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Estratificación contenido ruminal
Gas
Sólido
Zona de
eyección
Transición
Zona de
escape
potencial
Anatomía y Fisiología Animal
2010
Líquido
Elize van Lier
Grupo Disciplinario Fisiología y Reproducción
Dpto. de Producción Animal y Pasturas
Facultad de Agronomía
Basado en Cunningham 2002
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Motilidad ruminal
Flujo de ingesta en Retículo-Rumen
Vista lateral
Vista dorsal
Omaso
  Hay 2 tipos de ciclos de contracciones
•  Contracciones primarias o de mezcla (imágenes 1-13
y 14-16)
•  Contracciones secundarias o eructativas (17-21, a
SD
partir de la imagen 13)
  Las secundarias siguen a las primarias, pero no a
SV
Retículo
Retículo
Rumen
Rumen
SD = Saco Dorsal
SV = Saco Ventral
todas
  Los ciclos se repiten cada 50-70 segundos (±1440
veces por día)
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Eructación
(1) Estado de reposo
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  Mecanismo por el cual los rumiantes eliminan las
grandes cantidades de gas producidas en el
retículo-rumen como resultado de la fermentación
microbiana
  Se asocia con las contracciones secundarias del
rumen
Basado en Cunningham 2002
(2) Inicio de la secuencia primaria con elevación del pliegue
retículo-ruminal
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Basado en Cunningham 2002
(3) Primera fase de la contracción reticular
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Basado en Cunningham 2002
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(4) Segunda fase de la contracción reticular con la relajación
del saco craneal (se abre el ORO)
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Basado en Cunningham 2002
(6) Contracción del saco craneal seguido de contracción del
pilar craneal y saco dorsal
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Basado en Cunningham 2002
(5) Contracción del saco craneal seguido de contracción del
pilar craneal y saco dorsal
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Basado en Cunningham 2002
(7) Contracción del saco craneal seguido de contracción del
pilar craneal y saco dorsal
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Basado en Cunningham 2002
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(8) Contracción del saco ciego dorsal y pilar caudal, hay
desplazamiento de gas
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Basado en Cunningham 2002
(10) Onda de contracción en sentido caudal del saco ventral
hasta alcanzar el saco ciego ventral
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Basado en Cunningham 2002
(9) Contracción del pilar longitudinal y parte anterior del saco
ventral del rumen
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Basado en Cunningham 2002
(11) Onda de contracción en sentido caudal del saco ventral
hasta alcanzar el saco ciego ventral
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Basado en Cunningham 2002
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(12) Onda de contracción en sentido caudal del saco ventral
hasta alcanzar el saco ciego ventral
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Basado en Cunningham 2002
(14) Migración de la contracción del saco ventral en sentido
craneal, cuando no se produce una contracción secundario
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Basado en Cunningham 2002
(13) Contracción del saco ventral hasta alcanzar el saco ciego
ventral: desplazando gas por el borde del pilar caudal
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Basado en Cunningham 2002
(15) Migración de la contracción del saco ventral en sentido
craneal, cuando no se produce una contracción secundario
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Basado en Cunningham 2002
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(16) Migración de la contracción del saco ventral en sentido
craneal, cuando no se produce una contracción secundario
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Basado en Cunningham 2002
(18) Contracción del pilar caudal y saco ciego dorsal que empuja23
hacia delante la cúpula de gas, y comienzo de la contracción de la
parte posterior del saco ciego ventral que avanzará luego
cranealmente
Basado en Cunningham 2002
(17) Inicio de la contracción secundaria del rumen, con
contracción del saco ciego ventral y pilar caudal
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Basado en Cunningham 2002
(19) La contracción avanza rápidamente hacia delante a través
del saco dorsal y afecta también el pilar craneal. En este punto
se produce la eructación
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Basado en Cunningham 2002
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(20) Migración de la contracción del saco ventral en sentido
craneal. Con la contracción de la parte anterior del saco ventral
finaliza el ciclo.
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(21) Migración de la contracción del saco ventral en sentido
craneal. Con la contracción de la parte anterior del saco ventral
finaliza el ciclo.
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Basado en Cunningham 2002
Basado en Cunningham 2002
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Resumen motilidad Retículo-Ruminal
Factores que afectan la motilidad
 Distensión de las paredes
 Consistencia del contenido ruminal:
•  Más líquido: disminuye
•  Más sólido: estimula
 pH bajo es inhibitorio
 Concentración de Acidos Grasos Volátiles
 Osmolalidad
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Rumia:
Regurgitación
Re-masticación del alimento ingerido anteriormente
  Inspiración a glotis cerrada
  Apertura del cardias
  Contracción parcial del retículo
  Aspiración de contenido ruminal por diferencia
  Regurgitación de ingesta desde retículo-rumen
  Deglución del exceso de material regurgitado
  Re-masticación de la parte sólida (1 min aprox)
  Re-insalivación del bolo
  Deglución del bolo
de presión
  Movimientos antiperistálticos del esófago
ruminare = masticar de nuevo
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Importancia de la rumia
 Disminuir tamaño de la partícula
 Aumentar el peso específico de los forrajes
 Romper cubiertas impenetrables de los
vegetales
 Aumentar superficie del forraje accesible
para que los m.o. se fijen para realizar el
proceso digestivo
 Aporte de saliva al rumen
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Fermentación
Es la actividad metabólica de los m.o. ruminales
  Sustratos moleculares son degradados por la
acción de bacterias y otros m.o.
