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CENTRO UNIVERSITÁRIO CESMAC BRUNA HIGINO DE SOUZA SILVA O RÚMEN COMO TERMÔMETRO DE SAÚDE: revisão de literatura MACEIÓ-AL 2017/2
CENTRO UNIVERSITÁRIO CESMAC
BRUNA HIGINO DE SOUZA SILVA
O RÚMEN COMO TERMÔMETRO DE SAÚDE: revisão de literatura
MACEIÓ-AL
2017/2
BRUNA HIGINO DE SOUZA SILVA
O RÚMEN COMO TERMÔMETRO DE SAÚDE: revisão de literatura
Trabalho de conclusão de curso apresentado como requisito final, para conclusão do curso de Medicina Veterinária do Centro Universitário Cesmac, sob a orientação do Professor Dr. Saulo de Tarso Gusmão da Silva.
MACEIÓ -AL 2017/2
BRUNA HIGINO DE SOUZA SILVA
O RÚMEN COMO TERMÔMETRO DE SAÚDE: revisão de literatura
Trabalho de conclusão de curso apresentado como requisito final, para conclusão do curso de Medicina Veterinária do Centro Universitário Cesmac, sob a orientação do Professor Dr. Saulo de Tarso Gusmão da Silva.
APROVADO EM: 09/08/2017
Prof. Dr. Saulo de Tarso Gusmão da Silva
BANCA EXAMINADORA
Prof. Msc. Marcelo Araújo da Silva
Profa. Dra. Gildeni Maria Nascimento de Aguiar
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus por ser o meu maior guia, que permitiu que este momento
fosse vivido por mim, proporcionando alegria aos meus pais e a todos que
contribuíram para a realização deste trabalho.
Agradeço aos meus familiares, em especial meus pais, Norma Suelly e Bueno
Higino, por acreditarem, pelo amor, carinho e seus ensinamentos, e principalmente
por não medirem esforços para meus objetivos fossem atingidos.
Agradeço aos meus amigos, por serem meus parceiros e estarem do meu lado
em vários os momentos da vida. À Sandra Pimentel e Sophia Cavalcante por todo o
carinho e pelo auxílio direto na realização desse trabalho. Ao meu companheiro pela
proteção e afeição.
Agradeço à professora Msc. Raíssa Salgueiro por toda a sua atenção e
paciência. Ao meu orientador professor Dr. Saulo de Tarso por toda a direção,
confiança e crença na realização deste trabalho.
Obrigada à todos!
O RÚMEN COMO TERMÔMETRO DE SAÚDE: revisão de literatura THE RUMEN AS A HEALTH THERMOMETER: literature review
Bruna Higino de Souza Silva Graduanda do curso de Medicina Veterinária do Centro Universitário Cesmac
[email protected] Saulo de Tarso Gusmão da Silva
Professor Dr. do curso de Medicina Veterinária do Centro Universitário Cesmac [email protected]
RESUMO A avaliação ruminal permite a observação do funcionamento do organismo dos ruminantes como um todo, e tem se destacado a medida que a procura por proteína animal avança, além disso, as maiores exigências de mercado e do produtor em busca de resultados com um menor tempo, são fatores que justificam os estudos em espécies ruminantes. O compartimento fermentativo do sistema digestivo desses animais demonstra modificações a nível sistêmico, inclusive na identificação de predisposição de doenças. Devido à crescente mudança dietética em busca da eficiente produção, fez-se necessário o aprofundamento sobre as possíveis consequências. Desta forma, foi realizado um apanhado literário, através de artigos, teses e comunicações técnicas, para elaboração desta revisão literária. O ecossistema complexo do rúmen necessita de aspectos próprios para seu bom desempenho. A fisiologia ruminal diverge entre as espécies e os próprios indivíduos, além de ser influenciado diretamente pelas inúmeras dietas que podem ser submetidos, sendo o rúmen um órgão capaz de indicar o estado metabólico do animal. Os efeitos da modernização dos sistemas de produção de ruminantes sob a sanidade dos rebanhos, se não aplicados com cautela, podem causar prejuízos, o que traz a necessidade de utensílios para o monitoramento da saúde dos animais. O uso de parâmetros de comportamento ruminal como marcadores da saúde de rebanhos, aparece como uma ferramenta inovadora e promissora diante dos desafios atuais na produção de ruminantes. Desta forma, torna-se relevante o aprofundamento de estudos sobre de que maneira essas modificações afetam o animal e suas associações com as doenças metabólicas.
