Apparato digerente dei monogastrici e dei poligastrici

Digestione

E’ il meccanismo attraverso il quale vengono scomposte molecole complesse assunte con gli alimenti in molecole “semplici” (AA, glucosio e acidi grassi), sufficientemente piccole da passare attraverso le mucose del tubo digerente (ed entrare nel circolo sanguigno e linfatico dell’organismo, per poter essere da esso utilizzate nei processi metabolici. La digestione degli alimenti avviene tramite processi meccanici (sminuzzamento) e biochimici (enzimi digestivi per la scissione chimica)). Può essere operata da enzimi prodotti dall’animale o da enzimi prodotti da microrganismi che vivono in simbiosi con l’animale (fermentazione digestiva). Differenti tipi di animale:
• Monogastrici carnivori: digestione esclusivamente enzimatica.
• Monogastrici onnivori: digestione prevalentemente enzimatica anche se nell’intestino crasso avvengono processi fermentativi microbici.
• Monogastrici erbivori: processi fermentazione microbica nel cieco e colon.
• Poligastrici: intenso processo di ferm. Micr. nei prestomaci prima di sottoporre l’alimento all’attività degli enzimi dall’abomaso e dell’intestino.
Monogastrici: cavita orale, faringe, esofago, fegato, stomaco, pancreas, intestino tenue, crasso, ano.
Poligastrici: cavita orale, faringe, esofago, fegato, rumine, reticolo, omaso, abomaso, pancreas, intestino tenue, crasso, ano.
L’apparato digerente è diviso in un tratto ingestivo (bocca, faringe, esofago), tratto digestivo (stomaco, intestino tenue) tratto espulsivo (intestino crasso).
Divisibile anche in parte prediaframmatica (cavità, faringe, esofago) e retrodiaframmatica (stomaco, intestino, ghiandole).

Cavità orale, prima parte tubo digerente

• Bocca: rivestita di mucosa, si apre all’esterno con la rima buccale
• Labbra: labbro inferiore e superiore, pieghe muscolo-membranose, tratti che si toccano chiamati commensure labiali
• Lingua: organo muscolo-membranoso, mobile necessaria per masticazione e deglutizione, papille.
Prensione: bovini (labbra spesse poco mobili, presenza del musello, lingua utilizzata per prendere alimenti), ovini e caprini (labbra più mobili, no musello, pascolare dove sono stati bovini perché prendono erba più corta), cavallo (labbra molto mobili strappano erba con incisivi), suino (scava con grugno e prende con labbro inferiore).
La masticazione ha lo scopo di sminuzzare e triturare l’alimento per aumentarne la superficie di attacco da parte degli enzimi. Viene effettuata con i denti. Nei ruminanti la masticazione primaria è sommaria (serve a formare un grosso bolo che viene deglutito e convogliato nel rumine) perché segue la masticazione mericica accurata.
Alla masticazione si accompagna sempre la produzione di saliva che favorisce il rammollimento e lubrificazione del cibo con formazione del bolo alimentare; estrazione di sostanze solubili nell’acqua; azione battericida (lisozima), azione tampone nel rumine*, azione antischiumogena nel rumine (es. saponine erba medica se fanno schiuma bloccano espulsione gas).
*nei ruminanti neutralizza l’acidità che c’è nel rumine e nei prestomaci prevenendo così il meteorismo.
Bovino 35-190 L di saliva; +saliva se mangia fibre e – se mangia granelle.
3 ghiandole della salivazione: ghiandole parotidi (versano secreto altezza 2° molare), g. sottomascellari (versano secreto pavimento bocca), g. sottolinguali (idem g. sottomascellari).
I denti hanno una parte nell’alveolo (radice) e una parte esterna (corona). All’interno c’è la polpa (con nervi e vasi), poi la dentina e poi lo smalto. Hanno 8 incisivi a forma di spatola (sopra solo cuscinetto dentale), no canini. In tutto hanno 32 denti (picozzi, primi e secondi mediani, cantoni). Cavalli denti in tutte 2 arcate, canini solo nel maiale.
Faringe: via dove passa sia aria che bolo alimentare. Il bolo viene spinto dalla lingua verso la faringe, avviene la deglutizione e arrivato all’esofago viene spedito allo stomaco (chimo).
Esofago: si sviluppa lungo collo e torace, attraversa diaframma per arrivare a stomaco o rumine. Ha 4 tonache (tessuti e mucose). Termina con il cardias. L’epiglottide copre apertura laringea durante passaggio bolo.
Lo stomaco dei monogastrici è un serbatoio semplice. Da una parte comunica con esofago (tramite cardia) e dall’altra con intestino tenue (mediante piloro). Lo stomaco è composto da fondo cieco (posto dorsalmente alla bocca dell’esofago) e dal corpo (si restringe fino al piloro). Ha 4 funzioni:
• Serbatoio: conservare alimenti per poco tempo
• Digestione: chimica/enzimatica alimento
• Azione meccanica potente x liquefazione cibo (chimo)
• Rilascio controllato dell’alimento
La superficie della mucosa ghiandolare contiene g. gastriche che possono essere:
• g. gastriche propriamente dette: si trovano nella lamina della mucosa, hanno cellule che elaborano enzimi pepsinogeno (enzima proteolitico inattivo convertito in pepsina da HCl) e rennina (enzima proteolitico solo in giovani ruminanti), cellule che producono HCI (azione battericida).
• g. piloriche e cardiali: producono muco che protegge pareti stomaco dall’acido e pepsina (azione lubrificante).

