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El tracto gastrointestinal tiene un funcionamiento diferente en cada especie. Esto responde a la adaptación específica de los alimentos disponibles para cada una de ellas en la naturaleza. A pesar de las diferencias funcionales, el aparato digestivo es cualitativamente similar entre los organismos animales.
Principales componentes del tracto gastrointestinal
Estómago en no rumiantes
En todos los animales, el estómago, cuando existe, está ubicado entre el esófago y el duodeno. El estómago consta de cuatro regiones: cardias, fundus, cuerpo y antro pilórico, aunque estas regiones difieren en tamaño y localización en las diferentes especies. La relajación del estómago estimula el apetito. La comida ingerida ingresa al estómago a través de la unión entre el esófago y el estómago. Luego sale del estómago a través del esfínter pilórico (la unión entre el estómago y el duodeno). Las contracciones gástricas impulsan la comida ingerida y el quimo hacia el duodeno.
El estómago secreta enzimas digestivas y ácido gástrico para facilitar la digestión de los alimentos. El pH del líquido luminal del estómago es ∼2.0 en adultos y 2-3 en los mamíferos jóvenes. La acidez gástrica ayuda a matar los patógenos, por lo cual también cumple un rol importante en la protección de la salud. El estómago de las aves difiere de forma importante del estómago de los mamíferos no rumiantes.
El estómago en rumiantes
Los animales con estómagos compartimentados incluyen al ganado vacuno, ovejas, cabras, búfalos, llamas, alpacas y camellos, entre otros. Estos animales poseen el estómago dividido en cuatro secciones denominadas: rumen, retículo, omaso y abomaso. Los primeros dos compartimientos no están completamente separados, pero son distintos, estructural y funcionalmente. Se conocen colectivamente como reticulorumen. El rumen, el retículo y el omaso también se denominan pre-estómagos.
El rumen es el primer compartimento del estómago, está cubierto por unas vellosidades llamadas papilas que aumentan el área superficial del rumen y funcionan para absorber algunos nutrientes. En condiciones normales, el rumen posee una temperatura media de 39 °C; pH entre 5.5 y 6.8; un potencial redox medio de -350 mv; la presencia de CO2 y metano. El ambiente anaeróbico extremo en el rumen es responsable de sus características únicas de digestión, entre las que se incluyen la fermentación y el crecimiento microbianos. En todos los rumiantes, el abomaso es el verdadero estómago, similar al de los no rumiantes.
Intestino delgado
El intestino de mamíferos y aves se divide en el intestino delgado (la porción del tracto digestivo entre el píloro y la válvula ileocecal) y el intestino grueso. El intestino delgado de mamíferos y aves se divide en tres partes: duodeno (la porción del tracto digestivo entre el píloro y el yeyuno), yeyuno e íleon. El yeyuno y el íleon constituyen el 40% y el 60%, respectivamente, de la longitud del intestino delgado. En él se termina de realizar la digestión de los alimentos y se realiza la absorción de los productos útiles resultantes.
Los mecanismos para la digestión y absorción de nutrientes en el intestino delgado son similares entre rumiantes y no rumiantes. El intestino delgado es un órgano altamente diferenciado y complejo que posee cuatro capas principales:
- Mucosa.
- Submucosa.
- Capa muscular externa.
- Capa serosa.
Hígado
El hígado es un órgano glandular que juega un papel central en la digestión, el metabolismo, el transporte y el almacenamiento de nutrientes, así como en la desintoxicación y la inmunidad. La vesícula biliar, que está presente en la mayoría de los vertebrados como una pequeña bolsa debajo del hígado, almacena la bilis (una mezcla de agua, sales biliares, colesterol y bilirrubina) producida por el hígado y luego la libera al duodeno en respuesta a la alimentación.
Entre los animales con vesícula biliar se incluyen vacas, gallinas, perros, gansos, cabras, cuyes, cerdos, conejos y ovejas. Por el contrario, algunas especies de mamíferos, como los caballos, aves (palomas y loros), así como todos los invertebrados, carecen de vesícula biliar. En las especies sin vesícula biliar, la bilis fluye directamente desde el hígado hacia la luz del duodeno a través del conducto biliar.
Páncreas
El páncreas es un órgano con funciones endocrinas y exocrinas. Se encuentra en todos los vertebrados, aunque presenta formas anatómicas. Como órgano endocrino, el páncreas sintetiza y libera insulina y glucagón para regular los niveles de glucosa en sangre. Como órgano exocrino, el páncreas sintetiza y libera proteasas, lipasas, amilasa, y ribonucleasas en forma de proenzimas (que se activan en la luz del intestino) o en sus en formas activas. Estas enzimas digestivas hidrolizan proteínas de la dieta, almidón, glucógeno, lípidos y ácidos nucleicos.
El jugo pancreático también contiene carbonato de sodio y bicarbonato de sodio para neutralizar el ácido del estómago y aumentar la alcalinidad en la luz del intestino delgado.
