Heat stress work

Fisiologia da digestão

Os animais vivem

em uma estreita

interação entre a

complexidade dos

processos físicos e

químicos do seu

próprio corpo e o

ambiente que os

rodeia (Richards

1973, Yousef 1985)

Fonte:http://sian.inia.gob.ve/repositorio/revistas_tec/ceniaphoy/articulos

/n9/arti/gil_l/arti/gil_l.htm

Médio Ambiente e o

Animal

Representação esquemática das condições ambientais criticas

para a supervivência animal (Ariasa et al., 2008, adaptado de

Bianca 1968 y Silanikove 2000).

Na Termoneutralidade a energia

da dieta usada para a

manutenção, crescimento,

produção de leite e atividade

física; enquanto por baixo ou por

cima da área de

termoneutralidade a energia é

redirecionada para manter a

condição homeotérmica e, em

alguns casos, pode haver um

aumento da demanda de energia

para esses processos (Collin e al.

2001)

Médio Ambiente e o

Animal

Khalifa (2003), concluiu que,

embora a temperatura

ambiental é importante, por si

só não é uma adequada

expressão da resposta animal

ao estresse.

Fatores climáticos de

maior relevância

Fonte:http://www.unleashed.org.au/blog/

2009-04/Are-Cows-Drinking-Australia-

Dry

Ar

Umidade

relativa

Radiação

Velocidade

do vento

Pressão

atmosférica

Luz

ultravioleta

Precipitação

Poeira

Temperatura ambiental

Temperatura ambiental

Khalifa (2003) definiu

a temperatura

ambiente de conforto

para o gado como o

constante estado de

temperatura corporal,

que pode ser mantido

sem a necessidade de

adaptações ou

comportamento

fisiológico.

Johnson (1986) relatou que o limiar térmico para que as vacasHolandesas diminuam sua produção diária de leite (-5 °C y 21 oC)

Fonte:http://www.google.com.pe/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&cad=rja&ved=0CEQQFjAC&url=http%3A%2F%2Fwww.ans.iastate.edu%2Ffaculty%2Fmorrical%2Facc%2Fsheep%2F2011LambandWool%2FHeatStress.pdf&ei=oJvxUpPuHeiwsQT7ioGgAw&usg=AFQjCNFUoMWuMrFJHsvWeERFhSSLEtlpPQ&sig2=aABy-C2dsGPW4tNoghsthA&bvm=bv.60444564,d.cWc

Redução no consumo

de alimento, alterações

endócrinas, redução da

ruminação e absorção

dos nutrientes e,

incremento nos

requerimentos de

mantença (Collier and

Beede, 1985; Collier et

al., 2005) resultando

numa neta diminuição

em nutrientes/energia

viável para produção.

Temperatura ambiental

~$900 milhões/ano - vacas leiteiras e $300 milhões/ano - gado

de corte nos Estados Unidos; St. Pierre et al., 2003).

Fonte: http://www.progressivedairy.com/el/features/2008/0408/0408_caramona_esp.html

Temperatura ambiental

Fonte: http://www.demetra-srl.it/spanish/prerumen.html

Fonte: http://www.flickr.com/photos/alexdavies/277293035/

Vacas Leiteiras• Redução do consumo. ~5 kg/d • Balance energético negativo.

Gado de Corte• Menor produção de Calor.

~14 kg/d Uma vaca de 600 quilos

que produz 27 kg de leite

aumenta os custos de

mantença num 20 %

quando a temperatura vá

de 20ºC a 30ºC (West,

1992).

Temperatura ambiental

A produção de leite

começa a diminuir em

torno dos -4 °C, e tem

uma forte depressão a -23

°C (Young 1981).

A produtividade é menor

no Inverno, associada a

uma maior procura de

energia para manutenção

e menor digestibilidade do

alimento perto de 0,2

unidades para cada grau

Celsius (jovens e

Christopherson 1974,

Christopherson 1976).