Digestione gastrica

Muco: protegge mucosa stomaco da enzimi proteolitici e non ha attività enzimatica. HCl e pepsina possono danneggiare mucosa gastrica. Meccanismo di difesa con formazione barriera composta da due componenti: strutturale (cellule gastriche serrate fra loro) e funzionale (muco).
Lipasi gastrica: esercita azione lipolitica sui grassi emulsionati (latte e uova) iniziando idrolisi dei trigliceridi preparando grassi all’attacco degli enzimi a livello intestinale.
Intestino tenue (duodeno, digiuno, ileo): funzioni:
• Digestiva: completa digestione
• Assorbente: attiva passaggio nel sangue e nella linfa dei prodotti della digestione.
• Motoria: causa mescolamento contenuto e suo progressivo spostamento in senso aborale.
• Endocrina: secerne ormoni che regolano funzione apparato digerente.
I villi sono organi per l’assorbimento (chilo assorbito nel loro vaso chilifero). Nell’assorbimento intestinale le sostanze assimilabili vengono assorbite dagli enterociti e rilasciate nell’interstizio dove prendono via ematica (AA e zuccheri) e via linfatica (acidi grassi). I processi di assorbimento si basano su meccanismi di diffusione, trasporto attivo ed endocitosi.
Ghiandole accessorie: nel lume intestinale riversano secreti: g. della parete intestinale (g. duodenali, g. intestinali*), g. extraparietali (fegato e pancreas).
*Tra i villi sboccano le ghiandole intestinali che producono succo enterico che contiene acqua (diluisce chimo), muco, immunoglobuline (protezione da batteri), HCO- 3 (azione tampone), enzimi enterici digestivi (lipasi, maltasi, lattasi,…).
Fegato + grossa ghiandola; nei ruminanti è sotto il diaframma sul lato destro. Sul fegato alloggia la cistifellea. Funzioni:
• Gluconeogenesi: sintesi del glucosio
• Glicogenosi: formazione glucosio dal glicogeno
• Glicogenesi: sintesi del glicogeno
• Rimozione globuli rossi vecchi , sintesi colesterolo e trigliceridi, conversione ammoniaca in urea
• Produce la bile (liquido giallo/verde) che contiene acqua, pigmenti biliari, acidi biliari, colesterolo e sali inorganici. La bile emulsiona i grassi e aumenta superficie esposta all’azione degli enzimi lipasici. Parte della bile si accumula in cistifellea e il resto va nel duodeno tramite coledoco.

