aula fisiologia digestiva dos animais não ruminantes
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8/20/2019 Aula Fisiologia Digestiva Dos Animais Não Ruminantes
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FISIOLOGIA DIGESTIVA DOS ANIMAIS NÃORUMINANTES
Doutorando:Antônio Hosmylton Carvalho Ferreira
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
DEPARTAMENTO DE ZOOTECNIA
Disciplina: Nutrição de animais não ruminantes
Agosto/2012
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INTRODUÇÃO
O sistema digestório é a porta de entrada para osnutrientes chegarem ao sistema circulatório
A digestão reduz os alimentos a pequenasmoléculas (nutrientes) para que sejam absorvidas
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PARA QUE SERVE OS NUTRIENTES
Via glicolítica
2 ATPs/glicose(ausência O2)
38 ATPslíquidos/glicose
Insulina ↑
permeabilidade damembrana à glicose
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Na formação de uma ligação peptídicanecessita de 0,5 a 4 Kcal dependendo
dos aminoácidos que serão ligados
A oxidação total da glicose libera 686 Kcal/mol
(Bomba calorimétrica)
A hidrolise do ATP a ADP + Pi libera 7,3 Kcal/mol
H 2 O
1 mol
6,02 x 1023
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PARA QUE SERVE OS NUTRIENTES
Produção deenergia
Reparação detecido
Regulação dereação biológicas
Crescimento
Reprodução Produção
Trabalho
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TRÊS TIPOS BÁSICOS DE SISTEMA DIGESTÓRIO
Não-ruminantes
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Hábito Alimentar
Carnívoros Onívoros Herbívoros
FermentaçãoPré-Gástrica
FermentaçãoPós-Gástrica
CecalCólica Cecal
Ruminantes
Equinos Coelhos
Suínos Aves
Caninos
e felinos
Ceco funcional
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CARACTERÍSTICAS DO TGI DOS MONOGÁSTRICOS Baixa capacidade de armazenamento de alimentos
Deve ter acesso contínuo ao alimento
Rápida taxa de passagem Os nutrientes devem estar prontamente disponíveis para aproveitamento
Baixa capacidade de digerir alimentos fibrosos Reduzida microbiota no ceco e cólon
Baixa capacidade de síntese gastrintestinal Todos os nutrientes exigidos para o máximo desempenho devem estar
presentes na dieta
Digestão (prioritariamente) enzimática Enzimas proteolítica, lipolítica e amilolítica
Maior eficiência de aproveitamento dos alimentosconcentrados da dieta
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FUNÇÕES GERAIS DO TGI
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CAPACIDADE DO TGI DOS ANIMAIS
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SISTEMADIGESTÓRIO E
ORGÃOS ACESSÓRIOS
Órgãos acessórios ao TGI:glândulas salivares, fígado
e pâncreas
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FUNÇÕES DA CAVIDADE ORAL
Lábios, bico, dentes,língua, mandíbula
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FATORES QUE AFETAM A DIGESTÃO
Mecânicos: Apreensão, mastigação, deglutição, motilidade gástrica eintestinal e a defecação
Secretórios: Glândulas digestivas (salivares, gástricas, intestinas,pâncreas, fígado) – sucos gástrico, duodenal, pancreático e entérico
Químicos: Enzimas, ácidos e substâncias tamponantes (bicarbonato)
Microbiológicos: Processos fermentativos que ocorre no cecofuncional de coelhos e equídeos
Hormonais: Produzidos e secretados pelo TGI e órgãos acessórios
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PAPILAS GUSTATIVOS
Língua de suíno. Papilas gustativas: b,c,d, e
AVE
316 papilas: a maioriano palato superior einferior. 24 na porção
posterior da línguaGanchrow e Ganchrow (1985)
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GLÂNDULAS SALIVARES
ou submaxilar
Em aves
MaxilaresPalatinas
SubmandibularesLinguais
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PRINCIPAIS GLÂNDULAS SALIVARES (MAMÍFEROS)
Glândula Tipo de secreção Principais constituintesParótida Serosa água, enzimas, íons (Na+, K+, Cl-)
Submaxilar Mucosa ou mista Mucina (muco), mucina +enzimas , água
Sublingual Mucosa ou mista Mucina (muco), mucina +enzimas , água
Função: facilitar a mastigação, digestão e deglutição. Antibacteriana
α-amilase e lisozima
(99%)
pH da saliva 6,5 a 7,3
(Seromucosa)
(Seromucosa)
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Amilase salivar (α-amilase ou ptialina) Digere amido Presente ratos, porcos e em pássaros (ativa no papo) Ausente em ruminantes, cavalos, cães e gatos. Frangos?
