Rúmen, como funciona esse órgão misterioso?

O rúmen é o primeiro compartimento do sistema digestivo dos bovinos e o maior dentre as quatro câmaras do estômago. O alimento chega no rúmen e lá serão digeridos ou degradados por processos fermentativos, os quais são realizados por microrganismos ali presentes, como é o caso de bactérias, protozoários e fungos.  

Nesse texto iremos abordar sobre o funcionamento ruminal, compreendendo desde a sua anatomia até a importância da sua motilidade. Além disso, iremos entender razões pelas quais é fundamental conhecer mais sobre esse funcionamento. 

Entendo a anatomia do rúmen

O rúmen é lateralmente comprimido e se estende da parte cárdica, pouco abaixo do meio do sétimo espaço intercostal, até a entrada pélvica, no teto do assoalho abdominal, e da parede corporal esquerda do animal ao longo da linha média, caudal e ventralmente podendo alcançar o flanco ventral direito.

O rúmen possui uma face parietal, adjacente ao diafragma e à parede abdominal lateral esquerda e ventral e uma face visceral, onde se encontra contra o fígado, intestinos, omaso e abomaso. 

Ele possui vários compartimentos formados por inflexões de sua parede que formam os pilares do rúmen que são projetados para o seu lúmen, o que divide o órgão em saco dorsal e ventral. A parte dorsal é dividida em saco cranial, saco dorsal e saco cego caudodorsal. A parte ventral consiste no saco ventral e no saco cego caudoventral.

A mucosa ruminal é formada por papilas cônicas que se projetam para a luz a partir da membrana mucosa, que podem ter 1,5 cm de comprimento e conter um eixo de tecido conjuntivo altamente vascularizado, composto por fibra colágenas finas e fibras elásticas.

O hábito alimentar dos ruminantes define o número, distribuição e tamanho das papilas, que são dependentes da ação trófica dos alimentos sobre o desenvolvimento da mucosa.

A – Estômago bovino, lado esquerdo. B – Estômago bovino, lado direito. 1 – retículo, 2 – omaso, 3 – abomaso, 4 – rúmen. Fonte: Dyce, 2010.

Secção transversal esquemática da cavidade abdominal para mostrar a disposição do omento maior. 1, saco dorsal do rúmen; 2, saco ventral do rúmen; 3, parede superficial do omento maior; 4, parede profunda do omento maior; 5, bolsa omental; 6, duodeno descendente; 7, massa intestinal; 8, rim direito; 9, aorta; 10, veia cava caudal; 11, recesso supraomental; 12, fixação retroperitoneal do rúmen. Fonte: Dyce, 2010

Fisiologia ruminal

O rúmen tem importante papel no trato digestivo dos ruminantes devido à sua capacidade de fermentação. Esse órgão fornece um ambiente ideal para sobrevivência e atividade de microrganismos como bactérias e protozoários. 

A presença de bactérias celulolíticas é importante devido à característica da dieta das vacas, elas produzem enzimas capazes de romper as ligações dos açúcares que compõe a celulose e hemicelulose dos alimentos, elas clivam as ligações β dos carboidratos estruturais da parede celular dos vegetais e utilizam as hexoses e pentoses liberadas para obter energia, o produto final de sua fermentação são os ácidos graxos voláteis (AGV’s) acetato, butirato e proprionato. 

Os AGVs são rapidamente absorvidos por difusão não iônica através do epitélio do pré-estômago e usados pelo ruminante para obtenção de energia. O pH ruminal médio permanece maior que 5,7, no entanto, podem haver variações de acordo com a dieta dos animais, por exemplo, dietas ricas em forragem promovem um pH ruminal mais alto entre 6,5 – 7,0, enquanto dietas ricas em grãos diminuem o pH ruminal devido à maior produção de ácidos graxos.