  Hidrólisis enzimática igual que en la digestión
glandular
  Diferencia mayor: las enzimas son de origen
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microbiano
  La digestión fermentativa es más lenta y los
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Fisiología y Reproducción
Dpto. de Producción Animal y Pasturas
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sustratos son alterados en mayor grado
  Ocurre en un medio anaerobio
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M.O. en cultivo y en el rumen
Rumen
(división = muerte)
ial
nenc
Expo
Hay condiciones
especiales en el
rumen
o
nt
Le
erte
Mu
Número de bacterias
Estacionario
Agotamiento
de nutrientes
y acúmulo de
desechos
Tiempo
1
Condiciones del medio ruminal
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Condiciones del medio ruminal ...
  Flujo lento y diferencial de ingesta permite
Rango compatible con el crecimiento de m.o.
adecuados para la fermentación
mantener la población microbiana
  Ecosistema abierto y continuo
  Aporte constante de sustratos
  Tiempo de retención
  Medio acuoso
  Reducido: baja concentración de O2
  pH entre 5.8 y 7.0 (rol de la saliva)
  Temperatura de 38 a 42 ºC
  Flujo: depende de tamaño de partículas
  Tamaño de partículas: depende de
•  Dieta
•  Rumia
•  Acción microbiana
  Tasa de dilución: el agua pasa más rápido por el
retículo-rumen
•  Afecta tamaño población de m.o. en fase líquida
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Crecimiento bacteriano
La tasa de digestión microbiana
Se limita por:
Depende de:
 Concentración de sustratos que liberan
  La estructura de la planta que regula el acceso
energía
 Nivel de nitrógeno disponible
 pH
 Acumulación de productos finales de la
fermentación
 ...
  Factores bacterianos que controlan la adhesión
bacteriano a los nutrientes (CH insolubles)
y el desarrollo de consorcios microbianos
  Complejos de enzimas hidrolíticas de los m.o.
adherentes
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Consorcios microbianos
Célula Vegetal
Almidón
Consorcio
Urea
O2
Church 1988
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Clasificación de m.o. ruminales
Más de 28 especies de m.o. funcionalmente importantes
  Celulolíticos
  Hemicelulolíticos
  Pectinolíticos
  Amilolíticos
  Ureolíticos
  Proteolíticos
  Lipolíticos
  Productores de metano
  Productores de amoníaco
  Utilizan azúcares
  Utilizan ácidos
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Interdependencia de m.o.
 Algunas especies celulolíticas no pueden
degradar proteínas
 Algunas especies proteolíticas no pueden
degradar celulosa
 Las especies juntas aprovechan:
•  hexosas producidas por las celulolíticas
•  nitrógeno y cadenas carbonadas producidos por
las proteolíticas
 Se forma un Ecosistema Complejo
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Tasa de Fermentación (mM/hora)
Fermentación de los componentes de la
alfalfa en el rumen
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  1010 – 1011 células/gramo contenido
  Anaerobios (algunos facultativos)
  Composición similar al adulto a partir de las:
•  6 semanas de edad en corderos
•  9 – 13 semanas de edad en terneros
  Las especies varían:
•  con la dieta
•  momento del día
•  condiciones variables del retículo-rumen
  Muchas se adhieren a su sustrato
Carbohidrato soluble
Pectina
Celulosa
60
40
20
0
0
5
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15
20
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Bacterias ruminales
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Tiempo (h)
Church 1988
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Bacterias ruminales
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Protozoarios ruminales
  105 – 106 células/gramo contenido
  Anaerobios
  Extremadamente sensibles a cambios en la dieta.
  Aumentan en dietas:
•  conteniendo azúcares y almidón.
•  de alta digestibilidad
  Capacidad digestiva similar a las bacterias
  Ingieren importantes cantidades de bacterias
  Pueden “secuestrar” partículas de almidón
  No son esenciales para la digestión
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Protozoarios ruminales
Dasytricha
Isotricha
Entodinium
Diplodinium
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Protozoarios ruminales
Church 1988
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Protozoarios del rumen
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Hongos ruminales
  Anaerobios estrictos
  No tienen citocromos ni mitocondrias:
dependen de los procesos de fermentación para
sus necesidades energéticas
  Las poblaciones de hongos se asocian a la
fracción de fibra
  El número se incrementa en dietas altas en fibra
  Atacan las fracciones de menor digestibilidad de
la pared celular
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Hongos ruminales
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