PALAVRAS-CHAVE: Distúrbios ruminais. Doenças metabólicas. Bem-estar animal. Produção animal. ABSTRACT The ruminal evaluation allows the observation of the functioning of the body of ruminants as a whole, and has stood out as the demand for animal protein advances, in addition, the greater requirements of market and the producer in search of results with a shorter time, are factors that justify studies on ruminant species. The fermentative compartment of the digestive system of these animals demonstrates changes at a systemic level, including in the identification of disease predisposition. Due to the increasing dietary change in search of the efficient production, it was necessary the deepening on the possible consequences. In this way, a literary survey was made, through articles, theses and technical communications, to elaborate this literary revision. The complex rumen ecosystem needs proper aspects for its good performance. Ruminal physiology diverges between species and the individuals themselves, in addition to being directly influenced by the numerous diets that can be submitted, the rumen being an organ capable of indicating the metabolic state of the animal. The effects of the modernization of systems of ruminant production under the health of herds, if not applied with caution, can cause damage, which brings the need for tools to monitor the health of animals. The use of ruminal behavior parameters as markers of herd health appears as an innovative and promising tool in the face of current challenges in ruminant production. In this way, it becomes relevant to deepen studies on how these modifications affect the animal and its associations with metabolic diseases.
KEYWORDS: Rumen disorders. Metabolic diseases. Animal welfare. Animal production.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 6
2 METODOLOGIA ...................................................................................................... 8
3.1 Variáveis que influenciam no processo de ruminação .................................... 9
3.2 Evidências de que mensurações de comportamento ruminal de vacas identifiquem animais com risco de doenças ........................................................ 11
3.3 Comportamento ruminal, estado metabólico e associações com doenças. 12
3.4 Tempo de ruminação como um indicador de bem-estar dos rebanhos ....... 14
3.5 Comportamento ruminal em diferentes espécies de ruminantes ................. 15
3.6 Objetivo do produtor em confronto as consequências ................................. 16
4 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................... 18
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 19
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1 INTRODUÇÃO
A pecuária passou por fortes modificações nos últimos anos. O crescente
avanço na economia mundial de alimentos provenientes de animais gerou uma alta
na produção pecuária acompanhado pelo avanço da tecnologia (DE TARSO;
OLIVEIRA; AFONSO, 2016), porém, para que se atinja a demanda de produtos de
origem animal projetada para o futuro, faz-se necessário que a produção pecuária
existente duplique (DELGADO et al., 2001; ALEXANDROS; BRUINSMA, 2012;
GEROSA; SKOET, 2012).
De 1950 para o início do ano de 2017 a população mundial cresceu de 2,5
bilhões para 7,6 bilhões e avança diariamente, respectivamente o rebanho de
ruminantes atingiu no ano de 2014 3,3 bilhões, onde 1,43 são bovinos e 1,87 bilhões
correspondem aos ovinos e caprinos (ROBINSON et al., 2014; ONU, 2017).
22,5% da população consome proteína animal oriunda de bovinos
(BRADESCO, 2017) e os países que mais se destacam na produção da mesma são
os Estados Unidos com 19,2%, o Brasil com 13,2%, a União Européia com 13,0% e a
China com 11,5% (USDA, 2009; BRADESCO, 2017). Além disso, a produção de
ruminantes coopera com 40% do valor mundial da manufaturação da economia
pecuária, o que serve de auxílio para muitas famílias. O setor pecuário é uma das
partes de mais rápido crescimento do campo agrário. No geral, a pecuária tornou-se
uma tarefa de variadas funções (FAO/AIEA, 2005).
No ano de 1991, foi observado a melhora na criação de ruminantes nos países
em desenvolvimento diante do uso da biotecnologia na nutrição se interligado aos
alimentos acessíveis, as condições climatológicas e ao ecossistema. Constatou-se
cinco ideais que auxiliaram no avanço da produção, o manuseio do produto base
alimentar, erradicação de enfermidades, manejo da fisiologia e metabolismo do trato
gastrintestinal, manuseio qualificado da ração, e manipulação da digestibilidade dos
alimentos antes do consumo (LENG, 1991; FAO/AIEA, 2005).
A particularidade do sistema digestivo do animal ruminante através dos quatro
compartimentos estomacais, rúmen, retículo, omaso e abomaso, e capacidade de
digestão fermentativa pré-gástrica do rúmen através de seu fardo microbiológico, faz
este tipo de herbívoro alimentar-se de forma eficiente de celulose, o que evita uma
competição obrigatória pelos meios de sobrevivência com o homem (WHITE, 2006;
BERCHIELLI; PIRES; OLIVEIRA, 2006).
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Evoluções e adequações aconteceram por séculos nos ruminantes e com isso,
mudanças de dietas ricas em concentrado e pouca fibra, surgem e causam mudanças
fisiológicas na digestão e conduta alimentar (DE TARSO; OLIVEIRA; AFONSO, 2016).
A circunstância imposta salienta que uma dieta de alto teor de concentrado por um
período longo gera consequências nas células que constituem o epitélio ruminal
(STEELE et al., 2011).
