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Estrés calórico en ganado lechero II: Consecuencias, indicadores de riesgo y cómo minimizar su efecto

Autor: Luis Ricardo Pérez García
Colaboradores: Saúl Salgado


El ganado sometido a estrés calórico (EC) sufre cambios fisiológicos, metabólicos y de comportamiento como un mecanismo de adaptación, buscando mantener el balance térmico y mantener la temperatura corporal constante. Como consecuencia, estos cambios reducen funciones metabólicas como la producción de leche, la reproducción y el crecimiento.


CONSECUENCIAS DEL ESTRÉS CALÓRICO


Disminución de la condición corporal y pérdida de peso


El animal pierde peso debido al desbalance energético ocasionado por el bajo consumo de alimento y de energía, acompañado de la reducción de la absorción de nutrientes y el incremento en el gasto energético para mantenimiento. La intensidad de la pérdida de la condición dependerá de la condición corporal al momento de ser sometido a EC, de la intensidad y duración del EC, de la etapa de producción y la edad del animal.


Disminución de la producción y calidad de leche


La eficiencia en la utilización de la energía para la producción de leche se reduce 30 - 50%. La cantidad de la disminución de la producción está relacionada con el nivel de producción y el consumo de materia seca antes del EC y la etapa de la lactancia.


En promedio, la producción disminuye 10 - 15% al inicio de la lactancia, mientras que a media lactancia disminuye 35 - 38% y dependiendo de la intensidad del EC puede llegar hasta el 50%. Al inicio de la lactancia la producción no depende totalmente del consumo de alimento y la vaca utiliza su reserva corporal para mantener la producción, mientras que la producción en el resto de la lactancia depende de la energía que consume en el alimento. La utilización de las reservas corporales es más eficiente que la utilización del alimento, por lo que al inicio de la lactancia se produce menos calor metabólico por kilo de leche producido que a media lactancia. Además, a media lactancia se alcanza el pico de lactancia que demanda una mayor cantidad de energía. Si el acceso a agua es limitado la producción de leche disminuye aún más, debido a que el animal redirecciona el agua disponible hacia el mantenimiento de la termorregulación.


El EC afecta la calidad de la leche: disminuye la concentración de grasa (8 - 40%), proteína  (4 - 17%), y sólidos no grasos (SNG, 4 - 19%). El nivel de NEFA y glucosa hepática disminuyen reduciendo la cantidad de glucosa que llega a la glándula mamaria restringiendo la síntesis de lactosa disponible para producción de leche.


Disminución de la eficiencia reproductiva


El EC altera la dinámica del ciclo estral y la secreción de progesterona (P4), hormona luteinizante (LH) y hormona folículo estimulante (FSH) afectando el desarrollo de los ovocitos. Suprime la ovulación,  induce anestros, reduce la duración y la intensidad del estro y aumenta la presentación de estros silenciosos debido al incremento de la hormona Adrenocorticotrópica (ACTH) que estimula la secreción de cortisol y a la reducción en la secreción de estradiol.


Afecta el desarrollo embrionario y ocasiona mortalidad y pérdida embrionaria al interferir con la síntesis proteica, inducir estrés oxidativo y daño celular, reduce la producción de Interferón - tau interfiriendo con el mecanismo de reconocimiento temprano de la gestación y ocasiona el incremento en la secreción de PGF2? endometrial.


Reduce el flujo sanguíneo hacia el útero disminuyendo la tasa de implantación, alterando el funcionamiento placentario, reduciendo el crecimiento y desarrollo fetal y puede ocasionar pérdida fetal.


Efecto sobre la inmunidad


Se incrementa la producción de glucocorticoides y catecolaminas, que alteran la respuesta del sistema inmune y deprimen la respuesta de los sistemas inmune innato y adaptativo. Niveles elevados de corticosteroides limitan la quimiotaxis, la capacidad de adhesión, la actividad de receptores, la fagocitosis y la replicación de los neutrófilos disminuyendo la capacidad de defensa del organismo.


