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¿Por qué las ratas no tienen vesícula biliar, a diferencia de otros roedores?

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Se sabe desde hace mucho tiempo que las ratas no tienen vesícula biliar, aunque otras especies, incluidos humanos, monos, vacas, reptiles, perros y ratones, tienen vesícula biliar.

En este artículo de hace casi 100 años, los científicos estaban estudiando qué diferencias da la presencia o ausencia de una vesícula biliar en la composición de la bilis. Los autores encontraron (lo que ahora apreciamos muy bien) que la bilis de los ratones que tienen vesícula biliar estaba mucho más concentrada que la bilis de rata, es decir, una de las funciones de la vesícula biliar es concentrar la bilis.

Sé que esta es una pregunta muy especulativa, pero ¿se sabe si tener o no una vesícula biliar confiere algún tipo de ventaja (o desventaja) evolutiva o biológica?


Hay muchas teorías diferentes sobre este aspecto de la evolución, algunas de ellas están probadas y otras son solo conjeturas. Los materiales y la investigación en este aspecto particular son muy pocos. Aquí traté de dar una respuesta en referencia al animal en particular que mencionaste, es decir, la rata.

Las ratas no tienen vesícula biliar posiblemente debido a las siguientes razones:

  1. El poder de concentración de la bilis en el hígado de las ratas es alto, por lo que la función principal de la concentración de bilis por la vesícula biliar es innecesaria en ellos. Esta es probablemente la teoría más apoyada al respecto.

  2. Las ratas toman su comida con frecuencia, por lo que necesitan un suministro continuo de bilis. Esto elimina la necesidad de almacenar bilis.

  3. Los animales harbívoros carecen relativamente de grasa en su comida. Esto reduce la necesidad de una gran cantidad de sales biliares en el intestino.

Referencias -

  1. https://theparadigmshiftgroup.com/animals-no-gallbladder/
  2. Libros de texto de zoología
  3. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375090613000323?np=y

Según tengo entendido, el objetivo principal de la vesícula biliar es garantizar la digestión completa de alimentos grasos o difíciles o complejos de digerir en apoyo del hígado. Tanto las ratas como los ratones amamantan durante aproximadamente la misma cantidad de tiempo de 4 a 5 semanas. pero los ratones no tienen vesícula biliar; Probablemente no sea una simple cuestión de ingerir menos grasas en sus dietas. La mayoría de los mamíferos, incluidos los humanos, desarrollaron vesículas biliares a lo largo de la evolución para ayudar en la digestión de las dietas grasas hasta la edad adulta. En cambio, las ratas desarrollaron un ciego más grande para la lenta digestión de semillas y granos, lo que funciona en ellos debido a su microbioma intestinal muy específico.

http://www.drturumin.com/en/GallAcids_en.html

** http: //www.differencebetween.net/science/difference-between-a-human-digestive-system-and-a-rat-digestive-system/


Probablemente se deba al hecho de que las ratas suelen tener una dieta "más dura de digerir". Una vesícula biliar significa una fuente de bilis adicional en el momento de la digestión. Como dijiste, los ratones tienen uno pero más pequeño, posiblemente las ratas solían tener uno del mismo tamaño, pero a medida que se adaptaron a la vida urbana, los más grandes se volvieron ventajosos.


¿Por qué las ratas no tienen vesícula biliar, a diferencia de otros roedores? - biología

Introducción a los dientes de rata

Los mamíferos tienen cuatro tipos de dientes, que difieren en forma, función, posición en la boca y si se reemplazan o no. Los cuatro tipos son incisivos, caninos, premolares y molares.

Figura 1. Dibujo de un cráneo de rata, que muestra la ubicación de los molares, incisivos y diastema. & copiar anne_rats

Las ratas tienen incisivos y molares (Fig 1). Los incisivos son los dientes frontales de los mamíferos. En las ratas, estos son los cuatro dientes frontales largos y afilados, dos en la parte superior y dos en la parte inferior. Los incisivos para ratas están altamente especializados para roer. Son de raíz abierta, lo que significa que crecen a lo largo de la vida. Los molares son los dientes más atrasados ​​de la boca y se utilizan para moler los alimentos antes de tragarlos. Las ratas tienen 12 molares, seis en la parte superior y seis en la parte inferior (y tres a cada lado de cada mandíbula). Los molares nunca se reemplazan. Las ratas tienen solo un juego de dientes durante su vida (llamado monofodonte).

Las ratas no tienen caninos (los dientes cónicos y puntiagudos que se usan para sujetar presas, defenderse y combatir) ni premolares (rechinar los dientes detrás de los caninos y delante de los molares). Las ratas tienen un espacio largo y desdentado en la boca donde estarían los segundos incisivos, caninos y premolares. Este espacio se llama diastema.

El número de diferentes tipos de dientes en una especie se describe con una fórmula dental, que se escribe como: I n / n C n / n P n / n M n / n donde I, C, P y M se refieren a los incisivos. , caninos, premolares y molares respectivamente, y n / n se refiere al número de dientes superiores e inferiores de cada tipo que se encuentran en un lado de la boca. Entonces, la fórmula dental de la rata es: I 1-1, C 0-0, P 0-0, M 3-3. Las ratas tienen 8 dientes en la mandíbula inferior y 8 en la superior, un total de dieciséis dientes.

Figura 2. Sección transversal de un molar de mamífero. & copiar anne_rats

Los dientes tienen la misma composición que los huesos. Un diente consta de tres capas de tejidos mineralizados: una capa externa dura de esmalte forma la corona del diente, una capa dura de cemento cubre la raíz. El esmalte y el cemento rodean una capa de dentina viva más blanda que constituye la mayor parte del diente. La dentina rodea un núcleo blando de pulpa que contiene vasos sanguíneos y nervios. El ligamento periodontal (también llamado membrana periodontal) es una capa carnosa que se encuentra entre el diente y la cavidad del diente. Mantiene el diente en su lugar, lo une a sus vecinos y permite que el diente resista el estrés de masticar (Fig. 2).

Los molares de rata son similares al molar que se muestra en la Figura 2. Sin embargo, los incisivos de rata tienen una única raíz abierta que continúa creciendo a lo largo de la vida de la rata.

