Trastornos metabólicos y nutricionales

Transcripción

1 Trastornos metabólicos y nutricionales La nutrición es una disciplina cuantitativa: nutrientes aportados en la ración nutrientes requeridos por el animal Los trastornos nutricionales y metabólicos ocurren por un desequilibrio entre los dos términos de esta ecuación Cuando nosotros alimentamos a los animales que atendemos o criamos, somos responsables de los trastornos nutricionales Sólo podemos entender los trastornos y evitarlos o intervenir para corregirlos si conocemos los principios que guían la nutrición de los animales en diferentes estados fisiológicos y los métodos de formulación de raciones

2 Enfermedades relacionadas con alteraciones en el aporte y en el metabolismo de la energía DIABETES Y CETOACIDOSIS (PERROS Y GATOS) CETOSIS (VACA LECHERA) TOXEMIA DE LA PREÑEZ (OVEJA) OBESIDAD PERROS Y GATOS) BAJA CONDICIÓN CORPORAL (VACA DE CRÍA) SÍNDROME DE VACA GORDA (VACA LECHERA)

3 Balance de energía (E) Δ TEJIDO MAGRO Proteína & Agua Δ TEJIDO GRASO TAG de depósito

4 Meses Secado Lactancia temprana Lactancia media Lactancia tardía Secado Crecimiento fetal Producción crecimiento de fetal leche Reservas corporales de E Consumo de alimento Parto

5 Balance de energía (E) negativo enflaquecimiento Condiciones extremas

6 Balance de energía (E) positivo obesidad Condiciones extremas

7 Balance de energía (E) Qué es? Ingesta de E = Requerimientos de E (Necesidades de E) + Equilibrio energético Ingesta de E > Requerimientos de E 0 - => Balance E positivo Decisiones sobre la oferta de energía Ingesta de E < Requerimientos de E < 0 => Balance E negativo Cómo cuantificamos? + 0 -

8 Cambios en balance de E Cómo se expresa? Δ Composición química corporal Δ TEJIDO MAGRO Proteína : Agua 1:3,5 Proteína = 23 MJ/kg Magro = 5,1 MJ/kg Δ TEJIDO GRASO TAG de depósito Grasa = 39 MJ/kg Δ Peso corporal Δ Contenido de energía corporal Δ NO PROPORCIONALES No se mide con balanza sino con la condición corporal

9 Condición corporal: puntaje en relación a la forma que tienen ciertas zonas del cuerpo de los animales, previamente definidas muy flaco falto de peso ideal exceso de peso obeso

10 Ver presentación de condición corporal (esta en la página de Pato III)

11 Balance de energía (E) Cómo se calcula? E consumida con el alimento (dieta) Consumo de E = Requerimientos de E E mantenimiento (reposo) + E actividad + E feto y placenta + E leche+ E retenida tejidos corporales + E fibras EM EA EG EL ET EF EM + EA + EG + EL + ET + EF

12 Contenido de E de los nutrientes Digestibilidad Carbohidratos (17 MJ/kg o 4,2 Mcal/kg) Proteínas (23 MJ/kg o 5,5 Mcal/kg) E heces Lípidos (39 MJ/kg o 9,3 Mcal/kg) E consumida con el alimento (dieta) Consumo de E E digestible

13 Balance de energía (E) E consumida con el alimento (dieta) Consumo de E = Requerimientos de E E mantenimiento (reposo) + E actividad + E feto y placenta + E leche+ E retenida tejidos corporales + E fibras EM EA EG EL ET EF EM + EA + EG + EL + ET + EF

14 Requerimientos de E EM + EA + EG + EL + ET + EF masa tejido magro edad sexo (castración) + - peso = 100 kg 1 caloría= 4,184 Joules EM EM 440 kj /d/kg peso 0, kcal/d/ kg peso 0,75 peso 0,75 = 31.6 kg EM= 13.9 MJ/d

15 Costo de funciones de mantenimiento de estructura y servicios orgánicos Estructura Servicios Equilibrio iónico de membranas Síntesis proteica Síntesis de lípidos Actividad cardíaca y tono vascular Filtración y reabsorción renal Respiración Actividad hepática Tejido nervioso % metabolismo basal

