Características perinatológicas de la capacidad termorreguladora en ganado Holstein neonato

INTRODUCCIÓN

El cuidado neonatal en bovinos de leche es un área que demuestra deficiencias en la mayoría de las producciones pecuarias de forma global. El impacto en la supervivencia durante el peri-parto presenta pérdidas económicas por distocia, parto prematuro y muerte neonatal (Kasari et. al. 1994). El costo para el productor es diferente dependiendo de la naturaleza de la pérdida. En caso de que muera la vaca o tenga daño ginecológico severo, el gasto aproximado es de $37,000 MN, mientras que si ocurre una pérdida de gestación el gasto es de $11,000 MN. Si se pierde un becerro sin poco valor genómico al nacimiento, el gasto es de $7,600 MN, y con alto valor genómico $11,500 MN o más dependiendo de su origen (De Vries, 2006). Se considera que la muerte perinatal es durante las primeras 24 horas de vida, con un periodo gestacional superior a 260 días, esta condición no considera la muerte por complicaciones al parto. El 75% de las muertes ocurren durante la primera hora de vida, estimándose que el 90% son previsibles (Mee et al., 2008). Existen diferentes factores de riesgo que influyen en la mortalidad perinatal, no sólo relacionados con problemas de distocia, por lo que se está en constante estudio de los factores de riesgo (McGuirk, 2007).

TEORÍA

Termorregulación en neonatos

Los factores que afectan la muerte perinatal pueden estar asociadas al proceso parto, edad al primer parto, partos gemelares, duración de la gestación, condición corporal de la madre, tamaño de la cría, deficiencia en los nutrientes de la dieta y genética del semental. Adicionalmente pueden influir los factores externos a la madre y al becerro como el manejo al momento del parto y la condición climatológica. La combinación del clima, con las múltiples rutas de termólisis y la predisposición del neonato es lo que convierte a la condición climatológica en un factor de riesgo (Carstens, 1994).

Dentro del útero el feto se encuentra a una temperatura aproximada de 38.8° C, al momento que nace el neonato, esta temperatura puede caer abruptamente hasta los 20°C. Esta disminución en la temperatura corporal provoca la pérdida de homeotermia del neonato, dado que la temperatura unos minutos antes era controlada por la madre en el ambiente intrauterino. El proceso de parto genera un deficiente estado fisiológico, aunado a la hipoxia propia de un recién nacido, lo que complica el proceso de termorregulación (Vermorel et. al. 1983). Es por eso que el neonato para poder mantener un balance térmico y evitar caer en hipotermia o incluso la muerte, debe adaptarse rápidamente al ambiente extrauterino. Esta homeotermia la genera por escalofríos o sin escalofríos, el ambiente que se le provee, y la atención del humano y la madre post-parto (Carstens, 1994).

Los becerros presentan dos formas de termorregulación: la primera es la termogénesis a través de escalofríos, el cual consiste en que todo el sistema músculo-esquelético presenta contracciones suaves y frecuentes, activándose por medio del sistema nervioso central para generar calor. La termogénesis sin temblores, involucra el tejido adiposo pardo del recién nacido. La grasa corporal ayuda al becerro a generar energía endógena, la cantidad de tejido adiposo pardo en un recién nacido es del 2% (Alexander et al., 1975).