Pancreas

Comprende numerosi acini che producono succo pancreatico (convogliato nel dotto pancreatico). Le componenti del succo pancreatico sono: bicarbonato per neutralizzare acidi e consentire attività enzimatiche, muco x lubrificare il chilo, enzimi amilasi pancreatica, lipasi pancreatica, proteasi e nucleasi. Enzimi immagazzinati in forma inattiva (zimogeni) negli acini per evitare lisi del pancreas.
Intestino crasso (cieco, colon, retto): parte terminale app. digerente; colon assorbe H2O e vitamine/minerali, nel retto si depositano prodotti di rifiuto, nel cieco si ha attività fermentativa (importante in erbivori monogastreici).
[Enzimi per digestione carboidrati: amilasi (saliva e pancreas), maltasi, lattasi e invertasi (intestino t.)
Enzimi per digestione proteine: rennina e pepsina (mucosa gastrica) ed enzimi in pancreas
Enzimi digestione lipidi: lipasi gastrica (digestione modesta in stomaco), bile e lipasi pancratica (idrolisi trigliceridi) nel duodeno ]

Digestione poligastrici

Nei ruminanti la digestione enzimatica ha inizio nell’abomaso e continua nell’intestino. La digestione gastrica (enzimatica) è preceduta dalla fermentazione microbica (nei prestomaci).
Ruminanti (Bovini, ovini, caprini, cervidi e bovidi selvatici) vivono in simbiosi con microrganismi
Il vitello alla nascita è un monogastrico funzionale (sviluppo completo dei prestomaci raggiunto intorno ai 3-4 mesi, prima vanno integrati AA essenziali; latte digerito in abomaso).
Nei ruminanti l’alimento ingerito dopo una sommaria masticazione, prima di giungere nell’intestino (5), attraversa quattro cavità che sono: rumine (1); reticolo (2); omaso (3) (prestomaci); abomaso (4) (stomaco vero o ghiandolare).
Rumine voluminoso sacco che occupa tutta metà sinistra della cavità addominale, con mucosa marrone. Un solco lo divide in sacco dorsale e sacco ventrale. In corrispondenza dei solchi la muscolatura inspessita si chiama pilastro del rumine. Comunica con reticolo tramite apertura (gas/fibre/liquidi e concentrati). T° 38-40°C e pH 6.2-6.5 ma si alza se alcalosi.
Reticolo tra rumine e diaframma, 2 aperture (rumine e omaso), superficie interna con creste poligonali. Sulla sup. c’è la doccia esofagea. Nei giovani incanala liquidi direttamente in abomaso. Si contrae per risalita.
Omaso di forma ovoidale, a destra del rumine, comunica con reticolo e abomaso, sup. interna presenta lamine nella mucosa (pieghe). All’interno dell’omaso è presente un prolungamento della doccia esofagea che collega reticolo e abomaso.
Abomaso stomaco ghiandolare dei ruminanti dove avviene digestione gastrica, comunica con omaso e duodeno (tramite piloro). 4 tonache (mucose) tra cui quella gastrica. pH 2 x HCl.
La ruminazione avviene quando l’animale è a riposo (12 h/gg; 11.000-40.000 atti ruminatori); consiste in rigurgito delle ingesta dal reticolo (bolo torna in esofago e in bocca) seguito da rimasticazione (mericica) e rideglutizione. Fondamentale motilità del rumine (ritorno in bocca, rimescolo, eruttazione gas di fermentazione e spinta alimenti in abomaso).
Fisiologia della ruminazione (della digestione ruminale) 1^fase meccanica: alimenti distribuiti nel rumine in diversi strati, leggeri (fibrosi) in superficie. Questo rimescolamento serve a portare massa verso esofago per rigurgito e ruminazione. Gli alimenti più densi nel rumine passano nell’omaso e poi nell’abomaso. Nel rumine avviene la digestione ruminale (anaerobiosi, T° 40°C circa e pH 6,2-6,5) grazie alla microflora ruminale (batteri, protozoi e funghi sviluppati grazie al contatto con la madre, all’aerosol di altri animali e all’alimentazione). Nell’abomaso avviene la digestione gastrica e della massa batterica grazie al lisozima.
I batteri vengono divisi in:
cellulosolitici: producono la cellulasi, enzima che digerisce la cellulosa in glucidi semplici (poi ulteriormente demoliti in AGV, anidride carbonica e metano.
emicellulosolitici: le emicellulose compongono la struttura delle cellule vegetali.
amilolitici: demoliscono l’amido, libera energia
proteolitici: utilizzano le proteine come fonte di energia
lipolitici: demoliscono i grassi fino al glicerolo per poi utilizzarlo.
produttori di vitamine: sintetizzano le vitamine del gruppo B e la vitamina K
produttori di ammoniaca: demoliscono aminoacidi, urea, ecc. con produzione di ammoniaca.
metanigeni: producono metano partendo da anidride carbonica e idrogeno
utilizzatori di zuccheri semplici
I protozoi: partecipano alla digestione della cellulosa attaccando meccanicamente la fibra I funghi: anaerobi, ruolo non trascurabile nella degradazione delle pareti cellulari delle cellule vegetali.