16 Requerimientos de E EM + EA + EG + EL + ET + EF EM 440 kj /kg peso 0,75 peso = 100 kg EM= 13.9 MJ/d E= 14,65 MJ/d 3 km a 6,5 km/h 2,49 J/kg peso/m 7470 J/kg peso EA = J EA = 0,75 MJ Horizontal 1,2 m/s (4,3 km/h) 1,8 m/s (6,5 km/h) 2,4 m/s (8,6 km/h) Vertical 2,13 J/kg peso/m 2,49 J/kg peso/m 2,93 J/kg peso/m J / m / kg peso

17 Producción de calor de un hombre que camina a diferentes velocidades sobre un terreno nivelado peso = 70 kg EM = 10,6 MJ/d EM = 7,4 KJ/min 12,5 KJ/min 1,7 x EM 22 KJ/min 3 x EM Blaxter, 1989

18 Blaxter, 1989

19 Requerimientos de E EM + EA + EG + EL + ET + EF EM 440 kj /kg peso 0,75 Horizontal: 2-4 J / m / kg peso Vertical: J / m / kg peso kg leche / día 54 g/kg 38 g/kg 32 g/kg lactosa 16 MJ/kg grasa 39 MJ/kg proteína 23 MJ/kg 0,864 MJ/l + 1,48 MJ/l + 0,736 MJ/l = 3,08 MJ/l k-lactación 1 0,65 peso = 650 kg peso 0,75 = 121 kg 10 l/d 47 MJ/d 4,7 MJ/l 20 l/d 30 l/d 40 l/d 94 MJ/d 141 MJ/d 188 MJ/d EM = 53 MJ/d 1 K-lactación = eficiencia de uso de la energía 100 MJ/d 1,9 x EM 147 MJ/d 2,8 x EM 194 MJ/d 3,7 x EM 241MJ/d 4,5 x EM

20 Requerimientos de E EM + EA + EG + EL + ET + EF EM 440 kj /kg peso 0,75 Horizontal: 2-4 J / m / kg peso Vertical: J / m / kg peso kg leche / día 54 g/kg 38 g/kg 32 g/kg tejido magro tejido graso Condición corporal

21 Cambios en las tasas de deposición de energía de grasa y proteína durante el crecimiento Energía MJ/d Proteínas Lípidos Carbohidratos grasa proteína semanas E proteína > E grasa E grasa > E proteína Tejido magro proteína : agua :: 1,0 : 3,5 Proteína: 23 MJ/kg Tejido Magro: 5,1MJ/kg Grasa: 39 MJ/kg La relación entre retención o pérdida de energía y retención o pérdida de peso no siempre es directa ni simple de predecir: depende del contenido de grasa del cuerpo y de la proporción de tejido graso y tejido magro que se retenga o se pierda

22 Composición corporal y condición corporal - Escala 1-9 (1-5) 2 (1,5) 4 (2,5) 6 (3,5) Peso vivo (kg) kg % 320 kg % 380 kg % 440 Peso vacío (kg)* Grasa (kg) Proteína (kg) Agua (kg) Agua/Proteína Minerales (kg) Energía (MJ/kg) , , , , , ,4 * peso vacío = peso corporal menos contenidos del tubo digestivo

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24 Balance de energía (E) E heces Consumo de E (E absorbida ~ E digestible) E Lactación E Gestación E Mantenimiento E Actividad E retenida en tejidos (ET) magro proteína : agua 1,0 : 3,5 grasa

25 E heces Consumo de E (E absorbida ~ E digestible) Balance de energía (E) Adulto Alimentación a requerimientos E Lactación E Gestación E Mantenimiento E Actividad E retenida en tejidos (ET) magro proteína : agua 1,0 : 3,5 grasa E consumida - Requerimiento E = 0 Equilibrio energético

26 E heces Consumo de E (E absorbida ~ E digestible) Balance de energía (E) Adulto Sobrealimentación E Lactación E Gestación E Mantenimiento E Actividad E retenida en tejidos (ET) magro proteína : agua 1,0 : 3,5 grasa E consumida - Requerimiento E > 0 exceso de peso condición corporal Obesidad