Modificações no manejo alimentar, principalmente de forma abrupta, podem
aumentar a chance de doenças relacionadas ao rúmen e/ou metabólicas, podendo
também ocasionar danos bruscos a longo prazo, relacionados as adaptações
evolutivas do trato gastrintestinal (CLAUSS; LECHNER-DOLL; STREICH, 2003; DE
TARSO; OLIVEIRA; AFONSO, 2016). Métodos inovadores de detecção do
comportamento do rúmen podem presumir futuras doenças e também o bem estar
dos rebanhos (ALMEIDA et al., 2008; CALAMARI et al., 2014; KAUFMAN et al., 2016).
A ruminação é um ciclo essencial composto pela mastigação, deglutição,
regurgitação e remastigação, processo que pode ser modificado e intervido de modo
multifatorial através, por exemplo, de doenças intecorrentes, estresse ou erros de
manejo (WELCH; SMITH, 1970; WELCH, 1982; BEAUCHEMIN, 1991; GRANT;
HANSEN et al., 2003; HERSKIN; MUNKSGAARD; LADEWIG, 2004; ALBRIGHT,
2006). Estes fatores são capazes de ocasionar variações metabólicas (DE TARSO,
2017) como consequência, que podem levar a dimunição do fluxo da corrente
sanguínea que alimenta o epitélio ruminal e a redução da taxa de digestão (HALES et
al., 1984; SILANIKOVE, 1992; SORIANI; PANELLA; CALAMARI, 2013).
Alimentação baseada em fibras de tamanho apropriado intensificam o processo
de ruminação e estimulam a produção de saliva, o que ocasiona o tamponamento e a
degradação do conteúdo presente no rúmen, que preserva ideais condições para
formação de bactérias degradadoras de celulose e protozoários (CASALI, 2013). Esse
processo ocorre também para preservar o pH do rúmen, a ruminação e taxa de
passagem (turnover ruminal), e a reabsorção do nitrogênio pelo ciclo da uréia
(DIRKSEN; GRUNDER; STOBER, 1993; CALAMARI et al., 2014). Esse
funcionamento acontece por cerca de oito horas ao dia, de forma fracionada, com
episódios de cerca de cinquenta segundos de duração para gerar um ciclo completo,
que pode sofrer variações (FRASER, 1980; VAN SOEST, 1994).
Em situações de resíduos indigestíveis, que representam a fração incapaz de
ser aproveitada pelos sistemas microbianos enzimáticos do rúmen (MERTENS, 1993),
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os movimentos ruminoreticulares junto a ruminação promovem a renovação ruminal,
do contrário, o acúmulo residual causaria uma compactação no órgão. Como
consequência, ocorreria diminuição no tempo de ruminação, que originaria uma queda
da ingestão da matéria seca e posteriormente a redução do ganho de peso e produção
(VAN SOEST, 1994; MOALLEM et al., 2010). Circunstâncias como essas acontecem
principalmente em vacas de produção leiteira durante seu período de transição, que
acarreta na redução a longo prazo da ingestão de matéria seca e em um balanço
energético negativo (BEN) severo (DRAKLEY, 1999; CALAMARI et al., 2014;
KAUFMAN et al., 2016).
Em pequenos ruminantes a prolificidade torna superior o risco de desequilíbrio
energético no período de transição, além de um espaço físico limitado no abdomên
ocupado pelo(s) feto(s), que reduz a ingestão de matéria seca a qual junto com o
fornecimento de alto teor de concentrado limita e diminui a ruminação (LINKLATER;
SMITH, 2000; HANSEN et al., 2003; SMITH; SHERMAN, 2009).
A busca pelo entendimento sobre o comportamento ruminal tem ganhado
destaque devido as associações com a saúde animal. Métodos preventivos e de
identificação de animais doentes no rebanho são alvos de investimento em pesquisa
(WEARY et al., 2009). A indicação de que o desempenho da ruminação pode ser um
indicador promissor das condições metabólicas (DE TARSO, 2017), trouxe novos
métodos para medir e avaliar o desempenho do rebanho focado no comportamento
alimentar em ruminantes (SORIANI; TREVISI; CALAMARI, 2012).
A diminuição da dinâmica ruminal deve ser considerada um sinal objetivo e
importante que o ruminante demonstra em qualquer situação de anormalidade. O
monitoramento da ruminação passa a ser uma medida essencial por demonstrar
modificações de extrema importância que ocorrem no rúmen e que acarretara na
diminuição da produção (SORIANI; TREVISI; CALAMARI, 2012). Desta forma, torna-
se relevante aprofundar estudos sobre de que maneira essa mudança afeta e sua
associação com as doenças metabólicas.