Lisozima Possui propriedades antibacterianas Lisa algumas ligações químicas da parede celular
Lipase lingual (bucal)
Digere gordura Presente em animais jovens - dieta láctea (bezerros) Desaparece em adultos
ENZIMAS DAS GLÂNDULAS SALIVARES
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DEGLUTIÇÃO
Reflexo iniciado com a presença do alimentos na cavidade oral Peristaltismo do esôfago leva o alimento ao estômago (ou papo)
Papo Apresenta glândulas mucosas Função Armazenar, lubrificar, umedecer e amolecer o alimento Pequena digestão de carboidratos por ação da α- amilase (inativa?) Fermentação por lactobacilos com produção de ácidos graxos voláteis
Esôfago e papo (inglúvio ou divertículo)
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ESTÔMAGO
1º sítio de digestão Controla a liberação da ingesta (quimo) para o ID
Promove quebra mecânica do alimento
Digestão hidrolítica por ácidos e enzimas
Principalmente de proteínas Produção de hormônio (Gastrina)
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REGIÕES DO ESTÔMAGO - PARTE EXTERNA
Cárdia – esfíncter na área de entrada
Região fúndica (fundo)- porção emforma de cúpula do estômago
Corpo - base arredondada. Junto aofundo forma a porção media (sujeita amaior distensão)
Antro - porção constricta doestômago que se liga ao duodeno,através do esfíncter piloro
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REGIÕES DO ESTÔMAGO - PARTE INTERNA
Esofágica Não glandular
Cárdica Secreta muco
Fúndica (ou gástrica) Células parietais (oxínticas) – HCl
Células principais – pepsinogênio
Pilórica Muco, gastrina e bicarbonato
Estômagode suíno
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CÉLULAS PARIETAIS SECRETAM HCl
(Bomba de H+e K+ oubomba de próton)
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CÉLULAS PRINCIPAIS SECRETAM PEPSINOGÊNIO
Precursor da pepsina (enzima proteolítica) Armazenado na forma de grânulos (zimogênios)
Ativado na luz gástrica
A formação do zimogênio e posterior ativação é necessária porque asenzimas ativas poderiam digerir e destruir as células que as sintetizam
Proenzimasinativas
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Ocorre em presença de HCl no lúmen gástrico
Ideal: pH 1,8 – 3,5
Muco e HCO3- liberados no suco gástrico protegem a mucosa derevestimento do estômago contra a ação da pepsina e do HCl
ATIVAÇÃO DO PEPSINOGÊNIO A PEPSINA
Mecanismo de liberação do pepsinogênio
Não completamente elucidado
Provavelmente controlado pelos mesmos mecanismos reguladores dasecreção de HCl Gastrina, acetilcolina e histamina
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O EG é regulado pela atividadeintegrada do estômago proximal, antro,
piloro e duodeno
Nutrientes no duodeno retarda o EGatravés do relaxamento do fundo,
suprime as pressões no antro e reduz aabertura do esfíncter pilórico
Esta inibição é mediada por hormônios,sobretudo a CCK
ESVAZIAMENTO GÁSTRICO (EG)
A velocidade de EG é influenciada pelas características químicas efísicas do alimento: pH, volume, temperatura e osmolaridade
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CONTROLE ENDÓCRINO DO EG
Células secretoras do duodeno
Células I
Sensibilizadas por gorduras e peptonas Secretam CCK no sanguePromove o fechamento do esfíncter pilórico e
diminui a motilidade gástrica Contrai a vesícula biliar Promove a secreção enzimática do pâncreas
Células S
Detectam o baixo pH no duodeno Secretam secretina no sanguePromove o fechamento do esfíncter pilórico e
estimula o pâncreas a secretar bicarbonato Aumenta o pH do quimo para 7,4 a 7,8 Inicia no duodeno a hidrolise enzimática de
gorduras e peptonas
Células secretoras do estômagoCélulas parietais (região fúndica) Secretam HCl, sob estímulo da gastrina,histamina e acetilcolina
Células G (região do antro)Secretam gastrina, aumenta a motilidade
gástrica
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PROVENTRÍCULO – ESTÔMAGO GLANDULAR