1. Fermentazione microbica a carico dei glucidi

Gli acidi grassi volatili (AGV) prodotti da batteri cellulosolitici sono assorbiti dalle mucose del rumine e passando nel sangue sono usati per scopi plastici ed energetici. CO2 e CH4 eliminati con eruttazione. Con razioni ricche di concentrati viene prodotto più acido acetico che abbassa pH.
(70%)+++L’acido acetico viene utilizzato a livello mammario per la sintesi del grasso del latte, sintesi degli acidi grassi, fornisce energia alle cellule. (20%)++L’acido propionico, giunto nel fegato, può essere convertito in glucosio per fornire energia o per la formazione di tessuto adiposo. (10%)+L’acido butirrico è destinato alla sintesi dei lipidi.
Anche l’amido è un polisaccaride digeribile, quindi vengono prodotti AGV ma in proporzione diversa e con formazione temporanea di acido lattico. Eccessi di amido nella dieta sono quindi pericolosi (acidosi).

Rapporto foraggi: concentrati

I processi fermentativi sono condizionati dal rapporto tra F. (fibra lentamente fermentata) e C. (amido rapidamente fermentato). +F.= tanta saliva, pH 6,2-6,5 (se troppo F. si ha dimagrimento, più grasso in latte e meno energia); +C.= produzione rapida di AGV, poca saliva, pH sotto 6,2 (se troppo C. si ha acidosi, ingrassamento, meno grasso nel latte).
2. Fermentazioni microbiche a carico delle sostanze azotate (proteine e azoto non proteico)

Proteolisi e sintesi proteica a livello ruminale

I microrganismi ruminali possiedono enzimi che compiono l’idrolisi delle proteine della dieta (scindono in AA) che possono essere utilizzati dalla microflora per la sintesi di nuove proteine. Gli amminoacidi essenziali sono ottenuti dalla fermentazione microbica (nei prestomaci dei ruminanti), non devono integrarli.
Per la sintesi proteica usano solo una piccola parte di aminoacidi introdotti con la dieta, impiegano aminoacidi da sintetizzati ex-novo partendo da N non proteico.

Degradazione dell’azoto non amminoacidico

Proteine degradate a livello ruminale in ammoniaca (NH3). Se NH3 eccede arriva al fegato e viene trasformata in urea (meno tossica dell’ammoniaca)ed è eliminata con le urine, saliva e latte (animale in lattazione).
Un eccesso di proteine nella dieta può portare: affaticamento epatico, intossicazione dell’animale (alcalosi), eccesso di urea nel latte.

