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1 UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ FACULDADE DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE CURSO DE AGRONOMIA ANE KAROLINE DE LARA A RUMINAÇÃO COMO PROCESSO DIGESTÓRIO DAS ESPÉCIES RUMINANTES. Estudo dirigido referente ao primeiro bimestre da disciplina de Anatomia e Fisiologia Animal do Curso de Agronomia da Universidade Tuiuti do Paraná. Prof. Msc. Vinicius Ferreira Caron CURITIBA Outubro- 2020 2 SUMÁRIO 1.0 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 3 2.0 REVISÃO DE LITERATURA ................................................................................ 4 2.1 CONCEITOS GERAIS SOBRE A RUMINAÇÃO .................................................. 5 2.2 ANATOMIA .......................................................................................................... 7 2.3 FISIOLOGIA .......................................................................................................... 8 3.0 REFERÊNCIAS ................................................................................................... 11 3 1.0 INTRODUÇÃO A dieta do animal segue como o fator influenciador de maior importância para o funcionamento ruminal. As caraterísticas físicas e químicas dos alimentos podem modificar e determinar o modo de deterioração e a eficácia ruminal, como exemplo o volume e tamanho das partículas que interferem diretamente na taxa de passagem do rúmen, a presença, população e crescimento microbiano. Dentro do organismo acontece um grande número de processo químico, físico e fermentativo que estão relacionados e sob controle do sistema nervoso e hormonal do ruminante. A maioria dos nutrientes ingeridos, estão numa forma muito complexa e insolúvel para serem absorvidos pelo sangue e linfa, sem mudanças digestivas prévias, a maioria devem sofrer trabalhosas alterações antes da absorção. Pequenos ruminantes têm um rúmen menor, omaso mais desenvolvido e intestino grosso maior se comparado a ruminantes de grande porte, o que faz com que a permanência de conteúdo ruminal seja reduzida e a taxa de passagem seja maior em ovinos e caprinos. O comportamento alimentar dos ruminantes pode também ser interferido por fatores como idade, peso, estado fisiológico e nível de exigência de produção 4 2.0 REVISÃO DE LITERATURA O ato de pastar dos ruminantes, permite o animal forragear e comer comida rapidamente, e então armazena para a digestão posterior, sua ingestão de água, ócio, defecação, micção, locomoção e ruminação são essenciais para seu bem-estar. A microbiota ruminal e seu funcionamento espelham a alimentação, a idade, as condições geográficas e a saúde do animal (PERS-KAMCZYC et al., 2011). Com características individuais de cada ruminante, suas variações de dieta e o ambiente em que vivem, seu tempo de ruminação age como um dado eficiente. O tempo de ruminação é um indicativo utilizado como um meio de monitoração de sanidade, estado nutricional e conforto. Leves modificações no funcionamento ruminal são habilitadas de fornecer informações de doenças e lesões subclínicas, o que permite ações profiláticas. O rúmen funciona como um combinado de reservatório e câmara fermentativa dos alimentos ingeridos. Os alimentos que chegam ao rúmen pela deglutição são degradados por processos fermentativos realizados pelos microrganismos que vivem dentro do órgão: bactérias, protozoários e fungos. A digestão ou fermentação é garantida por enzimas produzidas por estes microrganismos, enzimas estas que não são secretadas, mas ficam na parede celular. Tanto o rúmen quanto o retículo e também o omaso, fornecem condições ideais para a colonização e crescimento destes microrganismos, que são os maiores responsáveis pelos processos digestivos dos ruminantes. 5 2.1 CONCEITOS GERAIS SOBRE A RUMINAÇÃO O estômago de um ruminante consiste de diversos compartimentos, sendo eles o retículo, omaso, obaso e o rúmen que funciona como um grande tanque de fermentação onde o alimento que foi misturado com saliva, sofre uma fermentação intensa, encontrando nesse compartimento grande número de bactérias e protozoários causando a degradação da celulose e a tornam disponível a digestão complementar. Coletivamente, estes órgãos ocupam quase 3/4 da cavidade abdominal, enchendo virtualmente todo o lado esquerdo e estendendo significativamente ao lado direito. Os mecanismos de ruminação são: regurgitação, remastigação, reinsalivação e deglutição, motilidade gástrica intestinal e defecação. Fatores secretórios: atividades das glândulas digestivas. Fatores químicos: enzimas ou substâncias químicas, produzidas pela mucosa gástrica como as bactérias, protozoários e fungos que estão presentes no estômago e intestino. Na primeira etapa, o alimento é mastigado e enviado para o rúmen e o retículo, onde são armazenados passando ao barrete, reduzindo o tamanho das partículas e tornando para a boca sendo insalivados e mastigados. Na segunda etapa, o bolo alimentar regurgitado retorna à boca