Células mucosas simples
MucoCélulas oxintopépticas Muco, HCl e pepsinogênio pH 4
Apesar da secreção de HCl e enzima, aproteólise ácida ocorre mais na moela
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Atua reduzindo o tamanho das partículas – similar a mastigação de mamíferos
Paredes grossas e epitélio cornificado
Membrana na superfície interna (coilínea) com função de proteção
Não secreta enzimas, mas o suco gástrico age sobre a ingesta na moela
MOELA – ESTÔMAGO MUSCULAR
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INTESTINO DELGADO
Composto por 3 segmentos Duodeno
Recebe bile e secreções pancreáticas Sítio ativo de digestão e absorção
Jejuno Sítio ativo de absorção de nutrientes
Íleo Sítio ativo de absorção e reabsorção
Água, vitaminas e minerais
Presença de algumas bactéria Fermentação
Maior sítio de digestão e absorção de nutrientes
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TRATO DIGESTÓRIO DOS SUÍNOS
duodeno
Jejuno
Íleo
Cólon Ascendentehelicoidal
Ceco
CólonTransversoCólon
Descendente
Reto
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TRATO DIGESTÓRIO DAS AVES
Divertículode Meckel
Ponto de junção dosaco vitelino (gema)com o pinto, durantea embriogênese e 1ª
semana de vida
Cólon
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ESTRUTURA DO INTESTINO
A parede do intestino écomposta, basicamente,por quatro camadas(túnicas) concêntricas
Mucosa Submucosa
Muscular externa
Serosa ou adventícia
Ê
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CAMADAS CONCÊNTRICAS
Lâminaprópria
(Muscularis mucosae)
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CÉLULAS DA MUCOSA INTESTINAL
ENTERÓCITOS Contém microvilosMitose na criptas - migração para
a extremidade do viloParticipa da digestão e absorção
de nutrientes
CÉLULAS CALICIFORMES Ou cél. de GobletMais esparsas na superfície do
viloProduzem glicoproteínas (muco)
que protege o vilo
CÉL. ENTEROENDÓCRINASSecretam hormônios:
polipeptídeo inibidor gástrico,secretina, colecistocinina
Vilos ≠ Microvilos
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LinhagensAltura dovilo (mm)
Área do vilo(mm2)
Profundidadeda cripta (mm)
Taxa de migraçãodo enterócito µm/h
Não
selecionada
0,85 0,78 0,20 10,5
Selecionada 1,31 2,27 0,27 14,0
Efeito da seleção de frangos de corte (para crescimento) sobre a estruturae cinética dos enterócitos duodenais
Smith et al. (1990)
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VariáveisTemperatura (ºC)
22 35
Vilos do jejuno
Altura (µm) 938 762
Peso úmido (g/cm) 0,230 0,170
Peso seco (g/cm) 0,058 0,040
Peso seco/Peso úmido 0,260 0,250
Intestino delgado
Comprimento total (cm) 138 130
Peso úmido (g/cm) 41,30 32,10Peso seco (g/cm) 9,90 7,60
Efeito do estresse por calor sobre a estrutura do intestinodelgado de frangos de corte
Mitchel & Carlisle (1992)
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DESENVOLVIMENTO DO TGIInicia na vida fetal e progride rapidamenteapós o nascimento
Decorre de 2 eventos citológicos associados
Renovação (proliferação e diferenciação)
Extrusão (perda celular) Ocorre com células do ápice dos vilos Vida média do enterócito 48 a 96 h
TURNOVER
Equilíbrio nos processos de proliferação -
migração – extrusão
Garante a manutenção do tamanho dos vilos
Desequilíbrio causa modificações na altura dosvilos
Maiorka, 2001
Células das criptas após mitose se diferenciam migrandopara os vilos (adquirem as funções digestiva e absortiva)
Zona dedescamação
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ESTRUTURA DO VILO
APRESENTA Capilar
Vênula
Vaso linfático Músculo liso
Fibras nervosas
Apenas uma camada de células separa o lúmenintestinal do sangue capilar
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Camada delgada de glicoproteínas
Funções
Protege a membrana dos enterócitos
Participação na digestão e absorção
Assegura meio estéril aos processosque ocorrem na borda em escova