Los incisivos de la rata son los cuatro dientes frontales largos de la boca de la rata (Fig. 3). Los incisivos superiores son más cortos y amarillos que los inferiores. Los incisivos superiores miden aproximadamente 4 mm de largo y 1,5 mm de ancho, los inferiores miden aproximadamente 7 mm de largo y 1,2 mm de ancho (Weijs 1975).

Los incisivos están especializados para roer. Los incisivos de la rata son de raíz abierta (Fig. 4), lo que significa que crecen durante toda la vida (Addison y Appleton 1915). Si se les permitiera crecer sin restricciones, los incisivos de la rata crecerían en espiral con un ángulo de 86 y # 186 (Herzberg y Schour 1941). Las ratas se pasan la vida mordisqueando y desgastando sus dientes, por lo que el crecimiento constante de sus incisivos evita que se desgasten.

Figura 4. Diagrama de un cráneo de rata con parte de los alvéolos óseos extraídos para mostrar la longitud completa de los incisivos (adaptado de Addison y Appleton 1915).

Los incisivos de rata salen de la encía 8-10 días después del nacimiento (Addison y Appleton 1915, Schour y Massler 1949). La tasa de erupción (la tasa de crecimiento) de los incisivos de la rata es muy alta: los incisivos superiores de la rata adulta crecen en promedio alrededor de 2,2 mm por semana (0,31-0,32 mm por día), y los incisivos inferiores crecen alrededor de 2,8 mm por semana ( 0,4 mm por día) (Addison y Appleton 1915). Se necesitan entre 40 y 50 días para que el nuevo diente generado en la base llegue a la punta. Por lo tanto, el diente completo nunca tiene más de 40-50 días de edad (Schour y Massler 1942). Este rápido crecimiento también evita que los incisivos de las ratas tengan caries: cualquier caries crecería rápidamente y se desgastaría.

La tasa de crecimiento de los incisivos varía en diferentes circunstancias. Si se recortan los incisivos, crecen más rápido, 1.0 mm por día (+/- 0.1 mm) (Law et al.2003), por lo que si una rata tiende a roer sustancias duras y, por lo tanto, desgasta sus incisivos rápidamente, los incisivos crecer más rápido para compensar. Los incisivos individuales pueden crecer a diferentes velocidades según su longitud y la de su vecino: si se acorta un incisivo, volverá a crecer más rápido que los demás (Burn-Murdoch 1999). Si los incisivos superior e inferior no se unen correctamente (lo que se denomina maloclusión), no se pueden desgastar normalmente y crecer demasiado.

Figura 5. Sección transversal del incisivo de una rata a medio camino entre la encía y la punta del diente. Adaptado de Addison y Appleton 1915.

Los incisivos están coloreados con un pigmento amarillento. Los incisivos comienzan siendo blancos en la rata joven, pero a los 21 días la parte superior tiene un ligero tinte amarillo. A los 25 días, las partes superiores son claramente amarillas y los incisivos inferiores han adquirido un poco de amarillo. A los 38 días, estos colores son más intensos, y las partes superiores tienen más color que las inferiores. La relación entre los incisivos superiores más pigmentados y los incisivos inferiores menos pigmentados sigue siendo cierta durante toda la vida de la rata. En ratas adultas, las partes superiores son de color amarillo anaranjado oscuro y las inferiores son amarillas (Addison y Appleton 1915).

Una sección transversal del incisivo de una rata muestra tres capas: un núcleo interno de pulpa, una capa circundante de dentina blanda y una capa de esmalte duro que cubre solo la superficie frontal del diente (Fig. 5, 6). La cavidad pulpar en el centro del diente se vuelve más y más estrecha hacia la punta del incisivo (Fig. 5). La cavidad pulpar llega casi hasta el final del diente, pero al final se rellena con material duro (osteodentina granular), por lo que la sensible cavidad pulpar nunca está realmente expuesta (Addison y Appleton 1915).

Los incisivos se mantienen afilados royendo y bruxándose, también llamado thegosis. Debido a que los incisivos de rata tienen esmalte duro solo en la superficie frontal, los incisivos se desgastan en un ángulo, y la dentina blanda en la parte posterior se desgasta antes que el esmalte en la parte frontal. Esto garantiza un filo afilado en forma de bisel (Fig. 6). En realidad, las ratas pueden mover su mandíbula inferior tanto hacia adelante que sus incisivos inferiores están al frente de sus incisivos superiores. Cuando una rata bruxiza, su mandíbula se tira hacia adelante y sus incisivos inferiores a veces muelen detrás de los incisivos superiores (desgastando los superiores) y, a veces, delante de ellos (desgastando los inferiores) (Fig. 7).

Figura 6. Los incisivos tienen esmalte duro en la parte frontal y dentina blanda en la parte posterior. La dentina se desgasta primero, dejando un borde afilado.

Figura 7. Los incisivos inferiores colocados detrás (izquierda) y delante de los incisivos superiores (derecha). Adaptado de Schour y Massler 1942.

Las ratas pueden roer con fuerza, porque los puntos de unión de los músculos que mueven la mandíbula inferior hacia arriba y hacia abajo están muy hacia adelante en la nariz (Fig 8). Esta disposición permite a la rata roer con mucha eficacia y fuerza. (Uno de estos músculos de la mandíbula atraviesa la cuenca del ojo, detrás del globo ocular. Es por eso que los ojos de una rata vibran hacia adentro y hacia afuera, lo que se denomina "deslumbramiento", cuando bruxiza con entusiasmo).

Figura 8. Cráneo de rata, que muestra la colocación hacia adelante de los puntos de unión del músculo masetero en el jap superior. El músculo masetero medial pasa a través de la cuenca del ojo, justo al lado del ojo, y se adhiere al hocico. Este es el músculo que "aturde" el ojo cuando la rata bruxiza. El músculo masetero lateral se inserta justo debajo y delante del arco cigomático. Esta disposición de los músculos permite a la rata tirar de su mandíbula inferior hacia adelante con fuerza mientras muerde.