Manutenção do ambiente ruminal

Existem mecanismos fisiológicos ruminais para manter o ambiente adequado para o crescimento de bactérias, fungos e protozoários, favorecendo o processo fermentativo. Essas condições incluem:

• Manutenção da temperatura: mantida relativamente constante, em média 39º C pelos mecanismos homeostáticos que mantêm as condições fisiológicas dentro do hospedeiro. 
• Manutenção do pH: o pH ruminal deve estar dentro da faixa ideal para o desenvolvimento dos microrganismos. As bactérias celulolíticas e protozoários necessitam de pH de 6,2 ou mais alto, enquanto as bactérias aminolíticas são ativas em condições mais ácidas com pH em torno de 5,7
• . Portanto o pH do fluido ruminal afeta a degradação dos alimentos e o seu valor varia de 5,5 – 7,0, para manter o pH em níveis adequados a salivação é muito importante que pela concentração elevada de bicarbonato, fosfato e potássio e capaz de tamponar o rúmen.
• Ausência de oxigênio: o ambiente anaeróbico é necessário para que as bactérias anaeróbicas estritas sejam capazes de realizar a digestão fermentativa.
• Ocorre a passagem de oxigênio para o rúmen através da ingestão dos alimentos ingeridos, água e por difusão sanguínea, porém é usado rapidamente por bactérias anaeróbicas facultativas e/ou eliminado por eructação.
• Manutenção dos padrões de motilidade características 
• Presença de microrganismos. 

Motilidade ruminal

Ocorrem três tipos distintos de contrações no rúmen que desempenham papéis diferentes: mistura da ingesta com as bactérias ruminais, remoção de gases (eructação) produzidos durante a fermentação e regurgitação do conteúdo luminal (ruminação) de modo que possa ser mastigado adicionalmente para ajudar no processo de degradação pelas bactérias do rúmen. 

Cada tipo de contração é controlado por um reflexo programado distinto no bulbo em resposta aos estímulos pelos nervos eferentes do vago, isso impede, por exemplo, que durante a contração de regurgitação ocorra a passagem de gás do rúmen ou que durante o reflexo de eructação ocorra entrada de material fibroso no esôfago. 

A ingesta no rúmen forma camadas distintas dentro do órgão, as partículas de forragens mais longas flutuam na estrutura denominada colchão fibroso, dorsalmente à essa camada encontramos a fase gasosa ou camada gasosa do rúmen, onde os gases produzidos pela fermentação bacteriana, metano e CO2 situam-se. 

Ventralmente ao colchão fibroso encontramos um conteúdo mais líquido, com partículas pequenas, nessa porção temos maior absorção de AGVs e maior concentração de bactérias onde ocorre a fermentação, essa porção está apta ao direcionamento ao omaso e abomaso. 

Contrações de mistura

Servem para manter o conteúdo ruminal bem misturado, buscando promover uma fermentação efetiva. Esse movimento começa próximo da cárdia (local de entrada do esôfago) e prossegue pela superfície dorsal até a parte caudal do rúmen, essa contração prossegue até a porção ventral do rúmen e o retículo e por fim, retorna à região da cárdia.

Durante esse processo o material presente no rúmen é transferido do saco dorsal do rúmen para o saco ventral, depois para o saco cego caudal dorsal e de volta ao saco dorsal. 

Esse processo de mistura leva entre 30 – 50 segundos e as contrações correm uma depois da outra, é possível auscultar com estetoscópio sobre a região da fossa paralombar esquerda. Ausculta-se aproximadamente três sons ribombantes a cada 2 minutos em uma vaca saudável, e esse processo só é interrompido caso haja contrações de regurgitação ou eructação. 

A presença de material fibroso é importante fator para estimulação das contrações, o colchão fibroso também é denominado de “fator scratch”, pois a presença de material fibroso espesso promove um aumento das contrações tanto da mistura quanto de regurgitação do rúmen.

Imagem ilustrando a contração de mistura do rúmen. Fonte: Reece (2017).

Contrações de eructação

Durante a fermentação ruminal são produzidos a cada minuto 2 L de gás, principalmente o dióxido de carbono e em pequenas quantidades, metano. Esses gases precisam ser removidos para evitar a distensão do rúmen. Cada contração dura 30 segundos para se completar e ocorre uma eructação depois de três a cinco contrações de mistura. 

Esse reflexo é iniciado por nervos aferentes vagais que detectam a distensão do rúmen dorsal pelo gás. As contrações se iniciam na porção caudal do órgão, seguem para o saco cego caudal dorsal para o saco dorsal, simultaneamente ao relaxamento do saco caudal ventral do rúmen, permitindo a entrada de gás no esôfago, ele é propelido em movimento ascendente no esôfago por um esforço inspiratório contra a nasofaringe parcialmente fechada.

Isso ocasiona a entrada de parte do gás eructado na traqueia e pulmões, ele é expelido pelas narinas durante à expiração seguinte.

Reflexo de eructação dos bovinos. Fonte: Reece (2017).

Contrações de regurgitação

Permitem a transferência do material formado por partículas grandes do rúmen para a boca. Para que a vaca possa mastiga-lo para reduzir o tamanhão das partículas e aumentar a área de superfície disponível para fixação das bactérias, a presença do colchão fibroso provoca o início do reflexo de regurgitação. 

Essa contração começa pela contração na porção média do saco dorsal, esse movimento força o colchão fibroso em direção à cárdia, enquanto a camada de gás do rúmen é direcionada para a parte caudal do rúmen.

Ocorre um esforço inspiratório contra a nasofaringe fechada e o esfíncter esofágico superior aberto que cria uma grande pressão negativa no esôfago para que o material fibroso entre no esôfago, através do esfíncter esofágico inferior relaxado. 

A presença do material fibroso no esôfago ocasiona contrações antiperistálticas, retrógradas que leva o bolo para dentro da boca. O bolo é mastigado por alguns minutos e deglutido.

A quantidade de fibra detergente neutra (FDN) na dieta afeta a taxa de regurgitação, e o material fibroso demora 3 dias para ser digerido no rúmen. A regurgitação também favorece a produção de saliva, importante na manutenção de pH ruminal pela sua ação tamponante.

Normalmente ocorre uma contração de regurgitação a cada 2-3 minutos entre as contrações de mistura e de eructação, em um rebanho em repouso pelo menos 60% das vacas devem estar mastigando ativamente o material regurgitado.

Reflexo de regurgitação. Fonte: Reece (2017).

Mas porque é importante entender sobre o funcionamento do rúmen?

Entender melhorar sobre o funcionamento do rúmen, bem como a ocorrência de suas contrações, é fundamental por várias razões e dentre elas podemos citar: 

• Eficiência alimentar: O rúmen é o órgão responsável pela fermentação dos alimentos fibrosos que a vaca ingere, por isso compreender como ele funciona pode permitir a otimização das dietas, ou seja, a garantia se que os nutrientes sejam digeridos e absorvidos de forma adequada, elevando assim a eficiência alimentar.
• Saúde digestiva: Para a movimentação dos alimentos dentro do rúmen as contrações ruminais são essenciais, pois culminam promovendo uma digestão eficiente. Conhecer sobre essas contrações pode ajudar na identificação precoce de problemas digestivos, como é o caso da acidose ruminal e timpanismo. 
• Bem-estar: Sabemos que o bem-estar das vacas está profundamente ligado a saúde do rúmen. Vacas com um bom funcionamento ruminal se sentem mais confortáveis, o que vai ser evidenciado por comportamentos tranquilos. 
• Desempenho produtivo: Vacas saudáveis e com adequado funcionamento ruminal irão ter um desempenho produtivo promissor dentro da atividade. Uma dieta bem equilibrada aliada a uma função ruminal eficiente irão contribuir para uma melhor produção e qualidade do leite. 
• Monitoramento da saúde: Além das contrações ruminais serem um bom indicador da saúde digestiva e evidenciar problemas digestivos, elas também podem ser um sinal precoce de outros problemas de saúde nos animais. Redução na frequência ou intensidade das contrações podem indicar a presença de dor ou desconforto, permitindo assim intervenções em estágios iniciais dos problemas. 

Em resumo, é importante compreender melhor as contrações ruminais e o funcionamento do rúmen para a garantia do bem-estar, da saúde e do desempenho produtivo das vacas leiteiras.

Isso permite aos produtores tomar decisões antecipadas e informadas sobre dieta, manejo e cuidados de saúde, o que irá contribuir para o sucesso da atividade leiteira.

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