L'appareil digestif de la vache est un système complexe et élaboré spécifiquement pour la digestion des matières végétales. Il est constitué de plusieurs organes interconnectés qui travaillent ensemble pour décomposer et assimiler les nutriments nécessaires à l'organisme. Au cœur de cet appareil, on trouve quatre compartiments principaux : le rumen, le réseau (ou réticulum), le feuillet (ou omasum) et la caillette (ou abomasum). Chacun de ces compartiments joue un rôle crucial dans le processus de digestion.

Le rumen est le plus grand des quatre compartiments et il sert principalement de cuve de fermentation. C'est ici que les bactéries et les protozoaires se mêlent pour dégrader la cellulose des parois végétales. Le rumen crée un environnement anaérobie permettant la prolifération des micro-organismes capables de décomposer les fibres. C'est également dans le rumen que la majeure partie de la fermentation microbienne a lieu, produisant des acides gras volatils qui sont la principale source d'énergie de la vache.

Le réticulum, parfois appelé réseau, est le compartiment où les particules d'aliments plus grosses sont piégées pour être régurgitées et mâchées à nouveau, un processus connu sous le nom de rumination. Cette action mécanique permet de réduire la taille des particules, facilitant ainsi leur dégradation dans le rumen. Le réticulum joue également un rôle dans la filtration des corps étrangers ingérés, protégeant ainsi l'animal de potentielles blessures internes.

L'omasum, également appelé feuillet, est l'endroit où l'eau et d'autres nutriments sont absorbés avant que le bol alimentaire ne soit transféré vers la caillette. L'omasum est constitué de nombreuses membranes lamellaires qui agissent comme un filtre, permettant le passage de particules fines tout en réabsorbant l'eau contenue dans le bol alimentaire.

La caillette est le dernier compartiment de l'estomac avant l'intestin. Également connue sous le nom d'abomasum, elle correspond à l'estomac véritable chez les ruminants. C'est ici que les enzymes digestives et l'acide chlorhydrique décomposent le bol alimentaire, un processus similaire à celui observé chez les organismes non ruminants. La caillette sécrète des enzymes protéolytiques pour poursuivre la digestion des protéines et préparer le passage dans l'intestin où l'absorption des nutriments se termine.

Dans le rumen, un écosystème complexe de micro-organismes inclut des bactéries, des archaea, des protozoaires et des champignons. Ces micro-organismes jouent un rôle essentiel dans la digestion de la cellulose, des hémicelluloses et d'autres polysaccharides. Les bactéries sont responsables de la fermentation des glucides pour produire des acides gras volatils, tandis que les protozoaires et les champignons contribuent à la décomposition des particules végétales plus complexes. Cet environnement symbiotique non seulement maximise l'extraction des nutriments alimentaires, mais il permet également la synthèse des vitamines B complexes et de certaines protéines microbiennes utilisables par la vache.