Cuando una rata muerde, su mandíbula inferior se desplaza hacia adelante, haciendo que los incisivos entren en contacto y los molares fuera de contacto entre sí. Los incisivos superiores sostienen el objeto y los incisivos inferiores cortan contra él. Por lo tanto, solo los incisivos están involucrados en el roer: los molares no se tocan entre sí cuando una rata roe.

El esmalte de los incisivos de rata es duro, más duro que el hierro, el platino y el cobre. Específicamente, medido en la escala de dureza de Mohs, los incisivos inferiores de la rata tienen un rango de 5.5 (el diamante es un 10). El enemel humano no es tan duro, mide 5 en la escala de dureza de Mohs (ref).

Figura 9. Fotografía que muestra el colgajo de piel y la separación de los incisivos inferiores de la rata.

La rata tiene pequeños colgajos de tejido de la mejilla a cada lado del interior de la boca que se cierran detrás de los incisivos, sobresaliendo en el espacio entre los incisivos y los molares (el diastema) (Fig. 9). Se cree que estas aletas forman un tapón que evita que los desechos no deseados entren en la boca (Addison y Appleton 1915, Olds y Olds, 1979 Bivin et al. 1979).

Figura 10. Frente de la mandíbula inferior e incisivos, mostrando los incisivos cerrados (izquierda) y abiertos (derecha).

La articulación entre las dos mitades de la mandíbula inferior (sínfisis mandibular o sínfisis mentis) no está fusionada, sino que está formada por tejido fibroso: fibrocartílago y ligamentos entrecruzados. Este tejido fibroso permite que cada lado de la mandíbula inferior gire ligeramente a lo largo de su eje longitudinal, separando así los incisivos inferiores (Fig. 9, 10). El ángulo más amplio que se puede obtener es de aproximadamente 40 & # 186. La capacidad de separar los incisivos inferiores es importante en la masticación: cuando una rata roe y muerde, ajusta la separación de sus incisivos inferiores (Weijs 1975, Jolyet y Chaker 1875 como se informa en Addison y Appleton 1915).

Los molares de la rata son los 12 dientes rechinantes ubicados en la parte posterior de la boca. Son dientes anchos, planos y sin pigmentos que muelen los alimentos hasta convertirlos en pulpa antes de la ingestión. Cuando una rata mastica, la mandíbula se mueve hacia atrás de tal manera que los molares están en contacto entre sí, pero los incisivos no. Por lo tanto, solo los molares están involucrados en la masticación: los incisivos no se tocan entre sí cuando una rata mastica.

Las ratas tienen tres juegos de molares (primer, segundo y tercer molar). El primer molar erupciona el día 19 después del nacimiento, el segundo el día 21. Después de la erupción del segundo molar, las ratas pueden ser destetadas. El tercer molar aparece dos semanas después, alrededor del día 35-40. A la edad de 6 semanas, la rata tiene su dentadura completa y a los 125 días el crecimiento molar se ralentiza enormemente. Después de esto, los molares continúan creciendo y se desgastan, pero a un ritmo tan lento que es casi imperceptible (Schour y Massler 1949).


HAMSTERS Y GERBILS

J. Jill Heatley, M. Camille Harris, en Manual de práctica de mascotas exóticas, 2009

Anatomía y fisiología únicas

Los hámsteres y jerbos son roedores y tienen dentición común: I 1/1, C 0/0, PM 0/0, M 3/3. 8 La relación entre la corona y la longitud de los incisivos superiores e inferiores es de 1: 3. 8 La falta de caninos y premolares crea un espacio entre los molares y los incisivos llamado diastema. Los incisivos tienen raíces abiertas y crecen continuamente, mientras que los molares no tienen raíces abiertas. Los roedores no pueden sudar ni jadear; disipan el exceso de calor principalmente a través de la cola y las orejas. 8 Por lo tanto, son susceptibles al estrés por calor y requieren temperaturas ambientales controladas. Tanto los hámsteres como los jerbos son poliestros. La determinación del sexo se basa en un aumento de la distancia anogenital en el hombre (figura 15-2). El pene de los roedores, incluidos el hámster y el jerbo, tiene un báculo (pene del os). En general, los parámetros anatómicos y fisiológicos de los jerbos y del hámster dorado son similares (cuadro 15-1).


¿Por qué las ratas no tienen vesícula biliar, a diferencia de otros roedores? - biología

Las ratas no pueden vomitar. Tampoco pueden eructar y no experimentan acidez estomacal. Las ratas no pueden vomitar por varias razones relacionadas: (1) Las ratas tienen una barrera poderosa entre el estómago y el esófago. No tienen la fuerza de los músculos esofágicos para superar y abrir esta barrera por la fuerza, que es necesaria para los vómitos. (2) El vómito requiere que los dos músculos del diafragma se contraigan de forma independiente, pero las ratas no dan evidencia de poder disociar la actividad de estos dos músculos. (3) Las ratas no tienen las complejas conexiones neuronales dentro del tronco encefálico y entre el tallo cerebral y las vísceras que coordinan los muchos músculos involucrados en el vómito.

Una de las principales funciones de los vómitos es purgar el cuerpo de sustancias tóxicas. Las ratas no pueden vomitar, pero tienen otras estrategias para defenderse de las toxinas. Una estrategia es el aprendizaje de evitación de alimentos súper sensible. Cuando las ratas descubren un nuevo alimento, prueban un poco, y si les enferma, evitan escrupulosamente ese alimento en el futuro, utilizando sus agudos sentidos del olfato y el gusto. Otra estrategia es la pica, el consumo de materiales no alimentarios (particularmente arcilla), en respuesta a las náuseas. La arcilla se une a algunas toxinas en el estómago, lo que ayuda a diluir el efecto de la toxina en el cuerpo de la rata.

El vómito, o emesis, es el acto reflejo de expulsar el contenido del estómago con fuerza a través de la boca mediante contracciones musculares coordinadas.

Una de las principales funciones de los vómitos es eliminar las sustancias tóxicas del organismo. El cuerpo tiene varias líneas jerárquicas de defensa contra las toxinas (Davis et al. 1986):

  • Primera línea de defensa: evitar ciertos alimentos debido a las señales del olfato o del gusto.
  • Segunda línea de defensa: detección de toxinas en el intestino seguida de náuseas (evita un mayor consumo) y vómitos (purga el cuerpo de la toxina ya ingerida)
  • Tercera línea de defensa: Detección de toxinas en la circulación por un sensor en el sistema nervioso central, seguido también por vómitos.

Mecanismos del vómito humano

El vómito es un conjunto complejo de acciones musculares coordinadas, controladas por un grupo de núcleos en el tronco del encéfalo. En esencia, los músculos circundantes ejercen una gran presión sobre el estómago y se abre el esófago. El resultado es que el contenido del estómago se expulsa con fuerza por la boca (Fig. 1).

Figura 1. El reflejo emético en humanos. (a) sistema digestivo en reposo y (b) sistema digestivo durante el reflejo emético. El diafragma ejerce presión sobre el estómago, el esófago se abre y el contenido del estómago se expulsa con fuerza hacia el esófago y fuera de la boca.

Más específicamente, durante el vómito, los músculos del abdomen y el pecho se contraen y el diafragma sufre espasmos hacia abajo y hacia adentro, lo que ejerce presión sobre el estómago. En la siguiente fase, la parte del diafragma que rodea el esófago se relaja, lo que ayuda a abrir el esófago. El músculo longitudinal del esófago se contrae, abriendo aún más la unión entre el estómago y el esófago. La presión fuerza el contenido del estómago hacia el esófago y hacia fuera de la boca (para revisiones con mucho más detalle, ver Brizzee 1990, Lang y Sarna 1989, Miller 1999).

Las ratas se consideran una especie que no vomita (también llamada nomética) (Hatcher 1924). Las ratas no vomitan en respuesta a señales que provocan vómitos en otros animales, como drogas eméticas, veneno, mareos y radiación (por ejemplo, Takeda et al. 1993). Las ratas tampoco eructan y apenas experimentan reflujo (acidez).

Regurgitación frente a vómitos

Las ratas no pueden vomitar, pero regurgitan ocasionalmente. La regurgitación es diferente a los vómitos. El vómito es la expulsión enérgica del contenido del estómago por la boca. El vómito es un proceso activo: es un reflejo complejo y poderoso que requiere la coordinación de muchos músculos. Por el contrario, la regurgitación es el flujo pasivo y sin esfuerzo del contenido del estómago no digerido de regreso al esófago. La regurgitación ocurre sin contracciones abdominales fuertes.

Hay al menos un informe de ratas que se ahogan con el contenido del estómago regurgitado (Will et al. 1979). Tras la necropsia, se encontró que el contenido del estómago regurgitado (regurgitante) era espeso y pastoso. Fueron empaquetados en la faringe, laringe y esófago de las ratas. La acción de la lengua había empacado el regurgitante en un tapón, provocando asfixia. Las lenguas de las ratas también fueron laceradas o magulladas por los intentos de quitar el material masticando o arañando. La regurgitación fue más común en ratas alimentadas con dietas voluminosas que en las alimentadas con dietas estándar, y más común en hembras que en machos.

Otras acciones que pueden parecerse a los vómitos, pero no son

Dificultad para tragar, asfixia: las ratas pueden tener problemas para tragar un alimento. Una rata que tiene problemas para tragar un alimento puede esforzarse intensamente, bajar la barbilla hacia la garganta y aplanar las orejas. Es posible que babee saliva, se toque la boca con la pata y se frote la boca en superficies cercanas. La mayoría de las ratas todavía pueden respirar a través de esto (la verdadera asfixia es rara en las ratas) y se deshacen de la comida a tiempo, pero los casos graves pueden requerir asistencia veterinaria.

La dificultad para tragar puede parecerse superficialmente a un vómito porque la comida parcialmente procesada puede volver a salir de la boca, pero no es un vómito, que es la expulsión enérgica, rápida, coordinada y reflexiva del contenido del estómago.

Dificultad respiratoria: se puede encontrar a las ratas ahogándose, con arcadas o luchando por respirar a través de una sustancia espumosa de color crema o bronceado. Esta espuma no está formada por el contenido del estómago, sino por el moco que sale de los pulmones y que se ha convertido en una espuma. Esta espuma es un síntoma de un problema respiratorio, no de regurgitación o vómitos (comunicación personal B. Mell D.V.M., 2004).

Figura 2. Diagrama del estómago de la rata. Adaptado de Moore 2000.

El estómago de la rata tiene dos partes (Robert 1971):

  • Estomago anterior: sección no glandular de paredes delgadas que recibe el esófago y sirve como cámara de retención de alimentos. Sus paredes son similares a las del esófago.
  • Cuerpo: sección glandular de paredes gruesas. Sus paredes tienen glándulas secretoras que producen enzimas digestivas y moco. La digestión comienza en el cuerpo. El esfínter pilórico controla el movimiento de los alimentos desde el cuerpo hasta los intestinos (específicamente, el duodeno).

Figura 3. Diagrama del estómago de una rata abierto a lo largo de la curvatura mayor del estómago. Adaptado de Robert 1971.

El estómago y el cuerpo están separados por un pliegue bajo de tejido llamado cresta limitante (margo plicatus). La cresta limitante se extiende circunferencialmente desde la gran curvatura del estómago hasta la pequeña curvatura, justo debajo del esófago. En el esófago, el curso de la cresta limitante se dobla en forma de U y casi rodea la abertura esofágica (Luciano y Reale 1991, Robert 1971, Botha 1958) (Fig. 3).

Figura 4. Esquema del cabestrillo crural y los haces musculares del esfínter esofágico, que forman la barrera gastroesofágica y son los encargados de cerrar el esófago. Adaptado de Montedonico et al. 1999a.

El esófago de la rata tiene dos capas de músculo estriado (exterior longitudinal y circular interior), que se vuelven lisos cerca del punto de unión con el estómago. El esófago está cerrado al estómago por la barrera gastroesofágica, que consiste en el cabestrillo crural, el esfínter esofágico inferior y los varios centímetros de esófago intraabdominal que se encuentran entre ellos (Soto et al. 1997 Fig 4). Los seres humanos también tienen un cabestrillo crural y un esfínter esofágico, pero los nuestros se colocan uno encima del otro (Mittal 1993). En ratas, están separados por varios centímetros de esófago intraabdominal (Soto et al. 1997).

El cabestrillo crural es parte del diafragma (su contorno exterior es continuo con el diafragma). Es un haz de fibras en forma de U que envuelve el esófago y se adhiere a las vértebras. Cuando el cabestrillo crural se contrae, aprieta el esófago para cerrarlo.

El esfínter esofágico es un músculo circular que rodea la base del esófago. En su borde inferior, tiene fibras musculares que se insertan en la cresta limitante (Fig. 4). Entonces, cuando el esfínter se contrae, no solo contrae las paredes del esófago, sino que también junta los lados de la "U" de la cresta limitante, ocultando y cerrando firmemente la abertura esofágica (Montedonico et al. 1999b, McKirdy y Marshall 2001, Botha 1958) (Figura 5).

Figura 5. Diagrama de la cresta limitante y la abertura esofágica en el estómago de la rata cuando el esfínter esofágico está (a) abierto y (b) cerrado. Adaptado de Montedonico et al. (1999b).

Los libros de texto de anatomía sobre ratas suelen mencionar de pasada que las ratas no pueden vomitar. Tienden a implicar la cresta limitante o la falta de músculo estriado en el esófago de la rata, y a veces ambos (Fox et al.2002, Haschek y Rosseaux 1998, Moore 2000, Rice and Fish 1994, Turton et al.1998), pero estos Los libros de texto no dan más detalles acerca de cómo estas características de la anatomía de una rata evitan que una rata vomite, o si hay otras características involucradas.

Al profundizar en la literatura científica, encontré una historia compleja sobre por qué una rata no puede vomitar:

Las ratas tienen una barrera gastroesofágica poderosa y efectiva, que consiste en el cabestrillo crural, el esfínter esofágico y los centímetros de esófago intraabdominal (ver arriba). La presión en los dos extremos de esta barrera es mucho más alta que la presión que se encuentra en el tórax o el abdomen durante cualquier fase del ciclo respiratorio (Montedonico et al. 1999b). La fuerza y ​​la presión de esta barrera hacen que el reflujo en ratas sea casi imposible en condiciones normales (Montedonico et al. 1999a), aunque Will et al. (1979) registra bajas tasas de regurgitación.

Para vomitar, la rata tendría que superar esta poderosa barrera. La evidencia sugiere que las ratas no pueden hacer esto, porque (1) no pueden abrir el cabestrillo crural en el momento adecuado y (2) no pueden abrir el esfínter esofágico. Además, (3) las ratas carecen de las conexiones neuronales necesarias para coordinar los músculos involucrados en el vómito.

(1) Las ratas no pueden relajar el cabestrillo crural mientras contraen el resto del diafragma. El diafragma tiene dos músculos: el crural (fibras musculares adheridas a las vértebras, llamadas cabestrillo crural) y el costal (fibras musculares adheridas a la caja torácica). El esófago pasa a través del cabestrillo crural, por lo que cuando el diafragma crural se contrae, el esófago se cierra.

Durante la fase expulsiva del vómito en humanos, la actividad de estos dos músculos del diafragma diverge. La sección costal se contrae, ejerciendo presión sobre el estómago, mientras que la sección crural se relaja, permitiendo que el contenido del estómago pase a través del esófago (revisado en Pickering y Jones 2002). Las ratas, sin embargo, no disocian la actividad de estas dos partes de su diafragma: no relajan la sección crural mientras contraen la sección costal. En cambio, ambos músculos se contraen o relajan juntos (Pollard et al. 1985). La incapacidad de la rata para controlar por separado y selectivamente sus dos músculos diafragmáticos, por lo tanto, juega un papel importante en su incapacidad para vomitar: la rata no puede ejercer la presión necesaria sobre el estómago y abrir el cabestrillo crural para permitir que el contenido escape al mismo tiempo. .

(2) Las ratas no pueden abrir su esfínter esofágico. En los seres humanos, el esfínter esofágico se abre durante el vómito con la ayuda del músculo longitudinal del esófago (Lang y Sarna 1989). Esto permite la expulsión del contenido del estómago durante el vómito. Las ratas, sin embargo, solo tienen un músculo longitudinal delgado y débil que no está estriado donde se une al estómago. Es demasiado débil para abrir el esfínter y permitir la evacuación del contenido del estómago (Steinnon 1997).

(3) Las ratas carecen de las conexiones neuronales necesarias dentro del cerebro y entre el cerebro y las vísceras. Las especies animales que vomitan tienen un "centro de vómitos" en el tronco del encéfalo, que consta de varios núcleos interconectados que coordinan todos los músculos implicados en el vómito (véase Borison y Wang 1953). Los animales que no vomitan, como ratas y conejos, tienen los núcleos del tronco encefálico y los sistemas musculares que se utilizan para vomitar, pero no tienen las conexiones complejas entre los núcleos o entre el tronco del encéfalo y las vísceras que se requieren para tal coordinación. comportamiento (King 1990).

Por que las ratas no pueden vomitar y que hacen en su lugar

¿Es beneficioso para las ratas no poder vomitar?

Hasta el momento, no se ha realizado ninguna investigación empírica sobre si la incapacidad para vomitar beneficia a la rata de alguna manera. Davis y col. (1986) ofrece algunas especulaciones interesantes sobre este tema, sin embargo. Recuerde que Davis et al. sugirió que existen líneas jerárquicas de defensa contra las toxinas (primero evitación de alimentos, luego detección de toxinas en el intestino y, por último, detección de toxinas en circulación, seguida de vómitos). Davis y col. señala que las ratas tienen sentidos del olfato y del gusto extremadamente sensibles (Roper 1984). La rata usa sus sentidos del olfato y el gusto para evitar los alimentos que le hicieron sentirse mal en el pasado (García et al. 1966, Rozin y Kalat 1971). De hecho, las ratas evitan los alimentos en respuesta a señales que provocan vómitos en otras especies (Coil y Norgren 1981). Por lo tanto, la rata que evita los alimentos que la hacen sentir enferma no debe ingerir cantidades letales de ese alimento en el futuro.

Davis y col. especula que debido a que las ratas tienen una primera línea de defensa tan extraordinariamente bien desarrollada contra las toxinas (evitación condicionada de alimentos), las líneas de defensa posteriores de las ratas (vómitos en respuesta a señales gástricas o circulatorias) se han vuelto redundantes y, por lo tanto, se han perdido con el tiempo. Las ratas pueden, de hecho, detectar toxinas en el estómago (Clarke y Davison 1978) y en la circulación (Coil y Norgren 1981) pero no responden vomitando, sino que evitan ese alimento en el futuro. Entonces, según la teoría, las ratas han perdido la capacidad de vomitar porque ya no lo necesitan: las ratas nunca comen cantidades letales de alimentos tóxicos en primer lugar.

Sin embargo, una teoría alternativa es que las ratas desarrollaron su evitación de alimentos hipersensible para compensar la incapacidad de vomitar. Tiene sentido que una rata evite escrupulosamente ingerir alimentos tóxicos si no puede deshacerse de ellos más tarde. Entonces, de hecho, podría beneficiar a la rata poder vomitar, pero como el vómito no es una opción anatómica, la rata ha desarrollado otros métodos para protegerse, incluida la evitación de alimentos.

Además, las ratas todavía necesitan una estrategia para hacer frente a las toxinas ingeridas. Evitar la comida para ratas no es infalible. Las ratas experimentan náuseas y han desarrollado una alternativa al vómito: pica, el consumo de sustancias no nutritivas. Cuando las ratas sienten náuseas, comen cosas como arcilla, caolín (un tipo de arcilla), tierra e incluso ropa de cama de madera dura (comer arcilla y tierra es un tipo de pica llamada geofagia). Sin embargo, su consumo no es aleatorio: las ratas a las que se les ofrece una mezcla de guijarros, tierra y arcilla después de recibir veneno prefieren comer la arcilla (Mitchell 1976).

Las ratas se involucran en pica en respuesta al mareo por movimiento (Mitchell et al. 1977a, b, Morita et al. 1988b), medicamentos que inducen náuseas (Mitchell et al. 1977c, Clark et al. 1997), radiación (Yamamoto et al. 2002b) y después de consumir venenos (Mitchell 1976) o drogas eméticas (Takeda et al. 1993). La incidencia de pica disminuye en respuesta a los antieméticos (Takeda et al. 1993) y los medicamentos contra el mareo por movimiento (Morita et al. 1988a). Por tanto, la pica en ratas es análoga a los vómitos en otras especies.

El consumo de sustancias no nutritivas puede ser una respuesta adaptativa a las náuseas. Con frecuencia, las náuseas son causadas por una toxina y las sustancias no nutritivas pueden ayudar a diluir el efecto de la toxina en el cuerpo. La arcilla, en particular, se une e inactiva muchos tipos de productos químicos y, por lo tanto, es buena para desactivar toxinas (por ejemplo, Philips et al. 1995, Philips 1999, Sarr et al. 1995). Por tanto, la pica puede formar parte de la segunda línea de defensa de la rata contra las toxinas.

La evolución del comportamiento se estudia examinando y comparando el comportamiento de las especies vivas (ver Martins 1996 para más información). El comportamiento luego se mapea en la filogenia, o "árbol genealógico" evolutivo de esas especies, y luego se pueden hacer deducciones sobre cuándo apareció un rasgo de comportamiento particular en el pasado. Por ejemplo, si un grupo de especies relacionadas exhibe el mismo comportamiento, entonces probablemente su ancestro común también lo hizo. Si solo una especie en un grupo tiene un comportamiento particular, entonces ese comportamiento probablemente no estaba presente en el ancestro común, pero evolucionó más tarde solo en esa especie.

Aún no se han realizado estudios comparativos tan amplios que involucran a docenas de especies para los vómitos. De hecho, es un poco difícil determinar qué tan común es el vómito en el reino animal: Hatcher (1924) dice que la capacidad de vomitar es un rasgo primitivo y común y muchas especies lo hacen. Harding (1990), however, states that very few species are capable of vomiting. Until a survey of many different species is done, we won't know the answer for sure.

A survey of the literature shows that information on vomiting does exist for a few species (Table 1).


Human-like rats

Kanzi, a 39-year-old bonobo, became well-known for his language skills. He can communicate using hundreds of symbols that correlate to words.

For the first experiment, Keysers and his team trained 24 rats of both sexes to push two different levers that produced a treat, until the animals developed a preference for one lever. At that point, scientists changed the experiment so that when a rat pressed its favorite lever and got his candy, a neighboring rat would get a shock to the foot.

When nine of the rats heard their fellow rats squeak in protest, they immediately stopped pushing the preferred lever and switched to the less-preferred one, which still delivered candy.

The study rats showed a range of responses to the experiment, which surprised Keysers. For instance, one rats stopped using either of the levers once it registered the first shock, apparently distressed, and other rats seemed indifferent either way, he says. Such variability is “also exciting, suggesting that we might have similarities with individual differences in humans.”

Also like humans, rats had limits to their empathy. When the experiment was repeated with a reward of three candies, the rats that had previously switched levers and avoided harming their neighbors stopped doing so. (Discover why rats show regret.)

“I really thought that was amusing, but it also has the ring of honesty and truth to it,” says Peggy Mason, a neurobiologist at the University of Chicago who was not involved with the study.

For the second part of the experiment, Keysers and his team used anesthesia to temporarily numb the anterior cingulate cortexes of the rats who had showed harm aversion. Intriguingly, when the experiment was repeated, these numbed rats stopped helping their neighbors.


Naked mole-rats practice coprophagy, the reingestion of feces, which helps them maximize their nutrient uptake.

No, they’re not playing dead. Napping mole-rats often sleep on their backs, upside down.

Unlike most other mammals, they have trouble maintaining a steady body temperature and will huddle together to share warmth — even though their burrow temperature averages around 86 degrees Fahrenheit!

Don't miss the debut of the Smithsonian's National Zoo's new Naked Mole-rat Cam on Friday, Aug. 31! The Zoo's naked mole-rat exhibit opens to the public on Saturday, Sept. 1.


Researchers Find Yet Another Reason Why Naked Mole-Rats Are Just Weird

Say what you will about naked mole-rats, but their bodies have a trick that lets them survive periods of oxygen deprivation.

Roland Gockel/Max Delbruck Center for Molecular Medicine

Animals, especially mammals, need oxygen to keep their bodies and brains humming along.

But leave it to the African naked mole-rat to buck that trend. The rodents are bizarre in just about every way. They're hairless, ground-dwelling and cold-blooded despite being mammals. Now, scientists report in the journal Ciencias that the animals are capable of surviving oxygen deprivation.

"They have evolved under such a different environment that it's like studying an animal from another planet," says Thomas Park, a neuroscientist at the University of Illinois at Chicago.

He and his colleagues knew that naked mole-rat bodies work differently than those of other mammals.

For example, instead of generating their own heat, they regulate body temperature by moving to warmer or cooler tunnels, which lowers the amount of energy they need to survive. They're also known to have what Park calls "sticky hemoglobin," which allows them to draw oxygen out of very thin air. And because they live underground in large social groups, they're used to breathing air that's low in oxygen and high in carbon dioxide.

Park and his colleagues wondered if they animals had another trick up their (nonexistent) sleeves for handling such extreme conditions.

"We were thinking, 'Gee, if you put all these things to bear on the problem of surviving in low oxygen, just how far can you go?' " Park says. "And the naked mole-rats surprised everybody, I think."

To start out, he and his colleagues tested how well the mole-rats fared in a chamber with only 5 percent oxygen, which is about a quarter of the oxygen in the air we breathe, and can kill a mouse in less than 15 minutes.

They watched closely, ready to pull the mole-rats out at the first sign of trouble.

"So we put them in the chamber and after five minutes, nothing. No problems," Park says. An hour later, there were still no problems.

Five hours later, the researchers were tired and hungry and ready to go home, but the mole-rats could've kept chugging along.

"Oh, I think so," says Park. "They had more stamina than the researchers."

The animals had slowed down a bit, he says, but were awake, walking around and even socializing.

"They looked completely fine," he says.

Next, the researchers decided to see how the mole-rats dealt with zero percent oxygen.

"And that was a surprise, too," he says.

Such conditions can kill a mouse in 45 seconds.

The four mole-rats involved in this leg of the study passed out after about 30 seconds, but their hearts kept beating and — a full 18 minutes later — the mole-rats woke up and resumed life as usual when they were re-exposed to normal air. (The three mole-rats that were exposed for 30 minutes, however, died.)

According to Park and colleagues across three continents, the rodents do have a trick up their sleeves.

Most mammals, including humans, run on glucose, which is a sugar that the digestive system gets from our food and turns into energy to keep our bodies warm and our brains running. But the process of taking that sugar and turning it into energy requires oxygen. Without oxygen, the body can't create energy, and without energy, cells die.

When the researchers looked at tissue samples taken from the mole-rats at various times during the oxygen deprivation, they noticed a spike in levels of another sugar, fructose, about 10 minutes in.

"We weren't looking for it, but bang, fructose goes way up in the blood and then it goes way up in the organs and it gets used by heart and brain," Park says.

The naked mole-rats appear to have the option of switching fuels from glucose, which requires oxygen to create energy, to fructose, which doesn't.

(It's the same "fructose" as the one in "high-fructose corn syrup," an ingredient implicated in a number of health problems in humans. "Normally we think of it as a bad thing," Park says.)

Humans are capable of storing and using fructose in the liver and kidney, but as Park explains, we don't have enough of the correct enzyme to create energy directly from fructose. Nor do we have enough of the proteins necessary to move fructose molecules into the cells of vital organs. Our cells have to convert it into glucose in order to use it.

The cells in the brain, heart, liver and lungs of naked mole-rats are all outfitted with proteins that moves fructose into the cells, and with the right enzyme to create energy from it.

"They have a social structure like insects, they're cold-blooded like reptiles, and now we found that they use fructose like a plant," Park says.

Some fish and turtles manage to manage to survive without oxygen for months, sealed in frozen ponds and lakes.

But Jay Storz, an evolutionary physiologist at the University of Nebraska who researches how animals adapt to extreme conditions, says those creatures still use glucose to fuel themselves. They just drastically reduce their energy needs.

The naked mole-rat's ability to switch tracks to a different metabolic fuel is really surprising. "They're doing something that really has not been described before for any vertebrate animal," Storz says. "They're basically using an alternative fuel."

One question for future research, he says, is how the animals manage to get rid of lactate, a molecule that builds up during anaerobic metabolism and can alter blood chemistry.

Park and Storz hope that the finding about naked mole-rats could someday help develop a way to aid patients suffering from oxygen deprivation from something like a heart attack or stroke.

"It would be great if we could beef up the fructose pathway in those patients and extend the amount of time that they have to get to a health care situation," Park says.

Storz imagines mole-rats aren't the only extreme animals with potential clues to alleviating human medical problems.

"There are probably a lot of other animals out there that are doing equally bizarre things," Storz says. "There's a lot of research and development that evolution has done, and we just have to figure out ways to capitalize on that."


The key difference between rat and human digestive system is that rat digestive system does not have a gallbladder while human digestive system has a gallbladder. Another difference between rat and human digestive system is the fermentation chamber to digest seeds containing cellulose. Rats have a fermentation chamber to digest cellulose while humans do not have a fermentation chamber. Moreover, the human digestive system is physically large compared to the systems in rats. Rats have a specialized digestive system, whereas humans have a simple system. This is another important difference between rat and human digestive system.


Year Of The Rat: Furry Creatures Are Misunderstood, Vet Says

It&rsquos the Chinese Year of the Rat, and if there&rsquos ever been an animal that needed a total image makeover, it&rsquos the rat.

Many people loathe rats and associate them with disease and filth &ndash hardly a four-star recommendation for the furry creatures. But the truth is, they are highly intelligent animals, have been amazingly beneficial in medicine and can be very affectionate pets, says a Texas A&M University veterinarian and rat expert.

Dr. Kristina Kalivoda, a small animal instructor in the College of Veterinary Medicine & Biomedical Sciences, believes rats are among the most misunderstood of all animals and are not the horror from the sewer people tend to think they are.

&ldquoRats are very smart and are known for their problem-solving skills,&rdquo says Kalivoda, an admitted rat fan.