Temperatura ambiental

Fonte: http://noticias.uol.com.br/album/2013/11/26/neve-

e-frio-no-hemisferio-norte.htm#fotoNav=43

Umidade relativa

A umidade relativa (HR) do ar é

considerado um potencial fator

de estresse para os animais, já

que acentua as condições

adversas de temperaturas

elevadas (Da Silva 2006)

associadas com uma redução na

eficácia na dissipação de calor,

sudorese e respiração

(Blackshaw e Blackshaw 1994

Renaudeau 2005)

O vento ajuda a reduzir os

efeitos do estresse pelo calor

durante o Verão, melhorando

os processos de dissipação de

calor por evaporação (Mader et

al. 1997, Mader et al, 1999).

Velocidade do vento

Fonte:http://www.hawaii.edu/malamalama/2003/11/resea

rchnews.html

Fox e Tylutki (1988) observou

que os requerimentos de

manutenção dos animais no

inverno são negativamente

afetados pelo vento.

Radiação

A radiação solar tem impacto directo na temperatura retal e

frequência respiratória (Brosh et al 1998, Sevi et al 2001, Collier et al

2006). Além disso a radiação solar teria um efeito em algumas

concentrações enzimáticas e de sais minerais no plasma (Sevi et al

2001)

Superfícies escuras absorvem e irradiam mais calor do que as Sup.

brancas para a mesma condição ambiental (Kadzere et al 2002)

Fonte: http://www.thedairysite.com/articles/2404/behavioural-responses-to-heat-stress

Balanço térmico no gado de corte (adaptado de Meat &

Livestock Australia, 2002).

BALANÇO TÉRMICO E TEMPERATURA

CORPORAL

A temperatura normal do gado adulto saudável

varia entre 37,8 e 40,0 °C. A temperatura mínima

do corpo normalmente ocorre no início da manhã

(08:00h), e no período da tarde (19:00 h) tanto

para o verão quanto para o Inverno (Arias et al,

2008)

Fonte: http://en.engormix.com/MA-dairy-cattle/dairy-industry/articles/energy-balance-in-dairy-cows-t1717/472-p0.htm

1°- incapazes de consumir nutrientessuficientes para cobrir os custos deprodução, manutenção (Moore et al.,2005a).

2°- Balanço energético negativo e

alterações metabólicas.

3°- Redução na circulação de

insulina.

4°- Lipólise e mobilização de ácidos

graxos não-esterificados.

5°- Redução de insulina reduz a

absorção de glicose por tecidos

sistêmicos (ou seja, muscular eadiposo) (Bauman e Currie, 1980).

As mudanças nos padrões de

alimentação

Os animais expostos a curtos períodos de calor diminui

seu CMS, especialmente quando utilizando dietas com

alta densidade de energia (Nienaber et al 2003).

O efeito do ambiente na ingestão alimentar voluntária

tem sido bem documentada (Ames 1980, O NRC 1981,

Beede e Collier 1986, Mader 2003).

A redução do CMS durante a época de calor é um

mecanismo do animal por alinhar sus demandas

energéticas com sua capacidade de perder calor (Arias et

al, 2008).

Em clima frio os animais tentam conservar calor através

de um aumento no isolamento do ambiente (maior

cobertura de gordura, as peles mais grossas, etc. ), ou

produzindo mais calor através de um maior CMS ou o

consumo de dietas mais calóricas, ou uma combinação de

ambos (Bianca 1968, jovem e Christopherson 1974).

Efeito do estresse de calor e subalimentação das vacas

Holstein sobre o consumo de matéria seca. (Rhoads et al.,

2007)Efeito do estresse de calor (HS) e subalimentação (UF) em condições

termo neutrais sobre o ganho de peso em gado de corte Holstein em

crescimento (O’Brien et al., não publicado).

Efeito do estresse por calor (HS) sobre índices

de vacas holandesas. Termoneutralidade (TN).

Rhoads et al, 2008.