27 BALANCE DE ENERGÍA Obesidad Mayor condición corporal > 0 -> exceso de peso E consumida - requerimientos E 0 Cambio en condición corporal < 0 -> pérdida de peso Menor condición corporal Enflaquecimiento - Emaciación

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33 Obesidad Exceso de grasa corporal suficiente para causar o contribuir a la presentación de enfermedades % de exceso de peso en forma de grasa corporal enfermedades asociadas baja tolerancia al ejercicio dificultad respiratoria enfermedad cardiovascular osteoartritis diabetes tipo II (insulino independiente) reducción de la espectativa de vida

34 E heces Consumo de E (E absorbida ~ E digestible) Balance de energía (E) Adulto reducción de peso E Lactación E Gestación E Mantenimiento E Actividad E retenida en tejidos (ET) magro proteína : agua 1,0 : 3,5 grasa E consumida - Requerimiento E > 0 exceso de peso condición corporal Obesidad

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36 BALANCE DE ENERGÍA Obesidad Mayor condición corporal > 0 exceso de peso E consumida - requerimientos E 0 Cambio en condición corporal < 0 pérdida de peso Menor condición corporal Enflaquecimiento - Emaciación

37 E heces Consumo de E (E absorbida ~ E digestible) Balance de energía (E) Adulto Subalimentación E Lactación E Gestación E Mantenimiento E Actividad E retenida en tejidos (ET) magro proteína : agua 1,0 : 3,5? grasa E consumida - Requerimiento E < 0 pérdida de peso condición corporal

38 Condición corporal de la madre, reproducción y crecimiento de las crías Condición corporal 1-9 (1-5) Tasa de preñez % Intervalo partocelo d Intervalo entre partos d Aumento peso ternero kg/d Edad destete ternero d Peso destete ternero kg 3 (2) 4 (2,5) 5 (3) 6 (3,5) 7 (4) ,73 0,79 0,84 0, Condición corporal 1-9 (1-5) CC = 3 (2) CC = 5 (3) CC = 7 (4)

39 Condición Corporal

40 CETOSIS Y CETOACIDOSIS Cuerpos cetónicos BOH butirato Acetoacetato insulina Ácidos Grasos no esterificados Triglicéridos plasma Insuficiente provisión de glucosa o precursores de glucosa o insuficiente captación celular de glucosa Excesiva condición corporal y alta movilización de lípidos DIABETES (PERROS Y GATOS) Glucosa CETOSIS (VACA LECHERA) TOXEMIA DE LA PREÑEZ (OVEJA) Glucosa SÍNDROME DE VACA GORDA (VACA LECHERA) o = Glucosa

41 EM + EA + EG + EL + ET + EF EM = 440 kj /kg peso 0,75 4,7 MJ/ leche peso = 650 kg peso 0,75 = 121 kg 10 l/d 47 MJ/d 20 l/d 30 l/d 40 l/d 94 MJ/d 141 MJ/d 188 MJ/d EM = 53 MJ/d 100 MJ/d 1,9 x EM 147 MJ/d 2,8 x EM 194 MJ/d 3,7 x EM 241MJ/d 4,5 x EM dieta (DIVMS 0.7) 10,5 kg MS/d 16 kg MS/d 21 kg MS/d 26 kg MS/d 45 B Ol.:>! o --l 30 > WEEKS POSTPARTUM NEB I WEEKS POSTPARTUM 6 w (k:: o 5.5 z o 5 f- a zo u 4.5 >- a ocd 6 G -10 '"w i3-14.l.., WEEKS POSTPARTUM Balance energético negativo Movilización de tejidos corporales en las primeras semanas de lactancia

