da
zona semi-líquida (pastosa). Não é o alimento mais grosseiro,
mas sim aquele que já sofreu acção das contracções do RR e
acção fermentativa dos microrganismos ruminais.
Sistema Digestivo
2.3.1. Fases da Ruminação - Trituração
Mastigação rápida (70 a 90 movimentos/minuto – bovinos)
(125 a 150 mov/min - ovinos e caprinos)
Os alimentos pouco divididos, acumulam-se no
rúmen juntamente com água bebida e saliva
Ruminação (4 a 10 h/dia, em 6 a 8 períodos de 40 a 50 min cada)
Regurgitação, Deglutição e remastigação do bolo alimentar.
Sistema Digestivo2.3.1. Fases da Ruminação
1º Tempo de Ruminação
a) Fase de aspiração – relaxamento do cárdia e movimento
inspiratório profundo com a epiglote fechada → passagem do
alimento ao esófago
b) Fase expulsiva – Onda peristáltica invertida do esófago;
conduz o alimento do esófago até à boca
c) Fase de deglutição dos líquidos – os líquidos regurgitados com
o alimento são deglutidos
2º Tempo de Ruminação
Remastigação (50 a 60 mov/min) e ensalivação do alimento
regurgitado
3º Tempo de Ruminação
Deglutição do bolo remastigado
Sistema Digestivo
2.4. Eructação
Mecanismo fisiológico através do qual o animal ruminante
elimina as grandes quantidades de gás que são produzidas nos
pré-estômagos como resultado da fermentação microbiana.
- Quantidade de gás eliminado por eructação é dependente do
tipo e quantidade de alimento ingerido
- ≈ 600 l/dia – bovinos
- ≈ 60 l/dia – pequenos ruminantes
Sistema Digestivo
2.4. Eructação
- A eructação está associada com as contracções secundárias do
rúmen. Embora também possa estar associada às contracções
primárias do RR, à ruminação e até pode ocorrer de forma
independente da motilidade RR .
- Grande parte do gás eructado é inspirado, pelo que alguns dos
seus constituintes podem passar à corrente sanguínea.
(Justifica o facto de alguns alimentos, como cebola e alho que originam a
formação de gases com aroma forte poderem alterar as características do leite
– esses gases são absorvidos e alcançam a gld mamária)
Sistema Digestivo
2.4.1. Constituição do Gás Eructado
Dióxido de carbono
Metano
Azoto
Oxigénio
Hidrogénio
Sulfureto de hidrogénio
Outros gases
65%
25%
7%
0,5%
0,2%
0,01%
Sistema Digestivo
2.4.2. Fases da Eructação
1º Tempo de Eructação
Após a contracção secundária do saco dorsal do rúmen;
Encerramento da nasofaringe associada a um ligeiro esforço
inspiratório
2º Tempo de Eructação
Abertura do cárdia e relaxamento do esfíncter esofágico caudal
→ passagem do gás ao esófago
3º Tempo de Eructação
Contracção esofágica antiperistáltica – Eructativa
Sistema Digestivo
DIGESTÃO FERMENTATIVA
Sistema Digestivo
3. Digestão Fermentativa
Digestão em que os substratos são digeridos pela ação de
bactérias e outros microrganismo.
Tal como na digestão enzimática, ocorre hidrólise dos substratos,
mas pela acção de enzimas microbianas.
Este tipo de digestão permite ao animal ruminante “digerir” e
aproveitar os Hidratos de Carbono que constituem as paredes
celulares das plantas.
Nos ruminantes, a digestão mecânica e fermentativa que ocorre
nos pré-estômagos representa ≈ 60 - 90% da digestão total
Sistema Digestivo
MICRORGANISMOS DO RETÍCULO-RÚMEN
Sistema Digestivo
3.1. Microrganismos do Retículo-Rúmen
- ++ Bactérias e Protozoários, também fungos
- Simbiose com o Ruminante
- Microrganismos anaeróbios obrigatórios ou facultativos
- Protozoários e Fungos não são essenciais à sobrevivência do
Ruminante
Sistema Digestivo
3.1. Microrganismos do Retículo-Rúmen
Sistema Digestivo
3.2. Substratos e Produtos da Digestão Fermentativa
3.2.1. Digestão dos Hidratos de Carbono
Forragem – principal fonte de alimento dos ruminantes
- Celulose Hidratos de Carbono; não são digeridos
- Hemicelulose pelos sist. enzimáticos dos mamíferos;
- Pectina são digeridos pelos microrganismos
- Lignina – grupo heterogéneo de substâncias fenólicas, resistentes
à ação de enzimas digestivas dos mamíferos e dos microrganismos
Sistema Digestivo
3.2. Substractos e Produtos da Digestão Fermentativa
3.2.1. Digestão dos Hidratos de Carbono
Digestão microbiana da celulose, hemicelulose e pectinas
↓
Glucose, outros monossa-
carídeos e polissacarídeos
de cadeia curta
↓
Piruvato
↓
Produtos finais da fermen-
tação dos HC, ++ ácidos
gordos de cadeia curta:
acetato, butirato e propionato
↓
Sistema Digestivo
3.2. Substractos e Produtos da Digestão Fermentativa
3.2.1. Digestão dos Hidratos de Carbono
↓
Absorvidos através das paredes dos pré-estômagos
↓
Ácidos gordos são integrados no metabolismo aeróbio dos ruminantes –
constituem o principal substrato metabólico para os ruminantes
(exercem a mesma função que a glucose nos monogástricos)
A partir do CO2 formado nestasreações, produz-se gás metano.