3. Fermentazioni microbiche a carico dei grassi

La microflora ruminale è in grado di produrre lipasi che scindono i trigliceridi in glicerolo (metabolizzato dai batteri ai fini energetici) ed acidi grassi. Gli acidi grassi: possono giungere inalterati all’abomaso oppure vengono utilizzati per le sintesi microbiche che nel rumine.
La più importante modificazione nel rumine è l’idrogenazione degli acidi grassi insaturi (operata da batteri), quindi diventano saturi. Grassi in quantità hanno azione depressiva sull’attività batterica con riduzione della digestione. In bovine altamente produttive per aumentare la concentrazione energetica della razione si utilizzano grassi protetti dall'aggressione batterica ruminale (saponificati).

Disordini metabolici

Meteorismo-Acidosi*-Alcalosi*-Dislocazione dell’abomaso-Chetosi-Collasso puerperale
*Acidosi: pH nel sangue al di sotto dei valori fisiologici (circa 7.4) *Alcalosi: pH nel sangue al di sopra dei valori fisiologici
L’acidosi: disturbo digestivo caratterizzato dall‘abbassamento dei valori del pH ruminale da 6 a 4.
- Causa: alimentazione basata principalmente su concentrati, contenente carboidrati facilmente digeribili (cereali, miscele di cereali, foraggio concentrato). Brusco cambiamento dell’alimentazione tra asciutta e inizio lattazione, squilibri nella razione (eccessi d’amido, di carboidrati fermentescibili, di zuccheri semplici) o distribuzione degli alimenti sbagliata (usare unifeed). ++amido-++propionico=++pH= microflora ruminale rallenta e prod. AGV e resta ac. lattico= pH si abbassa ancora e condizione sistemica (pH sangue scende da 7.4) e batteri muoiono a pH 4)
- Sintomi: se pH sotto 5,5= riduzione dell’attività dei batteri amilolitici con conseguente accumulo di acido lattico, ulteriore abbassamento del pH. Il rumine smette di funzionare, l’animale cessa di consumare alimenti, cala la produzione di latte, infiammazioni della mammella, delle articolazioni e dell‘utero. Infiammazione delle pareti ruminali (parachetosi) per l’assorbimento dell’acido lattico che passato in circolo può portare a morte.
- Come si cura: somministrazione sostanze alcalinizzanti per tamponare il pH
- Come si previene: non scendere sotto il 50:50 per i rapporto F:C, dare razione di foraggi a fibra lunga che assicura la produzione di saliva. Unifeed così assume tutto (conc, farine con prot., fieno, ins.). Adattare gradualmente gli animali a nuove diete.
L’alcalosi è dovuta ad aumentata concentrazione di ammonica nel rumine dovuta ad eccesso di proteine fermentescibili nella razione o alla presenza di urea in quantità incompatibili con le possibilità digestive.
- Sintomi: appetito ridotto, riduzione periodi di ruminazione, ridotta motilità prestomacale, diarrea, tremori, urea nel latte, riduzione della fertilità e pelo arruffato.
- Cura: riduzione quota di proteine fermentescibili nella dieta con aumento della quota di carboidrati digeribili
- Prevenzione: bilanciamento del rapporto proteine e carboidrati, cioè tra fonti di azoto e di energia