42 Movilización de tejidos corporales en las primeras semanas de lactancia Hormona de Crecimiento Tejido Adiposo Lipogénesis insulino dependiente Lipólisis mediada por β adrenérgicos PLASMA AGNE Tejido muscular Utilización de glucosa 1) Requerimientos E > E consumida Balance E negativo 2) Requerimientos de nutrientes específicos por la glándula mamaria, a tasas que no pueden ser cubiertas por la absorción de nutrientes desde el tubo digestivo. glucosa BHO butirato Ácidos grasos Aminoácidos Lactosa, Glicerol, NADPH Ácidos grasos de cadena corta y media ( C4 - C14) 50 % Ácidos grasos de cadena larga (1/3 C16 y 2/3 C18) Proteínas de la leche (lactosa, via gluconeogénesis) El aporte de estos nutrientes depende de la función hepática y de la condición corporal

43 E heces Consumo de E Balance de energía (E) Lactancia temprana (E absorbida ~ E digestible) E Mantenimiento E Lactación E Actividad E retenida en tejidos (ET) magro proteína : agua 1,0 : 3,5 grasa E consumida - Requerimiento E < 0 pérdida de peso y condición corporal

44 Cambio de la condición corporal durante la lactancia en vacas lecheras Meses Secado Lactancia temprana Lactancia media Lactancia tardía Secado Condición corporal deseada Crecimiento fetal Producción crecimiento de fetal leche Reservas corporales de E Consumo de alimento Parto

45 Movilización de lípidos PLASMA B-OH-Butirato AGNE Producción Hepática (B-OH-Butirato) B-OH-Butirato Acetoacetato Acetil-CoA Utilización tisular Glucosa / Amino ácidos Intermediarios (Oxalacetato, Cetoglutarato) KREBS

46 Movilización de lípidos AGNE Producción Hepática Cuerpos cetónicos (B-OH-Butirato) PLASMA Ácidos grasos C4 a C14 Glándula mamaria B-OH-Butirato Acetoacetato Acetil-CoA Lactación Utilización tisular Utilización tisular Glucosa Intermediarios (Oxalacetato, Cetoglutarato) KREBS Propionato Amino ácidos

47 Movilización de lípidos AGNE PLASMA Ácidos grasos C4 a C14 Glándula mamaria Producción Hepática Cuerpos cetónicos (B-OH-Butirato) Utilización tisular Lactación B-OH-Butirato Acetoacetato Acetil-CoA Utilización tisular Glucosa Intermediarios (Oxalacetato, Cetoglutarato) KREBS Propionato Amino ácidos

48 BOH butirato (mm) 2,9-3,0 cetosis clínica 1,0-1,2 cetosis subclínica 0,3 0,5 Parto Semanas de lactancia

49 Producción de leche (kg/d) Concentración sanguínea de BOHbutirato (mm)

50 Curvas de lactancia en vacas Holstein pertenecientes a poblaciones con cuatro clases diferentes de concentración de acetona en plasma(?) Producción de leche (kg/d) Balance E Consumo Semana de lactancia

51 Ácidos grasos no esterificados Oxidación cuerpos cetónicos BOHB Formación de TAG Síntesis de apo-proteínas Síntesis de VLDL VLDL

52 Ácidos grasos no esterificados Oxidación cuerpos cetónicos BOHB Formación de TAG TGA en hepatocito Síntesis de apo-proteínas Síntesis de VLDL VLDL

53 Categorías de hígado graso en vacas lecheras Bobe y col., Journal Dairy Science 87:3105 (2004) Acceso libre en

54 Table 9. Association Asociación de of hígado fattygraso liver con with la salud health en vacas status lecheras. in dairy cows. Disorder Association 1 Reference Displaced abomasum +++ Wada et al., 1995; Rehage et al., 1996 Impaired immunoreactivity ++ Wentink et al., 1997; Zerbe et al., 2000 Ketosis +++ Gröhn et al., 1987; Veenhuizen et al., 1991 Laminitis + Fronk et al., 1980; Rehage et al., 1996 Mastitis ++ Morrow et al., 1979 Metritis ++ Haraszti et al., 1982; Heinonen et al., 1987 Milk fever + Higgins and Anderson, 1983; Gröhn et al., 1987 Retained placenta + Haraszti et al., 1982; Heinonen et al., The number of + represents slight, moderate, or strong detrimental association of fatty liver. The strength of association increases with increasing concentrations of triacylglycerol. Bobe y col., Journal Dairy Science 87:3105 (2004) Acceso libre en