Sistema Digestivo
3.2.2. Digestão das Proteínas
▪ A maioria da proteína contida na dieta sofre fermentação
microbiana no rúmen.
▪ Os ruminantes dependem quase exclusivamente da biomassa de
proteína microbiana.
▪ Apenas uma pequena fração da proteína ingerida não sofre este
processo.
Sistema Digestivo
3.2.2. DIGESTÃO DAS PROTEÍNAS
Metabolismo proteico dos microrganismos
▪ Proteases na superfície da membrana celular do microorganismo
degradam a proteína da dieta em péptídeos, que são absorvidos
→ aa → Proteínas
Sistema Digestivo
3.2.2. DIGESTÃO DAS PROTEÍNAS
▪ Síntese intra-celular de aa a partir de NH3 e AGV → Proteínas
▪ Os aa intra-celulares que não são utilizados pelos microrganismos
para a síntese de proteína microbiana → AGV e NH3 → Fluído
Ruminal
Sistema Digestivo
3.2.2. Digestão das Proteínas
Sistema Digestivo
3.2.2. Digestão das Proteínas
O facto de os microrganismos poderem sintetizar a.a. a partir de fontes azotadas
não proteicas, é muito importante em termos de produção animal; os
ruminantes podem ser alimentados com fontes de azoto não proteico –
amoníaco, ureia ou nitratos, muito mais baratas que as fontes proteicas, que
serão depois convertidas em proteínas pelos microrganismos.
Esta característica é também aproveitada pelos ruminantes através do
aproveitamento da ureia endógena. Quando existem baixas [ ]s de amoníaco
no rúmen, este capta a ureia formada no fígado através do metabolismo
proteico - pela corrente sanguínea ou através da saliva. Qd existem qtdds
elevadas de proteína na dieta, produz-se um excesso de amoníaco no RR que é
absorvido pela sua parede; a partir deste amoníaco forma-se ureia no fígado,
que é excretada através da urina
Sistema Digestivo
3.2.3. DIGESTÃO DAS GORDURAS
- Triglicerídeos → Glicerol e Ácidos Gordos
↑
Hidrólise microbiana no rúmen
- Glicerol → (++) Ácido Propiónico
↑
Fermentação microbiana
- Ácidos Gordos Insaturados
↓ ← Ambiente fortemente redutor do RR → Hidrogenação
Ácidos Gordos Saturados – (gordura da carne e do leite rica em
ácidos gordos saturados)
Sistema Digestivo
3.2.4. SÍNTESE DE VITAMINAS
Determinadas bactérias do RR têm a capacidade de sintetizar
algumas vitaminas do complexo B e vitamina K
↓
Ruminantes não sofrem carências nutricionais destes
componentes
Sistema Digestivo
Bibliografia
Herdt, Thomas (2002), Digestion: the Fermentative Processes. Textbook of
Veterinary Physiology, 5th Ed, section IV, ch. 31, pp. 280-303. W. B. Saunders
Loshuertos, María Pilar (1995), Fisiología Digestiva de los Ruminantes. Fisiologia
Veterinaria, parte VII – Sistema Digestivo, cap. 46, pp. 599-618. McGraw-Hill
Martins, José Júlio Gonçalves Barros, Fisiologia da Digestão: O Ecossistema
Ruminal. UTAD
Sistema Digestivo
Objetivos Pedagógicos
- Conhecer a estrutura gástrica dos ruminantes
- Compreender a constituição dos compartimentos gástricos do
animal pré-ruminante
- Compreender o mecanismo e a importância da goteira esofágica
- Compreender os ciclos de contração primária e secundária
- Compreender os mecanismos de estratificação do alimento no
retículo-rúmen
- Compreender os mecanismos de ruminação e eructação
- Conhecer e compreender a importância dos microorganimos no
retículo-rúmen
- Compreender o processo fermentativo de digestão dos hidratos de
carbono, proteínas, lípidos e vitaminas
- Compreender a importância dos microorganismos na digestão dos
nutrientes