2 METODOLOGIA
Realizou-se uma revisão de literatura, na qual se baseou na compreensão
adquirida através de consultas em livros, artigos científicos recentes, manuscritos de
referência sobre o tema, monografias e teses, além de pesquisas em bases de dados
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como: Scielo, ScienceDirect, Pubmed e Google Acadêmico, a respeito do tema
levantado com o uso de descritores.
3 REVISÃO DE LITERATURA
3.1 Variáveis que influenciam no processo de ruminação
O rúmen dispõe de aspectos próprios para o seu bom funcionamento, o que o
torna um ambiente anaeróbico favorável ao crescimento da flora microbiana
(TEIXEIRA, 1991). A temperatura ruminal possui uma média entre 38ºC e 42ºC
conservada através de meios homeotérmicos regulados pelo organismo. O pH é
variável de acordo com a dieta consumida, duração de exposição e regularidade de
fornecimento, que deve estar entre 6,6 e 7,4. A quantidade de saliva produzida pode
prejudicar a capacidade tampão da câmara fermentativa, assim como a presença de
oxigênio e água. A microbiota ruminal é demasiadamente complexa e pode ser
alterada por diversos fatores intra ou extra ruminais (MCDOUGALL, 1948; HUNGATE,
1966; VAN SOEST, 1982; TEIXEIRA, 1991).
O sistema nervoso simpático (SNS), involuntário, coordena o movimento do
rúmen-retículo, e o sistema nervoso parassimpático (SNP), voluntário, coordenam o
retículo-rúmen. O suprimento nervoso proveniente do SNS forma o nervo esplênico,
formado por infinitas fibras, que podem interromper o movimento ruminal, mas com a
atuação de pouca relevância se comparado ao SNP, que ocorre por intermédio do
nervo vago (CONSTABLE; HOFFSIS; RINGS, 1990; LEEK, 1996; RADOSTITS et al.,
2002).
O centro gástrico sofre estimulação por meio da tensão e mastigação, e
modificações são capazes de alterar a motilidade ruminoreticular. Febre, dor,
distensão ruminal e acréscimo na aglomeração dos ácidos graxos voláteis (AGV’s),
são os principais impulsos dominadores das depressões relacionadas ao centro
gástrico (LEEK, 1996; HERDT, 1999; RADOSTITS et al., 2002). Entretanto
enfermidades ligadas ao abomaso, efeitos colaterais e adversos de medicamentos
depressores, hiperglicemia e controle hormonal também são capazes de gerar a
redução da motilidade do rumenreticulo (LEEK, 1996; CONSTABLE; HOFFSIS;
RINGS, 1990; RADOSTITS et al., 2002).
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A dor tem relação direta com a baixa ou ausência da motilidade da câmara
fermentativa e interfere na ação do centro gástrico através da ativação do nervo
esplênico motor pelo SNS. A rusticidade e resistência dos ruminantes faz com que
demonstrem a dor somente com indícios concomitantes de anorexia e queda da
motilidade do rúmen, retículo e omaso. As prostaglandinas são responsáveis pela
expansão dolorosa tanto de forma focal quanto generalizada. Os mecanismos que
independem as prostaglandinas ainda não são coerentes (CONSTABLE; HOFFSIS;
RINGS, 1990; RADOSTITS et al., 2002).
Acrescenta-se também que a atonia ruminal está associada à endotoxemia
recorrente, febre, anorexia, que acontece devido a um mecanismo associado a
prostaglandina que atenua-se pela administração de anti-inflamatórios não esteroides
(AINE’s). Drogas anestésicas no geral que atuam no SNC são depressoras do
movimento reticuloruminal, a ação desse sistema se amplia quando há a presença de
endotoxinas na corrente sanguínea e atuação de receptores Alfa-2 adrenérgicos
devido a ligação direta com o centro gástrico (EADES, 1997; RADOSTITS et al.,
2002).
Sob o mesmo ponto de vista, a ingestão de alimentos com baixos teores de
fibra e ricos em água, promovem uma redução na tensão muscular ruminoreticular
que interfere negativamente na dinâmica dos mesmos. No caso de alimentos fibrosos
adquire-se uma tensão muscular mais apropriada que acarreta em uma resposta
favorável a motilidade (LEEK, 1996; EADES, 1997; HERDT, 1999; RADOSTITS et al.,
2002).
