Los 100 000 millones de bacterias y 10 000 millones de protozoarios presentes en 1 ml de líquido ruminal y pertenecientes a diferentes especies, degradan la mayor parte de los constituyentes orgánicos digestibles de la ración (celulosa, almidón, azúcar, nitrógeno no proteico, grasa) y utilizan los productos de esta degradación para satisfacer sus propias necesidades de sostenimiento, crecimiento y multiplicación.
La naturaleza de las sustancias utilizadas por los microbios (sustratos) difiere de una especie a otra dejando cada especie productos terminales de la fermentación que son a la vez utilizados por otra especie. Una molécula puede ser a la vez un producto terminal para una especie y un sustrato para otra. Al final de esta cadena fermentativa se encuentran cuerpos bacterianos, y productos terminales inutilizables por ninguna bacteria: gas (Co2, CH4, N2) y ácidos grasos volátiles (ácido acético, propionico, butírico).
Estos ácidos el acético, propionico y butírico que son la fuente de energía para el rumiante, se pueden considerar como ácidos débiles. Tienen un pH de entre 3 y 6 en comparación con los ácidos fuertes (ácido clorhídrico) que tienen un pH cercano a 0. Definiéndose el pH como el logaritmo negativo de la concentración de iones hidrogeno (H+). La concentración de iones hidrogeno en el agua pura es de 10 -7 y por lo mismo su pH es de 7 (neutro).
Un Medio es más ácido conforme su pH va descendiendo de 7.00, valor que corresponde al de un pH neutro. Cuando el pH es superior a 7.0 se denominan soluciones básicas. El pH de la sangre es ligeramente básico o alcalino 7.2-7.4.
Los ácidos se neutralizan con compuestos buffer o tampón que son compuestos químicos capaces de amortizar las variaciones de pH cuando se adicionan a una solución ácida.
Estos ácidos se producen en forma continua y en mayor cantidad en el momento de la ingestión de alimento y puede ser el origen de acidosis con descenso del pH en el líquido del rumen si este descenso de pH no es rápidamente compensado por la capacidad BUFFER del rumiante que se manifiesta principalmente como consecuencia del consumo de raciones adecuadas de fibra y con forraje de tallo largo que aumentan el tiempo de ingestión y rumia y la producción elevada de saliva que contiene cantidades altas de bicarbonato de sodio que actúa como BUFFER.
La acidosis no compensada a tiempo por la producción suficiente de saliva, provoca inflamación y ulceraciones en la pared del rumen, abscesos hepáticos e infecciones respiratorias.
Una caída de la ingestión asociada a una disminución de la producción y del contenido en grasa de la leche así como la presencia de heces liquidas, fibras sin digerir y cojeras son algunos índices que permiten diagnosticar una acidosis. La orientación de las fermentaciones del rumen hacia una producción de ácido propionico a expensas del ácido acético y butírico puede ser el origen de una caída en contenido en grasa de la leche en vacas sufriendo de acidosis.
También como consecuencia de la acidosis en el rumen la homeostasis del animal puede ser alterada por una disminución de las reservas catiónicas (Sodio, Potasio) y por un descenso en pH de los líquidos biológicos (sangre, orina). Es la llamada acidosis metabólica que perturba los sistemas enzimáticos y metabólicos del animal y que se acentúa con el incremento de la frecuencia respiratoria por el Stress calórico
El equilibrio ácido básico del animal que participa directamente en la regulación del pH sanguíneo es estimado a través del balance catión-anión.
La acidosis es frecuente en vacas altas productoras que ingieren cantidades muy importantes de materia orgánica rápidamente fermentable para cubrir sus necesidades energéticas (con un bajo contenido en fibras para no diluir el contenido energético), disminuyendo el poder TAMPON o BUFFER de la saliva que es secretada en menor cantidad con este tipo de raciones.
Les trabajos clásicos de Russell et Hino (1985) han descrito muy bien la génesis de la acidosis ruminal que se presenta como una espiral infernal
En un primer nivel de acidificación con un pH inferior a 6 se reduce el crecimiento de los protozoarios y de las principales bacterias celuloliticas a expensas de un crecimiento considerable de las bacterias amiloliticas como Streptococcus bovis, bacteria de crecimiento rápido y productora de ácido láctico .El poder acidificante del ácido láctico es netamente superior a la de los otros ácidos producidos en el rumen. (PKa del ácido acético y propionico es de 4,76 et 4,87 respectivamente) y su producción intensifica el descenso del pH.
Los lactobacilos que son tolerantes al pH bajo y tienen una elevada capacidad para producir ácido láctico disminuyen el pH del rumen y eliminan en el medio a las bacterias celuloliticas que son muy sensibles a la acidez.
Así mismo bacterias como Megasphaera elsdenii y Selenomonas ruminantium y protozoarios que metabolizan el lactato, son fuertemente inhibidos con condiciones extremas del medio ruminal (pH < 5,4) aumentándose aún más la concentración de lactato y agravando la caída del pH.
Por otro lado la eliminación de los protozoarios suprime su papel de regulador de las fermentaciones porque estos microorganismos tienen una capacidad de almacenamiento de granos de almidón y reducen la intensidad de las fermentaciones amortiguando el riesgo de acidosis.
ESTAS MODIFICACIONES SECUENCIALES QUE CONCIERNEN A LA VEZ A LA EVOLUCION DE LA POBLACION MICROBIANA COMO AL METABOLISMO DEL ACIDO LACTICO SON EL ORIGEN DE LA ESPIRAL INFERNAL QUE AFECTA LAS PRODUCCION, PUDIENDO CONDUCIR EN CASOS EXTREMOS DE MANERA IRREVERSIBLE A LA MUERTE DEL ANIMAL.
Un pH en el liquido del rumen nunca menor de 6 y con una duración de no más de 4 horas después de la ingestión de alimento (Lo que corresponde a un pH medio durante el día de 6.25) es considerado como el limite a no rebasar para evitar el flujo y encadenamiento de los procesos microbiológicos que pueden conducir a la acidosis. Y A LA ESPIRAL INFERNAL
PREVENCION
La prevención de la acidosis pasa por un mejor equilibrio de la ración. Según Sauvant D. las raciones deben de tener mínimo de NDF de 35 %., un tamaño medio de partículas de 2.5 mm, un mínimo de 40 % de partículas de más de 2mmm, 25 % máximo de almidón total y 20 % máximo de glúcidos rápidamente fermentables.
Se puede también disminuir el riesgo de acidosis fraccionando la distribución de alimento durante el día y suplementando los regímenes a riesgo con sustancias buffer o tampón como el bicarbonato de sodio, el óxido y carbonato de magnesio a razón de 1 -2 % de la MS ingerida.
El bicarbonato de sodio es soluble en agua y el carbonato de magnesio es insoluble en agua pero soluble en ácido con formación de hidróxido de magnesio. El hecho de que la solubilidad del hidróxido de magnesio disminuya fuertemente cuando pasa de un medio ácido a un medio alcalino, reduce el riesgo de alcalosis y su solubilidad en ácido permite reaccionar cuando la acidez del líquido ruminal se prolonga en el tiempo y el bicarbonato, soluble en agua es totalmente consumido.