Parâmetro Grupo (TN) Grupo (HS)

DMI, Kg/d 23.4 16.8

Glicose, mg/dL 67.9 65.8

NEFA, µEq/L 110 305

Consumo de alimento

Consumo de alimento

Figura 1:

Tempo de

pastejo por

novilhas de

corte ao longo

do dia.

Adaptado:

Nardon, et al.

(1997)

Consumo de alimento

Percentual do tempo em que os animais realizaram cada atividade

no dia de menor ou maior conforto térmico.

Adaptado: Perissinoto, et al. (2003)

Consumo de alimento

Estimativa de ingestão de MS por bovinos em confinamento

submetidos a diferentes temperaturas, adaptado do NRC (1996)

aValues represent the mean (±SEM); food intake, kg dry food/100 kg of body mass/day.

Values in brackets represent the range of adult body weight for each species. n denotes the

number of daily determinations for each animal during the specific experimental treatments.

Efeitos da desidratação e uma intermitente carga de calor sobre o

consumo do alimento por ruminantes africanos do leste (Maloiy et al,

2008).

Espécies

Temperatura do ambiente e agua

22 °C

Agua: ad libitum (A)

22 °C

Agua: restringida (B)

22-40 °C

Agua: ad libitum (C)

22-40 °C

Agua: restringida (D)

No domestico,

árido

Gazela de Gran't

(20-30 kg)

2.31 ± 0.10

(n = 18)

1.52 ± 0.08

(n = 12)

1.98 ± 0.11

(n = 17)

1.52 ± 0.09

(n = 12)

Oryx

(75-110 kg)

2.25 ± 0.19

(n = 16)

1.34 ± 0.11

(n = 10)

2.25 ± 0.10

(n = 16)

1.76 ± 0.11

(n = 11)

Domestico, árido

Cabra Turkana

(15-20 kg)

3.01 ± 0.08

(n = 20)

1.26 ± 0.07

(n = 14)

1.79 ± 0.10

(n = 18)

1.19 ± 0.10

(n = 12)

Ovelha de cauda

gorda (18-25 kg)

2.54 ± 0.09

(n = 20)

1.32 ± 0.10

(n = 14)

2.80 ± 0.11

(n = 18)

1.03 ± 0.06

(n = 12)

Vaca Zebu

(250-320 kg)

1.66 ± 0.02

(n = 20)

0.83 ± 0.03

(n = 14)

0.83 ± 0.03

(n = 20)

0.60 ± 0.06

(n = 12)

No domestico,

No árido

Gazela de

Thomson (11-15

kg)

2.63 ± 0.08

(n = 18)

1.66 ± 0.04

(n = 10)

2.57 ± 0.01

(n = 17)

1.03 ± 0.06

(n = 11)

Gnu

(130-138 kg)

2.11 ± 0.07

(n = 17)

1.69 ± 0.09

(n = 11)

1.83 ± 0.09

(n = 16)

1.49 ± 0.05

(n = 10)

Efeitos da desidratação e uma intermitente carga de calor sobre a

digestão do alimento por ruminantes africanos do leste (Maloiy et al,

2008).

aValues represent the mean (±SEM); food digested kg dry weight/100 kg body

mass/day. n values as per Table 1.

Espécies

Temperatura do ambiente e agua

22 °C

Agua: ad libitum

(A)

22 °C

Agua: restringida

(B)

22-40 °C

Agua: ad libitum

(C)

22-40 °C

Agua: restringida

(D)

No

domestico,

árido

Gazela de Gran't

(20-30 kg)1.43 ± 0.09 1.06 ± 0.08 1.36 ± 0.11 1.02 ± 0.08

Oryx

(75-110 kg)1.35 ± 0.10 0.71 ± 0.11 1.49 ± 0.14 1.24 ± 0.09

Domestico,

árido

Cabra Turkana

(15-20 kg)2.05 ± 0.10 0.79 ± 0.09 1.22 ± 0.13 0.73 ± 0.09

Ovelha de cauda

gorda (18-25 kg)1.68 ± 0.21 0.74 ± 0.12 1.73 ± 0.19 0.60 ± 0.06

Vaca Zebu

(250-320 kg)0.97 ± 0.09 0.48 ± 0.05 0.48 ± 0.08 0.30 ± 0.06

No

domestico,

No árido

Gazela de

Thomson (11-15

kg)