A distensão parcial ou completa do rúmen desempenha uma consequência
inibitória na taxa de passagem ruminal. Este mecanismo ocorre possivelmente devido
o acionamento constante dos receptores epiteliais, situados nos pilares ruminais e
papilas reticulares no saco cranial de alto limiar mecânico. A indigestão vagal se
encaixa como um exemplo importante desta inibição. Nestes casos, a lesão nervosa
causa retenção de conteúdo no interior do rúmen e concomitantemente a atonia do
órgão (RADOSTITS et al., 2002). Da mesma forma, o pH ruminal abaixo de 5 implica
diretamente na concentração de ácidos graxos voláteis (AGVs). Estes ácidos
interferem no funcionamento do rúmen quando são diluídos em meio ao fluído ruminal,
sendo identificados pelos receptores epiteliais que bloqueiam impulsos para o centro
gástrico. A acidez causada pelo acúmulo de ácido láctico gera altos coeficientes de
AGV’s não dissociados que resulta na atonia do rúmen. A acidez a nível sanguíneo
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não interfere tão severamente na motilidade, apesar de contribuir com sua redução
(EADES, 1997; HERDT, 1999; TEIXEIRA, 2001; RADOSTITS et al., 2002; DE
TARSO, 2017).
Enfermidades relacionadas ao abomaso, influenciam também na dinâmica dos
pré-estômagos. Distensão, compactação, torção ou deslocamento são fatores de
diminuição da motilidade, de forma que os receptores de tensão do abomaso os
identificam e refletem na queda de motilidade do rúmen (RADOSTITS et al., 2002; DE
TARSO, 2017).
Pesquisadores argumentam que o mau funcionamento ruminal acarreta em
uma inflamação sistêmica que favorece o aparecimento de demais distúrbios como
laminite, hipocalcemia, retenção de placenta, metrite e cetose (PLAIZIER et al.,
2008; AMETAJ; ZEBELI; IQBAL, 2010; PLAIZIER et al., 2012; ZEBELI; METZLER-
ZEBELI, 2012; BRADFORD et al., 2015).
A privação de água, desequilíbrio eletrolítico e hiperglicemia alteram o
mecanismo do rúmen-retículo, assim como a ação das bactérias celulolíticas na
degradação do alimento. Adicionalmente, bactérias que degradam a celulose exercem
influência no mecanismo ruminal e na entrada e saída de alimentos. Os ruminantes
devem ingerir entre 10 e 15% de água para assegurar a boa atividade do trato
gastrintestinal. Alimentos fermentativos proporcionam um aumento na produção de
propionato que afeta a motilidade reticular (EADES, 1997; RADOSTITS et al., 2002).
3.2 Evidências de que mensurações de comportamento ruminal de vacas
identifiquem animais com risco de doenças
O rúmen exerce uma função essencial na digestão assim como também no
feedback imunitário e no bem estar do animal. O funcionamento ruminal passa a ser
preocupante quando a troca mútua de benefícios da câmara fermentativa
desequilibra, devido a interferência na harmonia da via sistêmica do organismo
(ZEBELI; METZLER-ZEBELI, 2012). O ecossistema e a camada de revestimento do
rúmen é extremamente importante para saúde dos ruminantes pela capacidade de
proteger o órgão de deparadas condições desfavoráveis (CHEN; OBA; GUAN, 2012;
HOLLMANN, 2013).
Indícios progressivos demonstram que doenças ou até mesmo a predisposição
a elas, podem ser percebidas através da maneira que o animal age, ou seja, pelo seu
12
comportamento em geral, sobretudo o alimentar (WEARY et al., 2009). A sanidade de
um ruminante interfere diretamente no ato de se alimentar e como consequência, na
atuação do rúmen. Algumas doenças são exacerbadamente mais dolorosas e
estressantes para o animal, o que gera dificuldade ao se alimentar e em muitas
situações, inapetência, circunstâncias as quais proporcionam mudanças prejudiciais
ao funcionamento do sistema digestório (GONZÁLEZ et al., 2008).
Hipóteses relacionadas a interferência ruminal na verificação de doenças se
fortificam diante de pesquisas, nas quais relatam que bovinos fêmeas com infecções
uterinas brandas ou graves tiveram diminuição na ingestão de alimentos se
comparados as sadias (HUZZEY et al., 2007), entre outras evidências, como a
redução da ruminação durante o período pré e pós-parto (CALAMARI et al., 2014). A
monitoração do rúmen permite também a identificação de animais predisponentes ao
desenvolvimento de desordens ruminais. A avaliação ruminal, especificadamente,
pode e deve ser utilizada como um importante identificador de sanidade do rebanho
(KRAUSE; OETZEL, 2006; CALAMARI et al., 2014).
Novas tecnologias não somente permitem a detecção de doenças através da
análise comportamental do rúmen como também o monitoramento em geral do
animal, o que permite a prevenção de possíveis distúrbios nos rebanhos. Tecnologias
como a aferição da temperatura retículo-ruminal, possibilitam de forma eficiente a
constatação do estro e do parto em vacas, um sistema de uso intraruminal vantajoso
por não ser invasivo (COOPER-PRADO et al., 2011; SUTHAR et al., 2012). Esta
técnica permite uma menor utilização de mão de obra e diminuição das chances de
perda do aparelho de aferição (LAMMOGLIA et al., 1997; SIEVERS et al., 2004;
BURFEIND et al., 2011).