Il meteorismo gassoso consiste in un abnorme accumulo di gas nel rumine, non riesce ad essere eruttato.
- Cause: pressione all’interno del rumine dovuta all’accumulo di gas di fermentazione per eccesso di carboidrati non strutturali (amido, zuccheri); presenza di corpi estranei (ostruire imbocco dell’esofago).
- Sintomi: segni di soffocamento testa tesa sul collo, narici dilatate (fame d'aria), rumine fermo e teso perché diaframma non si abbassa per no spazio e lato sx gonfio. Può morire.
- Come si cura: uso del trequarti (tipo ago da siringa con anima d’acciaio). Forando parete ruminale, anima viene estratta creando uno sfiato artificiale.
- Come si previene: no eccesso di carboidrati altamente fermentescibili nella razione
- cos’è
Il meteorismo schiumoso presenza di BOLLE SCHIUMOSE CHE INGLOBANO I GAS normalmente prodotti nel corso delle fermentazioni ruminali, impedendone l’eruttazione. La dismetabolia si manifesta quando l’animale ha ingerito leguminose verdi non affienate, umide e fredde.
- Come si manifesta: aumenta la frequenza della ruminazione e della eruttazione; poi stessi del meteorismo gassoso.
- Come si cura: somministrare prodotti antischiumogeni
- Come si previene: evitare di somministrare leguminose fresche e aumentare la fibra ruminabile

Chetosi o acetonemia dismetabolia causata da un forte squilibrio tra entrate e uscite energetiche, in presenza di rilevanti riserve adipose corporee. Caratteristica degli animali più produttivi all’inizio della lattazione che sono ingrassati durante la fase di asciutta. Richiesta urgente di fonti energetiche immediate l’organismo usa le proprie riserve adipose. Quando il ricorso ai trigliceridi è massiccio, gli acetati non riescono più ad essere smaltiti e si accumulano nell’organismo come corpi chetonici che possono essere metabolizzati dal fegato solo in misura ridotta (diventano tossici).
 Come si manifesta: bovine dimagriscono velocemente, diminuiscono produzione, emettono odore di acetone, può produrre collasso, coma e morte dell’animale.
 Come si cura: somministrazione per via endovenosa di soluzioni di glucosio, per via orale di precursori del glucosio, di epatoprotettori.
Come si previene: non fare ingrassare troppo le vacche; attenzione all’alimentazione durante le ultime fasi di lattazione e l’asciutta. Strumento fondamentale è l’osservazione dei capi (apofisi spinosa) con attribuzione punteggio di condizione corporea (BCS: Body Condition Score)
-capi prima del parto 3,5; prime fasi di lattazione 2,5 – 2,75. Per consentire passaggio dall’asciutta alla lattazione applicare un regime di transizione alimentare, iniziata la produzione di latte dividere la mandria in gruppi di lattazione.

Sindrome della vacca grassa: causa inappetenza e calo produttivo, chetosi, ritenzione placentare, zoppie, diminuzione delle difese immunitarie. Prevenibile controllando BCS.

La dislocazione dell’abomaso anomalo spostamento dalla sua sede naturale (dalla parte ventrale destra verso il lato sinistro), e torsione causato dalla formazione di gas nell’abomaso stesso.
- Cause: alimentazione errata, stress e dismetabolie, fattori genetici, affezioni organiche (ritenzione di placenta, epatiti), fattori causali meccanici (movimenti prestomacali, parto)
- Come si manifesta: deperimento progressivo, rifiuto del cibo, calo nella produzione di latte. Spesso entro 1 mese dal parto. Diagnosi con ascultazione del fianco sinistro e destro.
- Come si cura: intervento chirurgico per riportare l’abomaso nella sua sede
- Come si previene: garantire buone condizioni di fermentazione, adeguata quantità di fibra strutturata lunga. Fieno grossolano in asciutta.

Gli avicoli

Becco (no labbra e denti), gozzo (estroflessione esofagea che immagazzina cibo consumato; alimenti inumiditi per scarsa attività digestiva), proventricolo (stomaco ghiandolare, succhi digestivi), ventriglio/stomaco muscolare (organo muscolare per sminuzzare cibo), cloaca (termina qui il digerente, l’app. urinario e riproduttivo).

Gli pseudo ruminanti

Bocca, esofago, stomaco, fegato, pancreas, cistifellea, piccolo intestino= simili a monogastrici Grosso intestino= più grande, camera di fermentazione, microflora digerisce carboidrati strutturali in AGV che vengono assorbiti.