1.72 ± 0.14 1.11 ± 0.13 1.63 ± 0.12 0.71 ± 0.10

Gnu

(130-138 kg)1.34 ± 0.13 0.97 ± 0.06 1.12 ± 0.11 1.02 ± 0.09

Efeitos da desidratação e uma intermitente carga de calor sobre

a digestibilidade da matéria seca (%) por alguns ruminantes

africanos do leste. (Maloiy et al, 2008)

aValues represent the mean (±SEM) percent dry matter digestibility.

Espécies

Temperatura do ambiente e agua22 °C

Agua: ad libitum

(A)

22 °C

Agua: restringida

(B)

22-40 °C

Agua: ad libitum (C)

22-40 °C

Agua: restringida

(D)

No domestico,

árido

Gazela de

Gran't (20-30

kg)

64 ± 2 64 ± 3 63 ± 2 63 ± 3

Oryx

(75-110 kg)61 ± 3 57 ± 2 62 ± 3 65 ± 2

Domestico,

árido

Cabra Turkana

(15-20 kg)67 ± 3 59 ± 4 67 ± 3 60 ± 1

Ovelha de

cauda gorda

(18-25 kg)

66 ± 2 60 ± 3 60 ± 2 61 ± 4

Vaca Zebu

(250-320 kg)59 ± 2 63 ± 3 60 ± 2 55 ± 3

No domestico,

No árido

Gazela de

Thomson (11-

15 kg)

66 ± 2 66 ± 1 64 ± 2 66 ± 1

Gnu

(130-138 kg)65 ± 3 57 ± 2 63 ± 3 65 ± 3

Mudanças em consumo de alimento e digestibilidade de ruminantes

africanos do leste alimentados com feno de pobre qualidade e expostos

a desidratação e uma intermitente carga de calor. (Maloiy et al, 2008)

a Values represent the mean, percent decrease (−) or increase (+) in food intake and dry

matter digestibility in each environmental group compared to those animals fed at 22 °

C and offered water ad libitum.

Grupo experimental

Temperatura do ambiente e agua

22 °C

Agua: restringida (B)

22-40 °C

Agua: ad libitum (C)

22-40 °C

Agua: restringida (D)

No domestico,

árido

Consumo de

alimento-36.6% -6.8% -28.5%

Digestibilidade -3.0% +4.2% +6.4%

Domestico,

árido

Consumo de

alimento-53.5% -26.4% -62.1%

Digestibilidade -4.6% -2.8% -6.7%

No domestico,

No árido

Consumo de

alimento-28.5% -9.10% -46.0%

Digestibilidade -3.9% -1.3% +3.4%

Quantidade do consumo de alimento e digestão do alimento em

ruminantes africanos do leste in kg/100 kg massa corporal/dia.

Dados para animais sobre alimento ad libitum e consumo de agua

em um ambiente de 22°C. Barras verticais denotam o erro padrão

das meias (Maloiy et al, 2008)

Fonte:

http://www.heatstress.info/heatstressinfo/Heatstressincattlepou

ltryandswine/HeatStressedBeefcattle/tabid/2202/Default.aspx

Taxa HCO3 : CO2 - 20:1

Rins - Pulmão

Redução na saliva e

HCO3 na saliva.

(Kadzere et al., 2002)

Sangue perfierica e

sangue gastrointestinal

(McGuire et al., 1989).

As mudanças nos padrões de

alimentação - minerais

Verão

Inverno

Sanchez et Al., 1994

Consumo de alimento

- minerais

Sanchez et Al., 1994

Consumo de alimento

- minerais

Sanchez et Al., 1994

Consumo de alimento

- minerais

Restrição de água em vacas as 24, 48

e 72 h causou uma redução de 40 %,

60% e 80 %, no fluxo salivar em

relação às vacas com acesso a água

duas vezes por dia e uma paralela

redução de 40 %, 60% e 80% no

consumo voluntário da ingestão de

alimentos. A redução da ingestão de

alimentos foi correlacionou-se (r=

0,96) com a redução do fluxo salivar.