através de contrações similares às que provocam o vômito, sendo novamente mastigado e posteriormente deglutido em direção ao omaso e abomaso. Depois da ser deglutido pela 2º vez, na 3º etapa o alimento liquidificado, passa ao omaso onde é “prensado” pelas lâminas existentes na sua mucosa, perdendo assim boa parte do excesso de água, passando, a seguir, ao abomaso. Na 4º etapa onde o alimento chega ao abomaso, ocorre o processo de digestão química do suco gástrico, o bolo alimentar passa ao intestino, onde continua o processo químico, iniciado no omaso, sofrendo ação de outras secreções do sistema digestivo (suco pancreático, bile e suco intestinal). Esse processo funciona também em duas etapas, onde as bactérias da flora dividem-se em dois grupos principais: Bactérias celulolíticas: Que digerem os volumosos (capim, feno, silagem). Bactérias amilolíticas: Que digerem os concentrados (ração, milho, farelos etc.). 6 Estruturas anatômicas envolvidas na ruminação Os animais ruminantes possuem algumas modificações em seu trato digestivo decorrente da evolução, sendo elas e por principal a dieta com alto teor de fibra. A fibra faz parte e representa uma fração dos carboidratos da digestão lenta ou indigestível do alimento que ocupa espaço no trato gastrintestinal, sendo fundamental para a manutenção das condições ótimas do rúmen, pois altera as proporções de ácidos graxos voláteis, estimula a mastigação e mantém o pH em níveis adequados para a atividade microbiana. A ingestão das fibras em transformação de energia metabolizável está inteiramente ligada com o alimente que o ruminante come, que ao longe do trato digestório passa por processo de fermentação, a fibra presente já contém por si energia, que é liberada em forma de gases energéticos e calor. A energia é indispensável para sustentar todos os processos do corpo, incluído respiração, circulação, atividade dos músculos, entre outras funções. A energia obtida pelos animais é obtida dos alimentos por processos digestivos e metabólicos, sendo os bovinos considerados energicamente ineficientes, devido a perdas que ocorrem em cada um dos diversos estágios de assimilação dos nutrientes (MARCONDES et al., 2010) A segunda perda de energia ocorre com o metabolismo da energia digestível devido a perda de energia através da urina e gases de fermentação. A perda dos gases é em decorrência da fermentação ruminal dos alimentos pelos microrganismos. O processo de digestão e fermentação, realizados pela 7 microbiota ruminal é responsável pela produção de ácidos graxos de cadeia curta, importante fontede energia. A perda de energia pela urina inclui os compostos absorvidos e não utilizados, ou seja, os produtos finais dos processos metabólicos e os produtos finais de origem endócrina. O restante da energia absorvida é direcionado parte para o metabolismo basal do animal, que basicamente, seria responsável pela manutenção da temperatura corporal e renovação de macromoléculas e outra parte para a produção animal, utilizada para crescimento ou produção. 2.2 ANATOMIA A anatomia compreende boca, faringe, esôfago, 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. Pela presença dos pré-estômagos são classificados como poligástricos ou ruminantes, animais que têm capacidade de ruminar, consistindo na regurgitação dos alimentos ingeridos, na remastigação e em nova deglutição. A língua é o principal órgão prensor, conduzindo o alimento até a boca. Ruminantes não têm dentes caninos nem incisivos superiores. A função dos incisivos inferiores se realiza pela lâmina dental constituída de tecido conjuntivo fibroso, recoberto por epitélio intensamente cornificado. A dentição dos ruminantes é de 32 dentes. O rúmen é o maior dos quatro pré-estômagos. Localiza e preenche quase todo o lado esquerdo da cavidade abdominal. Ele é dividido em quatro áreas ou sacos por estruturas musculares chamadas de pilares ruminais. Há um saco dorsal, um ventral e dois sacos posteriores. Os pilares movem o alimento pelo rúmen em sentido rotatório, misturando o conteúdo sólido com o conteúdo líquido. O órgão se movimenta continuamente, a um ritmo de um a três movimentos por minuto, proporcionando uma divisão física (conhecida pelo nome de estratificação da digesta) e mistura das forragens e outras partículas ingeridas aos líquidos. http://www.gestaonocampo.com.br/biblioteca/sistema-digestivo-dos-ruminantes/ 8 O retículo ocupa uma posição cranial e não completamente separado do rúmen, suas funções e motilidades estão muito ligadas às do rúmen. A abertura do esôfago na cárdia é comum ao retículo e ao rúmen. As paredes internas do retículo estão revestidas por uma membrana mucosa, disposta por diversas pregas em forma de favos de mel. O omaso situa-se do lado direito do retículo-rúmen, apresenta um formato esférico. Contêm em seu interior muitas lâminas musculares, que lhe conferiram o nome popular de folhoso. Na mucosa destas lâminas formam-se papilas, mais curtas e menos numerosas, se comparadas com as do rúmen. Suas principais funções estão ligadas a absorção de água, de minerais, de ácidos graxos voláteis e redução de partículas alimentares. O obaso corresponde ao quarto estômago dos ruminantes, este estômago é parecido com o estômago de não ruminantes, possui uma mucosa mais úmida do que os outros pré-estômagos, com pregas longas e altas. É localizada ventralmente ao omaso, do lado direito do rúmen. Os intestinos são divididos em duas porções com subdivisões: Intestino Delgado: duodeno (porção ativa de digestão e absorção), jejuno (porção para absorção) e íleo (porção para absorção e reabsorção); Intestino Grosso: ceco (saco cego), colo (parte mais volumosa do intestino grosso) e reto (termina no ânus). 