Efecto sobre la ubre y la incidencia de mastitis


El estrés oxidativo generado por EC ocasiona alteraciones en la glándula mamaria: modifica la interacción entre el epitelio mamario y el tejido estromal que regulan la apoptosis, remodelación de tejido y el grado de inflamación, disminuyendo la regeneración glandular y la proliferación de células epiteliales. Desencadena además una respuesta inflamatoria descontrolada y ocasiona daño tisular reduciendo el lumen alveolar, ocasiona fibrosis y la destrucción del parénquima. Durante el periodo seco afecta el desarrollo de la glándula mamaria, induce la involución de la ubre y ocasiona apoptosis celular afectando la capacidad de producción de leche subsecuente al parto.


El EC deprime el sistema inmune ocasionando baja eficiencia del sistema de defensa y la ubre queda expuesta a patógenos que ocasionan mastitis, como coliformes, Mycoplasma, Staphylococcus y Streptococcus. Elevadas temperaturas y humedad favorecen el crecimiento de patógenos en las superficies con las que el animal entra en contacto y en el medio ambiente aumentan la carga bacteriana, incrementando el conteo de células somáticas (SSC) y la incidencia de mastitis; un valor de 66 en el ITH es el umbral en el cual podemos esperar que inicie el incremento de SSC.


INDICADORES DE MEDICIÓN DEL RIESGO POR ESTRÉS CALÓRICO


Se han desarrollado diferentes índices para identificar condiciones de riesgo de estrés calórico correlacionando datos ambientales y que intentan cuantificar el efecto del medio ambiente sobre el ganado y la producción. El Índice de Temperatura - Humedad (ITH), propuesto por Thom (1959) y posteriormente adaptado por Berry (1964) sigue vigente y es el índice más utilizado. Determina un valor numérico para la intensidad del EC en función de la temperatura y la humedad relativa, determina el umbral en el cual el animal experimenta estrés calórico y la producción empieza a verse afectada. A partir de un valor de 68 en el ITH es el punto en el cual el animal comienza a presentar estrés calórico y la producción disminuye.


A medida que el valor del ITH se incrementa la intensidad del estrés también se incrementa; un valor de ITH mayor a 98 se considera letal.


El incremento de ITH de 68 a 78 ocasiona que el consumo de materia seca disminuya 1.73kg y la reducción en la producción de leche en 4.1kg. Esto indica que el incremento de una unidad de ITH a partir de 68 representa la reducción de 0.41 kg de leche/día por cada unidad de incremento del valor de ITH (Figura 1).



Debido a que la respiración y el jadeo son un indicador fácilmente detectable y sencillo de monitorear se han determinado escalas para estimar la intensidad del EC asignando valores numéricos en función de la intensidad y el número de respiraciones por minuto (RPM). Estas escalas de la tasa respiratoria se han relacionado con los valores del ITH. Una frecuencia respiratoria de 20 a 60 respiraciones por minuto se considera normal; tasas respiratorias mayores indican temperaturas superiores al umbral de confort y estrés calórico, pudiendo llegar a 200 respiraciones por minuto dependiendo de la intensidad del calor y la humedad relativa del ambiente (Figura 2).

 



MEDIDAS PARA CONTRARRESTAR LOS EFECTOS NEGATIVOS DEL ESTRÉS CALÓRICO


Para disminuir el efecto del EC se deben adoptar medidas relacionadas con la alimentación y el manejo general dirigidas a minimizar la producción de calor metabólico, reducir la absorción de calor ambiental y maximizar la disipación calórica del ganado.


ALIMENTACIÓN


a) Incremento en la frecuencia de alimentación.
Distribuye el incremento de calor sobre un periodo de tiempo más largo disminuyendo la carga calórica y facilita la disipación de calor. Permite una fermentación ruminal uniforme, una tasa de absorción de nutrientes más eficiente y un mayor consumo de materia seca sin disminuir el pH ruminal. Mantiene además alimento fresco disponible estimulando el consumo.


b) Uniformidad de la mezcla, distribución y tamaño de las partículas de alimento.
Una mezcla y tamaño de partícula adecuados evita la selección por el ganado, promueve un consumo uniforme y permite una fermentación adecuada en rumen.