Intestino grueso
El intestino grueso es la última parte del sistema digestivo en los vertebrados. El intestino grueso se define como la combinación del ciego, el colon, el recto y el canal anal. Las capacidades relativas del intestino grueso son muy diferentes entre las especies animales. Sin embargo, en términos generales, las funciones principales del intestino grueso incluyen: reabsorción de agua e iones minerales (como sodio y cloruro), formación y almacenamiento temporal de heces, mantener una población residente de más de 500 especies de bacterias y realizar procesos de fermentación bacteriana de materiales no digeribles.
Diferencias entre especies
Aves
En las aves, el tamaño y forma del pico responden al tipo de alimento que consumen y a la forma como debe ser manipulado.
El alimento ingerido pasa a través del esófago hacia el buche, utilizado para almacenar alimento y favorecer su ablandamiento antes de que comience la digestión en el proventrículo (también conocido como el “estómago verdadero”). Dentro del proventrículo, el alimento se mezcla con ácido clorhídrico (HCl) y enzimas digestivas como en los mamíferos para iniciar la hidrólisis de proteínas y grasas.
Posteriormente, la digesta ingresa a la molleja (ventrículo también conocido como estómago muscular) para moler, mezclar y machacar, lo que facilita y aumenta la absorción en el intestino delgado. Como en los mamíferos, el intestino desemboca en el ciego. Estos ciegos son el sitio donde se produce la fermentación microbiana de la fibra y su tamaño difiere de manera importante entre especies, desde voluminosos dispuestos en pares hasta rudimentarios o ausentes.
Cerdos
En el tubo de los monogástricos se distinguen los siguientes órganos: boca, faringe, esófago, estómago, intestino delgado, intestino grueso y ano, que ya fueron descritos anteriormente. Para el caso del cerdo, las particularidades son: en la boca hay tres glándulas salivales principales, parótida, mandibular y sublingual que sirven para hidratar el alimento y formar el bolo. Este se transporta por el esófago y llega al estómago, que es un verdadero saco en el que se almacenan los alimentos y se lleva a cabo una digestión ácida. En el estómago del cerdo se reconocen cuatro regiones:
- Esófago: está ubicada en la entrada del estómago, no segrega enzimas digestivas.
- Glándulas cardias: se segrega mucosidad y se mezcla con el alimento digerido.
- Glándulas fúndicas: sección más grande del estómago en la cual las glándulas gástricas segregan ácido hidroclórico, lo cual resulta en un pH bajo de 1.5 a 2.5.
- Pilórica: segrega mucosidad para proteger las membranas del intestino del daño que podría ocasionar el paso de la digesta con bajo pH al intestino delgado. El esfínter pilórico regula la cantidad de quimo (digesta) que pasa al intestino delgado.
Rumiantes
El sistema digestivo de los rumiantes les permite digerir alimentos que otros animales no pueden. Sin embargo, también es responsable de la reducción de la eficiencia alimenticia en comparación con otras especies, como las aves o los cerdos. La principal particularidad de los rumiantes es que poseen un estómago con cuatro compartimentos, los cuales fueron mencionados anteriormente. Esto permite que los animales digieran los forrajes que son su principal fuente de alimento en la naturaleza.
Debido a las características del sistema digestivo de los rumiantes, el porcentaje del peso corporal correspondiente al tracto gastrointestinal es mucho mayor que en los monogástricos. Esto resulta en que el rumiante requiere más energía para mantener el funcionamiento del sistema digestivo. Esta es la razón principal de la diferencia en la eficiencia alimenticia entre estas especies.
Peces
Durante la fase larvaria, los peces tienen un canal alimentario funcional, pero este es estructural y funcionalmente menos complejo que el de los adultos. Durante la maduración de las larvas, ocurren cambios importantes que resultan en el desarrollo del canal alimentario adulto. Uno de los principales cambios es que las larvas carecen de un estómago morfológico y funcional.
Los peces solo tienen un intestino en oposición a un intestino grueso y delgado que se divide comúnmente en:
- Parte anterior o intestino craneal: se compone de la región vestibular (oral) o faríngea, la región branquial, compuesta por el esófago, el estómago y el píloro. En peces que carecen de estómago y píloro, consiste en el esófago y el intestino anterior a la apertura del conducto biliar. En estos peces el esfínter esofágico sirve para prevenir la regresión de los alimentos desde el intestino, debido que el intestino medio se une directamente al esófago.
- Intestino medio: es el intestino posterior al píloro. A menudo no hay distinción entre este y el intestino posterior. El intestino medio constituye un número variable de ciegos pilóricos cerca del píloro. Los ciegos pilóricos están ausentes en los peces sin estómago, aunque su función está asociada solamente al aumento de la superficie de contacto del bolo. El intestino es la porción más grande de la anatomía intestinal y se encuentra enrollado en bucles complicados. El proceso digestivo del intestino medio se asemeja histoquímicamente a los vertebrados superiores. Es ligeramente alcalino y contiene enzimas del páncreas y la pared intestinal, así como bilis del hígado.
- Intestino posterior: en algunos peces es marcado por un aumento en el diámetro del intestino.
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