2.2 FISIOLOGIA Rúmen O rúmen funciona como um combinado de reservatório e câmara fermentativa dos alimentos ingeridos. Os alimentos que chegam ao rúmen pela deglutição são digeridos ou degradados por processos fermentativos realizados pelos microrganismos que vivem dentro do órgão: bactérias, protozoários e fungos. A digestão ou fermentação é garantida por enzimas produzidas por estes 9 microrganismos, enzimas estas que não são secretadas, mas ficam aderidas a parede celular. Tanto o rúmen quanto o retículo (e também o omaso), fornecem condições ideais para a colonização e crescimento destes microrganismos, que são os maiores responsáveis pelos processos digestivos dos ruminantes. A atividade motora do rúmen e dos outros pré-estômagos é controlada pelo nervo vago (ramo dorsal, que inerva o saco dorsal do rúmen e o ramo ventral, que inerva o saco ventral do rúmen, o retículo, o omaso e o abomaso), ligado ao sistema nervoso autônomo. Retículo Semelhante ao rúmen, o órgão não secreta nenhuma enzima. Apresenta um movimento constante, em sintonia com a do rúmen. Do retículo, o alimento passa para o rúmen (alimento ainda não totalmente degradado/fermentado) ou para o omaso e após para o trato digestivo posterior (abomaso e intestinos). O retículo é o principal órgão que participa do processo de ruminação, já que é o responsável pela contração que leva a regurgitação. Omaso É um órgão selecionador, ele definiria se a digesta (alimento sendo digerido) que vem do retículo-rúmen está apta ou não para prosseguir para o abomaso. O material semilíquido do retículo entra no omaso pelo orifício retículo-omasal. Contrações omasais frequentes e fortes comprimem e trituram a digesta e de 60 a 70% da água é absorvida. O material de consistência mais sólida passa para o abomaso. Obaso O abomaso secreta um ácido forte (HCl) e também outras enzimas digestivas. Contudo o material que entra no estômago de ruminantes é feito principalmente de partículas alimentares não fermentadas, subprodutos da fermentação microbiana e micróbios que crescem no rúmen. Digere também alimentos não fermentados no rúmen, bem como proteína bacteriana produzida no rúmen. 10 Intestinos O rúmen cheio desloca as alças intestinais para a direita da linha média. A digestão enzimática, que se iniciou no abomaso com a quimosina ou a pepsina, é completada no intestino delgado com a participação das enzimas pancreáticas como tripsina, quimiotripsina, amilase pancreática, lipase e de outras enzimas intestinais. É no intestino delgado (duodeno e jejuno) onde ocorrerá a maior parte da digestão e absorção dos nutrientes (proteínas, lipídeos, minerais e vitaminas), ao passo que a maior parte dos carboidratos já foi fermentada no rúmen. No intestino grosso, o processo de decomposição, síntese e conversão são mediadas por enzimas bacterianas. É justamente neste órgão que a maior parte da água ingerida será absorvida, existe no intestino grosso, uma população microbiana semelhante à do rúmen, mas bem menor em número. Estes microrganismos fermentam o pouco substrato que lá chega, da mesma forma que os do rúmen, produzindo ácidos graxos voláteis e proteínas microbianas. Ocorre também certa digestão da celulose, pelas enzimas destes mesmos microrganismos. As vitaminas B e K, assim como no rúmen, também são sintetizadas neste órgão. Existe absorção destes nutrientes produzidos no intestino grosso, mas ela é bastante limitada. 11 3.0 REFÊRENCIAS MARCONDES, M.I.; CHIZZOTTI, M.L.; VALADARES FILHO, S.C.; GIONBELLI, M. P.; PAULINO, P.V.R.; PAULINO, M.F. Exigências nutricionais de energia para bovinos de corte. In: Exigências nutricionais de zebuínos puros e cruzados BR- CORTE. 2 ed. Viçosa: Valadares Filho, S.C., Marcondes, M.I.; Chizzotti, M.L.; Paulino, P.V.R. 2010. p. 85-1. 2010. Conheça a anatomia e fisiologia do sistema digestivo dos bovinos Disponível em: <https://rehagro.com.br/blog/sistema-digestivo-dos-bovinos/>. Acesso em: 30 de setembro de 2020. VALADARES FILHO, S.C.; PINA, D.S. Fermentação ruminal. Nutrição de ruminantes, v.2, p.161-189, 2006. Partição de energia e sua determinação na nutrição de bovinos de corte. Disponível em: <https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/120153/1/Nutricao-Animal- CAPITULO-02.pdf>. Acesso em 29 set. 2020.
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