Heat stress work


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


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 vacas
Holandesas 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%2Fmorr
ical%2Facc%2Fsheep%2F2011LambandWool%2FHeatStress.pdf&ei=oJvxUpPuHeiwsQT
7ioGgAw&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.


~$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


Fonte: http://www.demetra-
srl.it/spanish/prerumen.html
Fonte:
http://www.flickr.com/photos/alexdavies/277
293035/
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).


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).
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 nutrientes
suficientes para cobrir os custos de
produção, 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 e
adiposo) (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
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
22 °C
Agua: ad libitum
(A)
22 °C
Agua: restringida
(B)
22-40 °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
22 °C
Agua: restringida (B)
22-40 °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

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


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/
calor - Manejo
Aspersor Ventilador
Alimento e Agua de boa
qualidade
Sombra
Manejo
sanitário

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


Fonte: http://www.southeastfarmer.net/survey.php
Perguntas?

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