c) Proteína de la dieta.
El EC ocasiona balance negativo de nitrógeno (N). Dietas deficientes en proteína ocasionan la utilización de proteína tisular aumentando la producción de calor metabólico y la carga calórica. Debe evitarse también el exceso de proteína en la dieta, minimizarse el contenido de proteína soluble (PS) y proteína degradable en rumen (PDR, < 61%) que reducen la energía disponible debido al gasto energético necesario para metabolizarla y eliminar el exceso de N como urea. La suplementación de proteína y aminoácidos de sobrepaso proporcionan proteína y aminoácidos digestibles sin incrementar la carga calórica.


d) Fibra de la dieta.
Una adecuada cantidad de fibra efectiva mejora el funcionamiento ruminal; cantidades elevadas de fibra reducen el consumo e incrementan la carga calórica debido a que el metabolismo del acetato producido en dietas con alta concentración de fibra produce una mayor cantidad de calor endógeno que el metabolismo del propionato, producido en dietas con mayor proporción de concentrado.
 

Reducir el nivel de fibra, especialmente FDN, ayuda a minimizar la disminución del consumo de materia seca; sin embargo, los niveles de FDA y de FDN no deben ser inferiores al 18% y al 28% de la materia seca, respectivamente.


e) Almidón como fuente de glucosa.
El elevado requerimiento de glucosa puede ser cubierto con fuentes de almidón de lenta fermentación; disminuye la carga calórica al reducir la fermentación del almidón en el rumen, permite la formación de glucosa en el hígado sin reducir el pH ruminal y minimiza el riesgo de acidosis. El almidón que no es fermentado en rumen es absorbido en el intestino y utilizado para la formación de glucosa.


f) Grasa de sobrepaso.
Incrementa el consumo de energía neta debido a su elevada densidad energética y a su baja producción de calor metabólico. Ayuda a reducir la producción de calor producido por la fermentación ruminal y el metabolismo tisular al reemplazar carbohidratos de rápida fermentación, reduciendo la carga calórica. Sin embargo, la inclusión de grasa no debe exceder el 5% de la materia seca de la dieta total.


g) Vitaminas y minerales traza.
La suplementación de Vitaminas A, C y E en combinación con minerales traza Cu, Mn, Se y Zn es muy importante; participan en numerosas funciones metabólicas, fisiológicas y forman parte de sistemas de protección antioxidantes (enzimas SOD, GHS y CAT) que reducen el efecto del estrés oxidativo ocasionado por el EC. El Cromo mejora el metabolismo de carbohidratos, grasa y proteínas; incrementa la actividad de la insulina facilitando el transporte de glucosa mejorando el metabolismo de carbohidratos y reduce la cantidad de NEFA circulantes. La Niacina ayuda a incrementar la vasodilatación aumentando la disipación calórica por evaporación y reduce el efecto del EC a nivel celular. Biotina y Colina mejoran la eficiencia del metabolismo hepático y favorecen la producción de glucosa.


h) Macro minerales.
La pérdida de minerales se incrementa mediante la orina, heces y sudor, por lo que es necesario el incremento de las concentraciones de Sodio, Potasio y Magnesio de la dieta y ajustar la suplementación de minerales en función del consumo. La inclusión de minerales catiónicos en las dietas del ganado en producción para elevar el DCAD favorece el consumo de alimento, incrementa la digestibilidad de la materia seca (3.5%), incrementa la digestibilidad de NDF (7.5%), e incrementa la producción y el contenido de grasa en leche. Para mantener un DCAD adecuado es importante limitar el consumo de Cloro por su efecto acidogénico.


i) Aditivos en la dieta.
 

  • Buferizantes y levadura viva minimizan la fluctuación del pH ruminal, mantienen el ambiente ruminal sano e incrementan la digestibilidad de la fibra estimulando el consumo de materia seca, especialmente con dietas bajas en fibra o con fibra de mala calidad.
     
  • Flavonoides: incrementan la concentración de Catalasa (CAT) intracelular y son capaces de eliminar radicales libres disminuyendo la intensidad del estrés oxidativo ocasionado por EC. Además, son capaces de regular la actividad de células relacionadas con la inflamación, inhiben la liberación de histamina e inhiben la proliferación de linfocitos T, actuando como antiinflamatorios.
     