&ldquoMany people believe they are nasty, filthy creatures, and that&rsquos not true at all. In fact, rats wash themselves several times a day, about as often as most cats.&rdquo

The name itself poses a rat problem.

Rats are rodents, and rodent comes from the Latin word meaning &ldquoto gnaw.&rdquo Rats do like to chew and they are constantly searching for food. They tend to live where humans live for two reasons &ndash food and shelter.

They have been parodied by Hollywood &ndash who can forget James Cagney&rsquos immortal line, &ldquoYou dirty rat!&rdquo &ndash while last year&rsquos hit film Ratatouille showed the humorous side of the creatures, and Disney&rsquos Mickey Mouse has been appealing for decades, as have Tom and Jerry.

Comedian David Letterman often jokes about New York City&rsquos countless rats, bragging that &ldquoour rats can whip your honor students.&rdquo

  • Their lifespan is between 1-3 years
  • They have no gallbladder
  • Rats have a bellybutton
  • Rats can&rsquot vomit
  • They are prolific breeders: A pair of rats can produce 15,000 descendants in their lifetime, and female rats spend almost their entire lives pregnant
  • Rat teeth are incredibly strong and can chew through walls, plumbing and even concrete.
  • Rats come in different colors such as silver, blond, grey, black and albino. Some have short ears and some have floppy ears
  • The largest rat, the African rat, can be 3 feet in length &ndash about the size of a small dog
  • Rats are expert swimmers
  • Rats can laugh and do so with a high chirping sound when amused.

&ldquoRats are very smart and they can figure out things quickly,&rdquo Kalivoda adds. &ldquoIf you put them in a maze, they can find their way out in no time at all. They are social creatures and can be very affectionate. They are also easily trained and many can do tricks.&rdquo

The difference between a rat and a mouse, Kalivoda explains, is size. Rats are much larger than mice, often three to four times as large, and mice don&rsquot live as long as rats.

Despite their frisky mannerisms, many rats have internal health issues, mainly cancerous tumors. Kalivoda says rats often develop mammary tumors or other cancers, and rats also frequently suffer from respiratory illnesses.

But their benefits in medicine have been phenomenal. In research laboratories around the world, rats have contributed to more cures than any other animal, and in that regard, have no doubt saved millions of lives.

&ldquoIn my opinion, rats do a get a bad rap,&rdquo Kalivoda believes.

&ldquoI can tell you firsthand that rats can make great, fun pets. A lot of people have rats as pets, and they will tell you they&rsquore the best pets they&rsquove ever had.&rdquo

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Texas A&M University. Nota: El contenido puede editarse por estilo y longitud.


Why rats can’t vomit, and how they make up for it

Sure, vomiting can be gross, but it’s also an essential survival reflex that’s saved countless lives. Humans are very fortunate to able to vomit, unlike other species like rats. They don’t burp or experience heartburn, either. In fact, it seems like rats have little to any reflexes — not the kind that saves your gut from poisons, bad drugs, motion sickness, radiation or hearing Donald Trump talk on television.

What's vomiting

Vomiting, or emesis, is the reflexive act of ejecting stomach contents forcefully through the mouth by coordinated muscular contractions.

Vomiting, or emesis as doctors call it medically, is the body’s reflex of ejecting stomach contents forcefully through the mouth. Vomiting is distinto from regurgitation. Unlike regurgitation which is a passive, effortless expulsion of the stomach’s content, vomiting is an active reflex which involves complex muscle coordination. Occasionally rats will regurgitate, but they can’t vomit.

In humans, the vomiting signal is triggered by a group of nuclei in the brainstem. This instructs the muscles surrounding the stomach to contract, the diaphragm to spasm inward and downward, and the esophagus to open.

By lacking gut reflexes, rats may have trouble swallowing food. At times, a rat might seem like it’s choking, straining intently by pulling the chin down toward the throat and flatting the ears. The rats are still able to breathe though and true choking is very rare. Sometimes, a rat will expel some of the swallowed food, but that’s not vomiting.

The body's protection system against toxins

  • First line of defense: Avoidance of certain foods due to smell or taste cues
  • Second line of defense: Detection of toxins en el intestino followed by nausea (prevents further consumption) and vomiting (purges the body of already ingested toxin)
  • Third line of defense: Detection of toxins en el circulation by a sensor in the central nervous system, also followed by vomiting.

Biologically, a rat is unable to vomit because of a powerful and effective gastroesophageal barrier, research shows. This barrier consists of crural sling, the esophageal sphincter, and the intra-abdominal esophagus. Researchers found that the pressure at the two ends of this barrier is greater than the pressure found in the thorax during any phase of the breathing cycle. This pressure, thus, makes it impossible for rats to reflux.

More specifically, rats are unable to vomit because they can not open the crural sling at the right time. Rats also lack the neural wiring required to coordinate the muscles involved in vomiting mentioned earlier.

While they do lack the ability to vomit, an integral part of many species’ defence mechanisms against toxins, rats seem to have adapted by strengthening their first line of defence. Researchers note that rats have a very keen sense of smell and taste and will easily avoid foods which might cause a vomiting response in other species. Some speculate that vomiting has become redundant and lost over time because rats seem to avoid dangers at the hand of toxins so well. Alternatively, rats developed a hyper-sensitive food avoidance to compensate for the inability to vomit. It’s not clear at the moment which came first.

Rat toxin avoidance isn’t full proof, though (remember, rat poison!). At times, a rat will become intoxicated and experience nausea. Luckily, the rat developed an alternative to vomiting by consuming non-nutritive substances. This behaviour is called pica. When rats feel nauseous, they start eating things like clay, dirt, hardwood bedding, all sorts of materials they wouldn’t consider ingesting in normal conditions. These non-nutritive substances may help dilute the toxin’s effect, so pica can be thought of as part of the rat’s second line of defence.

As a parenthesis, some human communities also engage in pica practice. When researchers went to Madagascar to study 760 participants from the Makira Protected Area, they found 63 percent of adult males engaged in pica and amylophagy.

Other common animals that can’t vomit include rabbits, horses, guinea pigs or the Japanese quail. So, next time you throw up consider yourself blessed.


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