Fluxo salivar foi correlacionada (r=

0,86) com um aumento da

osmolaridade plasmática (Silanikove

e Tadmore, 1989).

Consumo de alimento e agua

Fonte: http://losdiz.wordpress.com/

Consumo esperado

Temperatura (°C) IMD (Lb) Agua (gal)

20 40.1 18.0

25 39.0 19.5

30 37.3 20.9

35 36.8 31.7

40 22.5 28.0

Consumo de alimento e agua

Câmbios relativos em consumo esperado de

matéria seca (DMI) e consumo de agua com

incremento da temperatura ambiental. National

Research Council. 1981.

O consumo maximo de

agua durante o periodo

de calor foi 4.8 to 9.8%

em Bos taurus e 3.8 to

9.3% em Bos indicus,

comparado ao control.

Kadzere et al., 2001.

Consumo de agua

Fonte: http://hosted-

p0.vresp.com/676362/80fdf2aaef/ARCHIVE

Animal Consumo em litros por temperatura

14.4 °C 32.2 °C

2 - 6 meses 25.0 48.1

7 – 11 meses 29.9 56.8

+ 12 meses 40.9 78.0

Vacas em lactação 54.9 61.3

Toros 40.9 78.0

Consumo de agua

Requerimentos de agua para gado de corte - NRC

for Beef Cattle, 2000

Ingestão de água (L/cab) de animais dispostos

ao sol ou com sombreamento.

Consumo de agua

Mitigação do estresse por

calor - Nutricional

Aumentar a quantidade de

alimento disponível

durante as horas mais

frescas do dia:• fornecer de 60 a 70% do alimento entre

oito horas da noite e oito horas da

manhã.

Aumentar o parcelamento

dos alimentos ao longo do

dia (reduzindo a

quantidade de alimento por

refeição):• evita o aquecimento e a deterioração do

alimento;

• estimula o consumo da dieta;

• permite observação mais

freqüentemente dos animais e detecção

precoce; dos efeitos do calor e umidade

sobre eles;

• reduz a quantidade de insetos no

ambiente.

Adicionar tamponantes na

dieta para estabilizar o pH

do rúmen (se há redução no

consumo e a forragem é de

alta qualidade, a atividade

ruminal pode diminuir,

provocando uma acidose

ruminal):• incluir 1% de bicarbonato de sódio na

dieta.

Pires, 2006

Mitigação do estresse por

calor - Nutricional

Aumentar a densidade

energética da dieta (se está

havendo diminuição do

consumo é necessário

adicionar mais nutrientes

em um volume menor de

alimento):• fornecer forragem de alta qualidade;

• aumentar a proporção de concentrado;

• adicionar à dieta ingredientes com alto

teor de óleo ou gordura (não ultrapassar

7% da dieta total).

Aumentar a porcentagem

de minerais na ingestão de

matéria seca total (se

ocorre perda excessiva de

minerais no suor e saliva, é

necessário fazer a sua

reposição):• adicionar de 1,3 a 1,5% de potássio;

• adicionar 0,5% de sódio na forma de

cloreto de sódio;

• adicionar 0,3% de magnésio.

Não fornecer dieta com

mais de 65% de proteína

degradável no rúmen (a

excreção de nitrogênio N é

cara e gera calor

metabólico).

Pires, 2006

Fonte:http://www.allaboutfeed.net/Home/General/2013/7/Cow

-management-in-hot-Israeli-climate-1303117W/

Mitigação do estresse por

calor - Manejo

Aspersor Ventilador

Alimento e Agua de boa

qualidade

SombraManejo sanitário

Fonte: http://www.mastergreetings.com/greetings/Cow+Girl/

Obrigado!!!

Fonte: http://www.southeastfarmer.net/survey.php

Perguntas?