Contém enzimas responsáveis pelahidrólise de nutrientes
Presença de receptores que sãocapazes de ligar-se à patógenosmantendo a integridade da mucosaintestinal
GLICOCÁLIX
Prolongamentos dos enterócitos
Bicamadalipídica
OligossacarídeoGlicoproteínas
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MUCO
Função protetora contra a ação mecânica
Ação lubrificante sobre alimentos sólidos A camada de muco protege a mucosa contra patógenos
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Muco (glândulas de Brunner) – Lubrificante e protetor Enzimas da borda em escova Maltase, sacarase, lactase, dipeptidase etc
Secreções pancreáticas
Amilase, lipase, tripsina, quimotripsina, bicarbonato Bile
SECREÇÕES PRESENTES NO ID
Enterócito
Ausente nas aves
Enzimas de
membrana e/ouinterior doenterócito
Â
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Glândulas intestinal ou Criptas de Lieberkühn
Localizadas na base de cada vilosidade
Síntese de células da mucosa por mitose e enzimas
Glândulas de Goblet (Células caliciformes)
Espalhadas por todo intestino
Secretam muco
Glândulas duodenais ou de Brunner
Localizadas na porção média dos vilos
Secretam muco e fluídos (alcalinos) Age como lubrificante e eleva o pH
Protege a mucosa duodenal do HCl vindo do estômago
Ausente nas aves
GLÂNDULAS INTESTINAIS
sacarase, maltase,
lactase,dipeptidase, lipase
Â
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Glândula endócrina e exócrinaPâncreas endócrino – Sintetiza hormônios
Ilhotas de Langerhans (2%) - Possui três tipos de células Alfa - produz glucagon, em resposta a hipoglicemia (glicogenolise)Beta - produz insulina, em resposta aos níveis elevados de glicose sanguíneaDelta - produz somatostatina, controle da relação insulina/glucagon
Pâncreas exócrino – 98% da secreção tem origem exócrina - Secreta dois sucos
Primeiro suco Alcalino, rico íons HCO3-, Na+, k+, Cl- e água Aumentar o pH da ingesta - pH ótimo das enzimas pancreáticas
Segundo suco Rico em enzimas proteolíticas, lipolíticas e amilolíticas
Localização
Na alça duodenalComunica-se com duodeno através de duto (s) pancreático (s)
PÂNCREAS
Pâncreas de frango
Atuam nometabolismo
da glicose
Â
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PÂNCREAS
Regulado por mecanismo nervosos e hormonais Responsável pela secreção de quase todas as
enzimas necessárias á degradação dos alimentos
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SECREÇÕES PANCREÁTICA
e Ca2+
Secretadapelo
intestino
Proteases
Bicarbonato
Zimogênios
Õ
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ATIVIDADES DAS ENZIMAS DIGESTIVA DOS LEITÕES
A baixa digestão de gordura em leitões e pintos se deve mais a pouca produção de bile
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A atividade enzimática varia com pH do meio Cada enzima tem uma variação ótima de pH
BILE
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Sintetizada no fígado (hepatócitos) Líquido verde, viscoso de pH 8,0 a 8,5 Armazenado na vesícula biliar - ausente no cavalo e rudimentar no coelho
Chega ao lúmen duodenal Suínos – 1 duto (hepato-cístico e cístico entérico) Aves – 2 dutos (hepato-entérico e hepato-cístico e cístico entérico) 90 a 95% é reabsorvida e retorna ao fígado
Ciclo enterocólico
Constituição Ácidos biliares (ác. glicocólico e taurocólico) Sais biliares (glicolato e taurocolato) Ácidos graxos Colesterol (precursor dos ác. biliares) Pigmentos (bilirrubina e biliverdina) Água, íons HCO3-, Na+, k+, Ca2+
Função Emulsificação das gorduras e absorção de compostos lipossolúveis
BILE
O controle da bile é feito através do nervo vago e do
hormônio colecistocinina-pancreozimina
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PRINCIPAIS CARBOIDRASES NO TGI
PRINCIPAIS LIPASES E PROTEASES NO TGI
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ENZIMAS FONTE SUBSTRATO PRODUTOS
Lipase ID e pâncreas Triglicerídeos2-monoglicerídeo, ác.
graxos, glicerol
Pepsina* Estômago Proteínas Polipeptídeos (peptonas)
Enteroquinase Microvilos do duodeno Tripsinogênio Tripsina
Tripsina* PâncreasProteínas e
polipeptídeosPoli e oligopeptídeos
Quimotripsina* Pâncreas
Proteínas e
polipeptídeos Poli e oligopeptídeos
Carboxipeptidase* Pâncreas Polipeptídeos Oligopeptídeos e aas
Elastase Pâncreas Elastina Peptídeos
Aminopeptidase Mucosa intestinal(Gls. Brunner e Lieberkuhn)
Peptídeos Tri, dipeptídeos e aas
Dipeptidase Mucosa intestinal(Gls. Brunner e Lieberkuhn)
Dipeptídeos aminoácidos
NucleaseMucosa intestinal e
pâncreas Ácidos
nucléicos
Nucleotídeos, basenitrogenada, pentose e
grupo fosfato
PRINCIPAIS LIPASES E PROTEASES NO TGI
* Formas inativas: pepsinogênio, tripsinogênio, quimotripsinogênio, pro-carboxipeptidadase, pro-elastase
HORMÔNIOS E PEPTÍDIOS QUE AGEM NO TGI
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HORMÔNIOS E PEPTÍDIOS QUE AGEM NO TGIE PÂNCREAS (CONTROLE ENDÓCRINO)
HORMÔNIOS E PEPTÍDIOS QUE AGEM
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HORMÔNIOS E PEPTÍDIOS QUE AGEMNO TGI E PÂNCREAS (CONTROLE
ENDÓCRINO)
COLECISTOCININA
HORMÔNIOS E PEPTÍDIOS QUE
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HORMÔNIOS E PEPTÍDIOS QUE AGEM NO TGI E PÂNCREAS
(CONTROLE ENDÓCRINO)
HORMÔNIOS E PEPTÍDIOS QUE AGEM
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Polipeptídioinibidor gástrico
HORMÔNIOS E PEPTÍDIOS QUE AGEMNO TGI E PÂNCREAS (CONTROLE
ENDÓCRINO)
INTESTINO GROSSO
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Divide –se em três segmentos Ceco (s) – Bolsa que enche e esvazia por um mesmo orifício Cólon Reto (nas aves cloaca)
Função Recebimento de resíduos remanescentes da digesta do ID Digestão fermentativa de fibras (polissacarídeos)
Produção de ácidos graxos voláteis Síntese de proteínas, vitaminas K e complexo B Absorção de água, eletrólitos e AGVs Excreção de resíduos
Não há secreção de enzimasPossui células produtoras de muco
INTESTINO GROSSO
No coelho, o ceco forma os cecotrofos, eliminados ereingeridos (cecotrofofagia)
ÂNUS E CLOACA
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Suínos - ânus
Eliminação de fezes Aves - Cloaca
Câmara comum aos aparelhos digestório, urinário e reprodutor
A defecação é controlada pelo sistema nervoso autônomo e
sistema nervoso central
Motilidade Mais lenta do que a do ID
Menos frequente
ÂNUS E CLOACA
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DIGESTÃO EM MONOGÁSTRICO
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Domingos Urquiza de Carvalho Filho
Contato: E-mail: [email protected] (86) 8803 6522 e (86) 9984 8355
Doutorando em Ciência Animal - UFPIMédico Veterinário – FMS / GEVISA
mailto:[email protected]:[email protected]