Portanto, perturbações ruminais são multifatoriais prejudicando a digestão, o
metabolismo, a saúde, a performance e a produtividade das vacas, o que torna o este
cuidado mais essencial para um bom desempenho do animal (ZEBELI, 2015).
3.3 Comportamento ruminal, estado metabólico e associações com doenças
Além do rúmen, mais especificadamente sua microbiota e seu epitélio de
revestimento, ser um influenciador na digestão, ele interfere diretamente nas funções
moduladoras do sistema imune e na sanidade do animal (ZEBELI; METZLER-ZEBELI,
2012). No momento em que a simbiose do ecossistema ruminal sofre alteração, ocorre
13
uma instabilidade nos componentes da corrente sanguínea provinda de seus
mecanismos homeostáticos (PLAIZIER et al., 2008; AMETAJ et al., 2010;
BRADFORD et al., 2015). O excesso de AGV’s e lactato no fluido ruminal também são
fatores modificadores do pH ruminal, o que implica no desequilíbrio ácido-base
(NAGARAJA; TITGEMEYER, 2007; KHAFIPOUR; KRAUSE; PLAIZIER,
2009; SALEEM et al., 2012).
A resposta imunológica inata se ativa através de elevados níveis de citocinas e
proteínas de fase aguda, caracterizando processos inflamatórios que são intimamente
relacionados a distúrbios ruminais (PLAIZIER et al., 2008; ZEBELI; METZLER-
ZEBELI, 2012). O desequilíbrio dos microrganismos presentes na câmara
fermentativa provoca uma série de modificações no metabolismo ruminal, o que causa
uma liberação de toxinas por todo o sistema digestório (ZEBELI; METZLER-ZEBELI,
2012), que se associam a instabilidade sistêmica (PLAIZIER et al., 2008; AMETAJ et
al., 2010; PLAIZIER et al., 2012).
A inconstância ruminal passou a ser uma das causas de inflamação sistêmica,
principalmente em vacas que passam pelo período de transição (CATALANI et al.,
2010; GRESSNER et al., 2013; GRAUGNARD et al., 2013; FARNEY et al., 2013), o
que amplia as chances do animal adquirir afecções digestórias como, acidose ruminal,
deslocamento de abomaso e timpanismo, além de casos de cetose e afecções
relacionadas ao sistema locomotor, como por exemplo a laminite (PLAIZIER et al.,
2008; ALMEIDA et al., 2008; BRADFORD et al., 2015).
O período de transição se destaca por ser o mais susceptível ao surgimento de
doenças. Sendo assim, a alta exigência energética em confronto com a diminuição do
espaço físico da fêmea bovina, juntamente com a abrupta produção de colostro e leite
são fatores determinantes a ocorrência de doenças (KIM; SUH, 2003; ESPOSITO et
al., 2014 (LACETERA et al., 2005; SORDILLO, 2005; OSPINA et al., 2010). Essas
enfermidades ainda se associam a baixa ingestão de matéria seca, o que expande o
balanço energético negativo (BEN) (PLAIZIER et al., 2008; DRACKLEY; CARDOSO,
2014).
Das ações fisiológicas, a regulação homeorrética transfere seu mecanismo
relacionado a reprodução para a formação láctea, o que torna a taxa de fertilidade
mais prejudicada quando referente as instabilidades alimentares (BUTLER; SMITH,
1989; LOPEZ; SATTER; WILTBANK, 2004; DOBSON et al., 2008; DRACKLEY;
CARDOSO, 2014). Em vacas, o BEN durante o período de lactação demonstrou
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retardar a reestruturação do útero assim como o desempenho da atividade ovariana
e sinais de estro (BUTLER; SMITH, 1989; DISKIN, 2003). A gravidade desse
fenômeno pode ser medida e avaliada, mesmo que de forma indireta, pelo escore
corporal (SCHRÖDER; STAUFENBIEL, 2006).
A associação do processo inflamatório com a sanidade do metabolismo
prejudicial a fertilidade no período de transição, pode também abranger a lipidose
hepática (AMETAJ, 2005; BRADFORD, 2009), há uma hipótese de que essa
aglomeração de lipídios no fígado é capaz de diminuir a capacitação dos hepatócitos
que interfere nos hormônios envolvidos na reprodução (RUKKWAMSUK; WENSING;
KRUIP, 1999; REYNOLDS et al., 2003).
Dessa forma, entende-se que além do funcionamento da digestão, a
modificação a nível ruminal afeta o estado metabólico, a sanidade do animal no geral
e principalmente a fertilidade do rebanho. A atenção à saúde do rúmen gera uma taxa
de reprodução com maior eficiência, principalmente durante o período de sensíveis
transformações de manejo, carga energética e hormonal, como o período de transição
(SCHRÖDER; STAUFENBIEL, 2006).
3.4 Tempo de ruminação como um indicador de bem-estar dos rebanhos
O ato de pastar dos ruminantes, sua ingestão de água, ócio, defecação,
micção, locomoção e ruminação são essenciais para o bem-estar (DE PAULA et al.,
2010). A microbiota ruminal e seu funcionamento espelham a alimentação, a idade,
as condições geográficas e a saúde do animal (PERS-KAMCZYC et al., 2011).
Mesmo com as características individuais de cada ruminante, suas variações
de dieta e o ambiente em que vivem, seu tempo de ruminação age como um dado
adicional eficiente (DE BOEVER et al., 1990). Hoje em dia, a tecnologia permite esse
acompanhamento através de monitores de som e de vibração (WATANABE et al.,
2008).
O tempo de ruminação é um indicativo utilizado como um meio de monitoração
de sanidade, estado nutricional e conforto, usado especialmente com maior frequência
em rebanhos leiteiros para prognosticar afecções metabólicas e precisar o momento
do parto (DE BOEVER et al., 1990; SORIANI; TREVISI; CALAMARI, 2012;
SCHIRMANN et al., 2013; SORIANI; PANELLA; CALAMARI, 2013). Estudos atuais
também relatam a importância da coleta de informações tanto do rebanho, quanto do
15
indivíduo, e cita o tempo de ruminação como uma das principais informações (URTON
et al., 2005).
Leves modificações no funcionamento ruminal são habilitadas de fornecer
informações de doenças e lesões subclínicas, o que permite ações profiláticas. Tem-
se como exemplo inflamações uterinas, que diante o acompanhamento ruminal
podem ser previstas cerca de duas semana antes do animal manifestar algum sinal
clínico (HUZZEY et al., 2007). Além disso, a diminuição da ruminação junto a maior
atividade do rúmen podem demonstrar fêmeas bovinas no estro e são possíveis
detectores de cio silencioso (REITH; BRANDT; HOY, 2014). A temperatura reticulo-
ruminal e a ruminação também são capazes de prever distorcias (KOVÁCS et al.,
2017).
Ademais, a determinação do tempo de ruminação pode prover dados de
mudanças de pH e fermentação ruminal (SAUVANT, 2000). Avalizam também, que a
motilidade da câmara fermentativa amplia a absorção dos ácidos graxos de cadeia
curta, consequentemente favorecem o equilíbrio ácido-básico do conteúdo ruminal
(ALLEN, 1997).
Com base em uma diversidade de pesquisas, a monitoração da ruminação vem
a abranger e coletar informações cada vez mais amplas, o que destaca sua
importância na detecção de distúrbios metabólicos, digestivos e reprodutivos
(STANGAFERRO et al., 2016).
3.5 Comportamento ruminal em diferentes espécies de ruminantes
A conduta alimentar compreende a dieta, a seleção e ingestão de alimentos, e
a ruminação, condição influenciada pelo sistema de criação (JARRIGE et al., 1995). A
dieta seguida pelo animal segue como o fator influenciador de maior importância para
o funcionamento ruminal. As caraterísticas físicas e químicas dos alimentos podem
modificar e esclarecer o modo de deterioração e a eficácia ruminal, como exemplo
tem-se o volume e tamanho das partículas que interferem diretamente na taxa de
passagem do rúmen, a presença, população e crescimento microbiano (EHLE,
1984; MARTZ; BELYEA, 1986).
Espécies variadas de ruminantes possuem a degradação, atividade enzimática
e a fermentação ruminal distintas por seus hábitos e artifícios alimentares desiguais,
além de variações anatômicas e fisiológicas (BUENO et al., 2015). Pequenos
16
ruminantes têm um rúmen menor, omaso mais desenvolvido e intestino grosso maior
se comparado a grandes ruminantes, o que faz com que a permanência de conteúdo
ruminal seja reduzida e a taxa de passagem seja maior em ovinos e caprinos (VAN
SOEST, 1994).
Devido a taxa de permanência das partículas alimentares na câmara
fermentativa, as cabras possuem uma frequência alimentar e ruminação um pouco
distintas dos bovinos (CARVALHO; CANTO; MORAES, 2004). Outras pesquisas
exemplificam que a microbiota ruminal, mais especificadamente o número de
bactérias ruminais totais de ovinos é superior se comparado aos bubalinos (PRASAD;
PRADHAN, 1990). Já os bubalinos diferentemente dos bovinos, têm maior atividade
de bactérias degradadoras de celulose, consequentemente um proveito maior de
dietas fibrosas e uma quantidade maior de protozoários, além do pH mais básico
devido a maior salivação (SIVKOVA; TRUFCHEV; VARLIAKOV, 1997, TEWATIA;
BHATIA, 1998).
O comportamento alimentar dos ruminantes podem também ser interferidos por
fatores como idade, peso, estado fisiológico e nível de exigência de produção
(ALBRIGHT, 1993; JARRIGE et al., 1995), porém modificações de maior ênfase são
ressaltadas na conduta alimentar entre ruminantes da própria espécie se confrontados
com outras espécies (DULPHY; CARLE; DEMARQUILLY, 1990).
3.6 Objetivo do produtor em confronto as consequências
A modernização dos mercados e a globalização fez com que a demanda por
proteína animal se eleve, surgindo assim, a busca pela produção animal em um tempo
cada vez menor. A modificação da dieta passa a ser o método de se atingir esse
objetivo, e como maior consequência, os ruminantes assumem uma responsabilidade
de se adaptarem a essa realidade e evoluírem rapidamente (DE TARSO; OLIVEIRA;
AFONSO, 2016).
Inovações tecnológicas são necessárias para acompanhar a chegada de
métodos alimentares modernos. Por exemplo, o processamento de grãos e seus
procedimentos mecânicos e térmicos, que buscam a diminuição dos distúrbios
metabólicos nos ruminantes ocasionados pela mudança de hábito alimentar
(DECKARDT; KHOL-PARISINI; ZEBELI, 2013; HUMER; ZEBELI, 2017). Por outro
lado, o investimento pela tentativa da diminuição de enfermidades parece ser um
17
objetivo de menor importância do que a conversão alimentar eficiente dos animais de
produção.
Para os ruminantes, a ingestão de fibra passa a ser essencial para o bom
funcionamento do sistema digestivo, mais especificadamente o rúmen, que estimula
alguns fatores como estratificação ruminal, taxa de passagem, tempo de ruminação,
digestibilidade da fibra, além da estabilidade do pH (VAN SOEST, 1994; NRC, 2001;
ZEBELI et al., 2006). A alimentação equilibrada e adequada às espécies ruminantes,
sua finalidade produtiva e faixa etária, atuam de forma positiva no desenvolvimento
do sistema imune, onde a carência ou exagero de nutrientes influenciam diretamente
na formação e função de células pertencentes a esse sistema (KELLEY, 2001).
Na mais recente tarefa de atingir dietas de alto ganho de peso, produtores e
profissionais desprezam o uso de aditivos, ajuste e adaptação dos animais frente aos
novos alimentos, o que predispõe ainda mais desordens metabólicas que muitas
vezes podem passar despercebidas visualmente (SILVA, 2009).
Problemas como acidose ruminal subclínica e clínica, ruminites, cetose,
hipocalcemia, abscessos hepáticos, timpanismo, enterotoxemia, laminite, botulismo e
intoxicação por uréia são frequentes em animais expostos a dietas desbalanceadas
(SOUZA; BOIN, 2002; KRAUSE; OETZEL, 2006; MACEDO et al., 2010; ALLART et
al., 2013).
As grandes mudanças na dieta de ruminantes feitas durante as últimas
décadas, com objetivos de aumento de produção tem aumentado o risco de doenças
metabólicas. Entretanto, a diminuição dos níveis de fibra nas dietas tem forçado uma
adaptação por mudanças evolutivas no sistema digestório que se tornam
preocupantes. Portanto, os conhecimentos sobre morfologia, fisiologia, nutrição e
evolução devem ser considerados para obter a devida eficiência em sistemas
produtivos modernos (DE TARSO; OLIVEIRA; AFONSO, 2016).
18
4 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O rúmen funciona como reflexo do organismo dos ruminantes, demonstrando
através do seu funcionamento, um desencadeamento de modificações provocadas
por fatores multifatoriais. O conhecimento da fisiologia ruminal em correlação com as
enfermidades provindas de distúrbios digestivos passa a ser fundamental para
sanidade animal e seu desempenho produtivo.
A busca pela proteína animal está totalmente interligada ao bem estar do
rebanho e modificações dietéticas em prol desse objetivo, provocam um desequilíbrio
sistêmico que deve ser levado em consideração. O comportamento do rúmen é um
forte indicador da saúde do plantel, e meios tecnológicos de avaliação desse
compartimento surgem facilitando o alcance dos objetivos produtivos. Os efeitos da
modernização dos sistemas de produção de ruminantes sob a sanidade dos rebanhos
podem ser devastadores, trazendo uma necessidade de ferramentas de
monitoramento da saúde dos animais. Portanto, o uso de parâmetros de
comportamento ruminal como marcadores da saúde de rebanhos, aparece como uma
ferramenta inovadora e promissora diante dos desafios atuais na produção de
ruminantes.
19
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