  • Polifenoles como la Capsaicina, el Cinemaldehido y la Diosgenina inducen vasodilatación de los vasos periféricos y cutáneos incrementando el intercambio calórico, disminuyen el consumo de oxígeno reduciendo la producción calórica, incrementan la salivación, estimulan la producción enzimática intestinal y pancreática mejorando la digestión intestinal, y a nivel de nervios vagales inhiben el centro de la saciedad incrementando el consumo de materia seca.

j) Agua. El ganado debe contar con acceso ilimitado a agua fresca y limpia. El bebedero debe permitir que el 15 - 20% de los animales beban al mismo tiempo, y el flujo de agua del bebedero debe mantener el bebedero lleno, considerando que una vaca puede beber 10 - 20 litros por minuto. Durante estrés calórico la pérdida de agua a través de la piel se incrementa 59% y a través de la respiración 50%, por lo que el consumo de agua puede ser el doble del consumo normal.

 
MANEJO


a) Áreas sombreadas que eviten la exposición a radiación solar directa, especialmente durante las horas más calientes del día, pueden reducir la carga calórica 30 - 50%. Vacas en producción con áreas sombreadas presentan menor tasa respiratoria (- 28 respiraciones/min), menor temperatura rectal (- 0.5°C), mayor tasa de concepción (+ 57%), mayor producción de leche (+ 10 - 12%) y menor presentación de mastitis (- 47%). Vacas en periodo seco que tienen acceso a sombra paren becerros más pesados (+ 3 kg) y producen 13.6% más leche. Sombra sobre los comederos evita que el alimento se caliente, se deshidrate y se fermente rápidamente; sombra sobre lo bebederos evita el calentamiento del agua manteniéndola fresca, estimulando el consumo de agua.
 

b) Aislamiento térmico en techos y paredes reduce el flujo de calor manteniendo el ambiente del área debajo del techo y entre las paredes más fresco; puede reducir el ITH 1 - 1.5 unidades.


c) Aumentar el flujo de aire en corrales e instalaciones facilita el enfriamiento por convección y evaporación.


d) Sistemas de Enfriamiento Artificial, con aspersores y ventiladores. El objetivo es enfriar al ganado facilitando la transpiración humedeciendo la piel y aumentar la pérdida de calor por convección mediante corrientes de aire forzado suministrado por ventiladores. En general, la instalación de sistemas de enfriamiento disminuye el ITH 1 - 5 unidades; reduce la temperatura rectal (0.5 a 1°C), reduce la tasa respiratoria (17.5 - 40.5%), incrementa el consumo de alimento (7 - 9%) e incrementa la producción (10 - 15%).


e) Limitar el manejo del ganado a las horas más frescas del día, evitando cualquier manejo en las horas pico de calor y minimizar el tiempo que permanece el ganado en el área de espera.


f) Evitar la sobrepoblación en los corrales: el contacto estrecho entre animales dificulta la disipación del calor, incrementa la cantidad de calor que debe eliminarse y disminuye el efecto de los sombreaderos. La sobrepoblación reduce la disponibilidad de espacios de comedero y de bebedero limitando el consumo de agua y alimento; disminuye el tiempo que el animal dedica a comer 14 - 24%, el ganado come 25% más rápido y dedica 1 hora menos a la rumia.


Adicionalmente, la carga de patógenos es mayor en corrales con sobrepoblación, lo que incrementa la exposición de la ubre a infecciones.


g) Establecer programas de control de moscas e insectos; actúan como vectores de enfermedades y mastitis, además de producir estrés en el ganado disminuyendo la cantidad de energía disponible para producción.


CONCLUSIÓN


El ganado tendrá como prioridad la termorregulación durante EC, por lo que reducirá funciones metabólicas como la producción de leche, la reproducción y el crecimiento. Los efectos del estrés calórico pueden tener una duración prolongada, afectar la rentabilidad del establo a corto, mediano y largo plazo. Sin embargo, el efecto del EC puede ser disminuido adoptando estrategias de manejo y alimentación dirigidas a facilitar los mecanismos de termorregulación del ganado que le permitan adaptarse rápidamente al incremento de humedad y temperatura, mantener en lo posible el balance térmico y minimizar los cambios metabólicos.


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