55 E heces Consumo de E Balance de energía (E) Lactancia media y tardía (E absorbida ~ E digestible) E Mantenimiento E Lactación E Actividad E retenida en tejidos (ET) magro proteína : agua 1,0 : 3,5 grasa E consumida - Requerimiento E > 0 Ganancia de peso y condición corporal

56 Cambio de la condición corporal durante la lactancia en vacas lecheras Meses Secado Lactancia temprana Lactancia media Lactancia tardía Secado Condición corporal deseada Crecimiento fetal Producción crecimiento de fetal leche Reservas corporales de E Consumo de alimento Parto

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58 Discusión de un experimento de nutrición de vacas lecheras (Douglas et al., Journal of Dairy Science, 2006) 47 vacas Holstein, con una condición corporal al secado de 3,0 puntos, fueron divididas en dos grupos y alimentadas, desde el secado hasta el parto (60 días) con diferentes cantidades de una misma dieta de secadao o preparto. Esta dieta de secado o preparto, estaba compuesta por silo de alfalfa (50%), silo de maiz (25%), maíz partido (15%), expeler y cáscara de soja (9,3 %, para aumentar el contenido de proteína y fibra degradable) y un núcleo mineral (Concentración de energía =10 MJ EM/kg materia seca). El grupo Control, recibió esta dieta ad libitum ( 160 % de los requerimientos). El grupo Restringido, recibió la misma dieta pero en menor cantidad, como para cubrir solo el 80% de los requerimientos. La dieta preparto estaba formulada para proveer la cantidad necesaria de energía como para que una vaca de 650 kg de peso, con un consumo de 12 kg/d (1,85 % del peso), pudiese cubrir los requerimientos de mantenimiento materno y crecimiento fetal y, además, conseguir una ganancia de 36 kg de peso (o 0,6 puntos de condición corporal) durante el período de secado. Después del parto los dos grupos de animales recibieron la misma dieta de lactancia (o dieta post parto) ad libitum.

59 Esquema del experimento Dieta preparto grupo Control ad libitum 160% requerimientos Dieta post parto grupo Control ad libitum 47 vacas Holstein -9 preparto postparto 0 16 semanas en relación al parto grupo Restringido 80% requerimientos grupo Restringido ad libitum Mediciones Consumo de materia seca de la dieta, cambios en el peso corporal, cambios en la condición corporal, producción de leche y de grasa de leche, concentración plasmática de glucosa, insulina, ácidos grasos no esterificados y beta-oh-butirato, y contenido de triglicéridos en hígado (biopsia).

60 Gráficos 1 y 2. Consumo de Materia Seca (DMI) y de Energía (NEL intake) desde el secado, hasta la 16ta semana de lactancia (Gráfico 1) y desde el día 21 antes del parto hasta el día 20 postparto (Gráfico 2) Semana en relación al parto Día en relación al parto Gráfico 1 Gráfico 2 grupo Control = ad libitum (160% requerimientos preparto) grupo Restringido = 80 % requerimientos preparto

61 Gráficos 3 y 4. Condición corporal (BCS), peso corporal (BW), producción de leche (Milk), y contenido (Milk fat, %) y producción de grasa de leche (Milk fat, kg/d) desde el secado hasta la 16ta semana de lactancia. Gráfico 4 Gráfico 3 Semana en relación al parto grupo Control = ad libitum (160% requerimientos preparto) Semana en relación al parto grupo Restringido = 80 % requerimientos preparto

62 Gráficos 5 y 6. Concentración de glucosa (glucose), insulina (insulin), ácidos grasos no esterificados (NEFA) y beta hidroxibutirato (BHBA) en plasma desde el secado hasta la 16ta semana de lactancia. mmol Gráfico 6 Gráfico 5 grupo Control = ad libitum (160% requerimientos preparto) grupo Restringido = 80% requerimientos preparto

63 Gráfico 7. Concentración de triacilglicérido en hígado (Liver TG %) desde 60 días antes del parto hasta 60 días despuñes del parto. grupo Control = ad libitum (160% requerimientos preparto) grupo Restringido = 80% requerimientos preparto Notas: