T7 ECOFISIOLOGÍA NUTRICIONAL

• INTRO


  Los animales necesitan obtener de su entorno ciertas moléculas ORGÁNICAS (carbohidratos, grasas y proteínas) e INORGÁNICAS (vitaminas, oligoelementos) para: CONSTRUIR y RENOVAR sus propias estructuras y para obtener un SUMINISTRO DE ENERGÍA que les permita desarrollar sus actividades
• ALIMENTO


  Conjunto de biomoléculas, vitaminas y oligoelementos

  • FUNCIÓN DE NUTRICIÓN: incluye la adquisición del alimento, su digestión y la absorción de los productos de la digestión.
  • BALANCE-> ADQUISICIÓN VS GASTO de energía depende de:
  • -interacción entre el comportamiento de forrajeo (BÚSQUEDA de alimento)
  • -procesamiento digestivo (EFICIENCIA DEL TRACTO digestivo)
  • -asignación y GASTO MATABÓLICO
• BALANCE-> ADQUISICIÓN VS GASTO


  diversidad de la dieta, amplitud del nicho trófico, tasas de alimentación y los presupuestos de tiempo son FACTORES que influyen en la inclinación de la balanza.

  También se ha de tener en cuenta:

  • diseño y plasticidad del tracto digestivo
  • Tasas de digestión y asimilación (absorción de nutrientes y enzimas digestivas).
• EVOLUCIÓN DEL TUBO DIGESTIVO

  • PORÍFEROS: DIGESTIÓN INTRACELULAR, limitada por el pequeño tamaño de las partículas.
  • CNIDARIOS Y CTENÓFOROS: CAVIDAD GASTROVASCULAR(digestión extracelular e intracelular) 1 única abertura. Vierten enzimas que descomponen el alimento (hidrólisis de biomoléculas)
  • PLATELMINTOS: tubo digestivo de estos animales es CIEGO
• EVOLUCIÓN DEL TUBO DIGESTIVO

  • NEMÁTODOS, ANÉLIDOS y filos posteriores: TRACTO DIGESTIVO TUBULAR(ventaja adaptativa, especialización de zonas y DIGESTIÓN E INGESTIÓN SIMULTÁNEAS)--> segundo orificio, el ANO. Tienen FARINGE RETRÁCTIL que contiene la boca.

  
• Ananteris balzani (escorpiónes)


  Cuando quiere escapar de un depredador pierde su cola y, con ella, PIERDE SU ANO--->acumular los productos de deshecho (se mueren si no los evacúan) deben de reproducirse antes-->ejemplo SUPERVIVENCIA NO ES UN REQUISITO PARA ADAPTACIÓN

  
• EVOLUCIÓN DEL TUBO DIGESTIVO

  • Las células epiteliales del tubo digestivo se especializaron en diversas funciones y el tubo se fue COMPARTIMENTALIZANDO. Digestión EXTRACELULAR a lo largo del tubo
  • Ejemplo: células especializadas en la digestión ácida quedaron en un compartimento separado de la zona en que quedaron las de digestión alcalina.

  
• EVOLUCIÓN DEL TUBO DIGESTIVO (INSECTOS)

  Tubo digestivo está especializado en 3 zonas:

  •ESTOMODEO: zona anterior especializada en la recepción del alimento. Contiene boca, la faringe, el esófago y buche. • Válvula estomodeal da paso al MESÉNTERON, tubo alargado diferenciado en: CIEGOS GÁSTICOS y ESTÓMAGO. INTESTINO MEDIO cumple funciones digestivas.

  • Tras la válvula pilórica, PROCTODEO con intestino y recto. ÁREA DE ABSORCIÓN/ EXPULSIÓN.

  • RECTO PAPEL EN EXCRECIÓN de restos nitrogenados y regulación hídrica y salina)

  
• EVOLUCIÓN DEL TUBO DIGESTIVO (VERTEBRADOS)

  • Boca (RECEPCIÓN del alimento)
  • Faringe y esófago (CONDUCCIÓN)
  • Estómago y rumen o complejo proventrículo-molleja
  • Intestino delgado (DIGESTIÓN final y absorción)
  • intestino grueso (REABSORCIÓN de agua y otras sustancias)
  • ano (EXPULSIÓN de restos fecales).
  • Otras áreas -->recepción y ALMACENAMIENTO inicial del alimento, y otras PROCESAMIENTO de los residuos.

  
• MODALIDADES DE ALIMENTACIÓN

  • COMEDORES DE FLUIDO (ALIMENTOS EN ESTADO LÍQUIDO)--> tanto de vida libre como parásitos. Adquirir el alimento de la savia de las plantas, la sangre (HEMATÓFAGOS) o jugos intestinales (tenia).
  • FILTRADORES O SUSPENSÍVOROS (ALIMENTO MUY PEQUEÑO)---> MICRÓFAGOS y su alimento se encuentra en suspensión. Animales como los mejillones o los poríferos.
  • SEDIMENTÍVOROS O DETRITÍVOROS (ALIMENTO DE FRAGMENTOS ORGÁNICOS)--> MICRÓFAGOS, se alimentan de partículas de sedimento. Anélidos

  
• MODALIDADES DE ALIMENTACIÓN

  • HERBÍVOROS (ALIMENTO MACROSCÓPICO DE ORIGEN VEGETAL)-->MACRÓFAGOS, se alimentan de materia vegetal (algas y plantas). ADAPTACIÓN A DIGERIR CELULOSA Y EVITAR DEFENSA DE PLANTAS. Koala,oruga
  • CARNÍVOROS (ALIMENTO MACROSCÓPICO DE ORIGEN ANIMAL)-->cazadores y/o carroñeros que trocean la presa o la ingieren completa. Mantis, buitre.
  • OMNÍVOROS-->Sus presas pueden ser tanto plantas como animales(MACROSCÓPICO). tortugas, osos, avestruces
  • ANIMALES CON SIMBIONTES AUTÓTROFOS EN SUS TEJIDOS->corales con zooxantelas (fotosintetizadores), anélidos (bacterias quimiolitótrofas)

  
• PROCESOS DIGESTIVOS(4)

  • ingestión, digestión, absorción y eliminación
  • Se llevan a cabo en el tubo digestivo y con la ayuda de diferentes órganos o estructuras auxiliares.
  • A lo largo del tracto VARIAS ÁREAS FUNCIONALES, cada una desempeña una o varias tareas, normalmente distintas
  • ACTIVIDADES de diferente naturaleza: MOVIMIENTO, SECRECIÓN de jugos digestivos, DIGESTIÓN propiamente dicha, y ABSORCIÓN
• MOVIMIENTO(ACTIVIDADES DIGESTIVAS)

  • El alimento que ingresa en el tracto digestivo ha de ser impulsado para que transite. MUSCULATURA LISA

  -contracción de baja intensidad: alimento no regresa

  -contracción intensa: impulso y mezcla con jugos gástricos

  • Mecanismo de impulsión: PERISTALTISMO
  • El movimiento lleva al alimento al sitio de DIGESTIÓN y ABSORCIÓN
• SECRECIÓN(ACTIVIDADES DIGESTIVAS)

  • GLÁNDULAS EXOCRINAS ubicadas en diferentes posiciones secretan jugos digestivos.
  • productos de secreción variados: agua,

  electrolitos (como Cl– y H+), enzimas, sales biliares o mucus.

  • Producción y transporte de estas sustancias conlleva IMPORTANTE GASTO ENERGÉTICO-->REABSORCIÓN.
  • La liberación de los productos de secreción sometida a CONTROL NEUROENDOCRINO y está acoplada al avance del contenido digestivo.
• DIGESTIÓN(ACTIVIDADES DIGESTIVAS)

  • Proceso mediante el cual las macromoléculas alimenticias son fragmentadas.
  • Se produce mediante HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA y, principalmente, en la ZONA ANTERIOR y MEDIA del sistema digestivo.
  • ENZIMAS HIDROLÍTICAS introducen agua para romper enlaces y liberar pequeñas moléculas-->podrán ser absorbidas y transferidas al torrente circulatorio para su uso O ALMACENAMIENTO

  
• ABSORCIÓN (ACTIVIDADES DIGESTIVAS)

  • La transferencia de las pequeñas moléculas que resultan de la digestión del alimento hasta el sistema circulatorio.
  • ZONA MEDIA y POSTERIOR del tubo digestivo.
  • También se REABSORBEN agua, sales y vitaminas.
  • SUPERFICIES ABSORTIVAS MUY GRANDES-->PLEGAMIENTO EPITELIO y estructuras celulares adecuadas (vellosidades y microvellosidades)

  
• REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD DIGESTIVA

  La regulación de la actividad digestiva corre a cargo de NERVIO INTRÍNSECOS (propios del sistema) y EXTRÍNSECOS, así como de HORMONAS DIGESTIVAS.

  • RECEPTORES mandan información al CENTRO DE INTEGRACIÓN para que se genere una señal de respuesta y sea llevada a cabo en los
• REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD DIGESTIVA

  La regulación de la actividad digestiva corre a cargo de NERVIO INTRÍNSECOS (propios del sistema) y EXTRÍNSECOS, así como de HORMONAS DIGESTIVAS.

  • RECEPTORES mandan información al CENTRO DE INTEGRACIÓN para que se genere una señal de respuesta y sea llevada a cabo en los ÓRGANOS ACEPTORES.

  
• REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD DIGESTIVA

  En la pared del tracto digestivo hay RECEPTORES SENSORIALES (quimiorreceptores, barorreceptores, osmorreceptores). Cuando son estimulados-->respuestas: REFLEJOS NERVIOSOS o DECRECIÓN DE HORMONAS--> variaciones en el nivel de actividad de sus CÉLULAS DIANA(EFECTORES).

  • Pueden ser células de la musculatura lisa o glándulas exocrinas que liberan jugos digestivos.
  • INTEGRACIÓN de la información procesada por los receptores sensoriales corre a cargo de 2 REDES DE CIRCUITOS NERVIOSOS y HORMONAS gastrointestinales.

  
• Sistema nervioso entérico:

  • NERVIOS INTRÍNSECOS: En vertebrados2 PLEXOS NERVIOO en la pared interna del tubo digestivo, coordinan las actividades locales dentro del tracto:Plexo mientérico (Auerbach)
  • Plexo submucoso (Meissner
  • Nervios extrínsecos: Se trata de fibras nerviosas que modulan la
  • actividad de los plexos nerviosos y pueden inervar células de la
  • musculatura lisa de forma directa.
• Sistema nervioso entérico:

  • NERVIOS INTRÍNSECOS: En vertebrados 2 PLEXOS NERVIOSOS en la pared interna del tubo digestivo, coordinan las actividades locales dentro del tracto:
  • -Plexo mientérico (Auerbach)
  • -Plexo submucoso (Meissner
  • NERVIOS EXTRÍNSECOS: FIBRAS NERVIOSAS, modulan la actividad de los plexos nerviosos y pueden INERVAR células de la musculatura lisa de forma directa.

  
• HORMONAS GASTROINTESTINALES


  Producidas por GLÁNDULAS ENDOCRINAS(suelen ir en pares: inhibidora y estimuladora) con funciones ANTAGONISTAS. Se encuentran en la MUCOSA del tracto digestivo y son liberadas al sistema circulatorio en respuesta a ciertos estímulos.

  -Efectos sobre la MUSCULATURA LISA del tracto y sobre GLÁNDULAS EXOCRINAS. Algunos ejemplos pueden ser: grelina, gastrina, secretina, colecistoquina…

  
• VIDEO PITÓN-->REGULACIÓN DIGESTIVA


  Saca la tráquea para respirar mientras se come a su presa.

  • Regulación digestiva: caza la presa asfixiándola y empieza a introducir la cabeza de su presa.
  • Adaptación: sacar tráquea fuera para poder respirar mientras se come a la presa. Proceso de digestión de la presa muy rápido ya que si no se pudriría el cuerpo de la presa
  • En la mucosa gástrica libera enzimas, cloro e hidrógeno para acidificar el estómago y digerir rápido a la presa. Gasto metabólico muy alto, las células tienen muchas mitocondrias.
• VIDEO PITÓN-->REGULACIÓN DIGESTIVA

  • El pH baja mucho durante el proceso digestivo -->producir BICARBONATO PARA SUBIR PH ya que mantener el pH muy ácido supone un coste muy alto.
  • Mientras la pitón espera su próxima comida, su tracto gastrointestinal está INACTIVO y, para ello ADAPTACIONES como:

  
• VIAS DE REGULACION GASTROINTESTINAL

  • REGULACIÓN HORMONAL: hay un rápido aumento posprandial, después de las comidas (hasta 25 veces) en la concentración plasmática de varios péptidos gastrointestinales (colecistoquinina, neurotensina, glucagón, insulina y péptido insulinotrópico).
  • REGULACIÓN NERVIOSA: el epitelio intestinal experimenta un aumento posprandial en la tasa de renovación celular (HIPERPLASIA) al contacto con los nutriente
• ECOFISIOLOGÍA NUTRICIONAL


  estudia la dinámica de oferta y demanda de energía y nutrientes en animales silvestres en relación con sus hábitats.

  ¿Cómo enfrentan los animales las variaciones en la disponibilidad de alimento de sus hábitats? ¿Qué estructuras, vías metabólicas y rasgos de historia de vida limitan sus respuestas?
• Factores que influyen en la ecofisiología nutricional

  • Magnitud y temporalidad de las fluctuaciones

  -Ambientes relativamente estables(menos dificultad)

  -Ambientes cambiantes(más dificultad)

  • momento del ciclo de vida y la condición individual-->Las demandas energéticas varían durante las distintas fases del ciclo de vida de los animales

  
• Factores que influyen en la ecofisiología nutricional

  -MACHO: esperando la llegada de hembras a la playa de cría parece gastar poca energía o nutrientes, pero aun así mantienen sus músculos y órganos incluso cuando yacen inmóviles.

  -HEMBRAS: incurren en COSTOS ADICIONALES de energía y nutrientes para la producción de leche poco después de llegar a la playa y parir a sus cachorros.

  -CRÍA: costos de crecimiento son muy altos, pues tienen altas demandas energéticas.
• Dieta y morfología: La boca

  • Los alimentos capturados deben procesarse para ser tragados. El objetivo principal de manipular alimentos en la boca es que puedan ser conducidos a través del tracto digestivo.

  • La FORMA y FUNCIÓN de la boca están muy relacionadas con la variedad de alimentos seleccionados por cada especie y con sus hábitos de forrajeo.
  • El proceso de formación del BOLO ALIMENTICIO está influido por la naturaleza física y química del alimento
• Dieta y morfología: La boca

  -CARNÍVOROS: necesitarán dientes potentes y perforadores

  -HERBÍVOROS: ecesitarán tener los molares muy desarrollados (masas trituradoras)

  -FILTRADORES: estructuras especializadas para este propósito(barbas).

  -MORDISQUEADORES como los conejos, deberán tener los incisivos muy desarrollados y constantemente en crecimiento para compensar el desgaste.

  -HEMATÓFAGOS tienen proteínas ANTICOAGULANTES, vasodilatadoras y anestésicas en su saliva

  
• Dieta y morfología: la boca

  -Como producto de la SELECCIÓN NATURAL existe una gran diversidad de bocas, todas ellas adaptadas a maximizar los recursos tróficos de cada especie en relación con su ambiente y modo de alimentación.

  
  

  -A nivel intra-específico: variación individual en la morfología. MATERIA PRIMA PARA QUE ACTÚE LA SELECCIÓN NATURAL

  
  

  -LA DIETA ES UN MOTOR DE ESPECIACIÓN