También presentan tejido blanco cuya principal función es almacenar y asegurar que los ácidos grasos estén disponibles para ser usados como energía. La temperatura se genera vía glicólisis anaerobia a partir de la oxidación de ácidos grasos en las crestas mitocondriales estimuladas por una proteína termogénica activada por la noradrenalina (Asakura, 2004). Es preciso mencionar que ésta capacidad regulatoria depende de la nutrición que tuvo la madre y qué tan rápido ingiera calostro el becerro después del parto (Carstens, 1994). La normotermia se mantiene por una elevación de la frecuencia respiratoria, particularmente en ambientes fríos, un aumento en la circulación sanguínea, por flujos hormonales, o porque la madre lo lame vigorosamente para secarlo. Otras fuentes de energía son: lactato, cetoácidos, aminoácidos y glucógeno. La glucosa circulante del recién nacido es del 70 al 80% de origen materno bajando a considerablemente en la primera hora de vida (32 Kcal/Kg/día). Al nacimiento, el becerro presenta de 50 a 60 g/dL de glucosa sanguínea llegando a 100 mg/dL a las 24 horas de vida. La energía metabólica se obtiene a partir del glucógeno acumulado en el hígado, corazón y músculo-esquelético (Kasari, 1994). El glucógeno hepático se utiliza en las primeras 3 a 4 horas de vida. La termogénesis requiere de oxigenación, por lo que, durante un prolongado periodo de hipoxia, la termorregulación es menos eficiente, puesto que la oxigenación entonces proviene del metabolismo celular. Una pobre oxigenación, incrementa la posibilidad de que el equilibrio ácido-básico sea deficiente. Una condición de acidosis, implica una gran cantidad de iones de hidrógeno en los tejidos.

El pH venoso es de 7.2. a 7.3 en un recién nacido, y en caso problemas al parto de 7.0, estabilizándose a 7.4 a las 12 horas de vida (Grove-White, 2000). En 1994, Azzam y cols., correlacionaron las condiciones climatológicas con la tasa de mortalidad en becerros Bos taurus, la tasa aumentó conforme la temperatura ambiental descendía, o había precipitación pluvial durante el parto. El estrés de los becerros al buscar mantener su homeotermia provocó que las muertes incrementaran, presentando además debilidad severa y una absorción tardía de inmunoglobulinas (Azzam et al., 1994).

Otro indicador relacionado con el balance térmico es la temperatura rectal; la cual puede ser usada para evaluar la adversidad del medio ambiente calórico sobre el crecimiento, lactación y reproducción en el ganado lechero (Johanson, 1987; Hahn, 1994). En recién nacidos, la temperatura es aproximadamente de 39.5° C. Sin embargo, durante la primera hora de vida desciende, estabilizándose en las primeras cinco horas de vida dependiendo de las condiciones climatológicas se establece en 38.8°C. En condiciones ambientales frías (menores a 14°C), puede tardar hasta dos días en tener una temperatura rectal homogénea (Vermorel et. al. 1983).

Los bovinos, al ser animales homeotermos, son menos susceptibles a los cambios de temperatura. La zona de confort termoneutral en becerras menores a tres semanas es de 15 a 21°C (NRC, 2001). Se han estudiado dos rutas de pérdida de calor en los recién nacidos. Una de ellas es la evaporativa, por el líquido amniótico del pelaje que
se evapora y el calor que se disipa desde las vías respiratorias, que al ser una actividad endotérmica le resta calor al becerro. La segunda ruta es la no evaporativa; ésta se lleva a cabo por medio de la transferencia de calor por conducción, es decir, el calor que pasa a través de la piel, lo que involucra el área en donde se encuentra, el tipo de cama y el ambiente (Cook et al. 2004). Ambas rutas de pérdida de calor involucran el uso de calorías, provocando así que el animal utilice las reservas con las que nace y con la consecuente hipotermia.

El calostro, además de la inmunidad pasiva, constituye entonces una fuente de energía que permite controlar la pérdida de calor (Cook et al. 2004). Una temperatura ambiental menor a 14°C y que la cría no esté suficientemente seca, aumenta la movilización de las reservas energéticas. El becerro recién nacido presenta acidemia por la
producción de lactato-L, como consecuencia de la saturación de CO2 que se mantiene por 4 horas en niveles elevados. La acidosis inicialmente respiratoria y se hace metabólica, cuando el lactato-L circulante no es metabolizado rápidamente por el riñón (Bleul y Gotz, 2013; Romano y Vázquez-Flores, 2018)). Una hipoxia prolongada, aunada con acidosis respiratoria y metabólica, genera somnolencia, el becerro se postra, disminuyéndose las probabilidades de sobrevivencia y reduciendo la absorción de inmunoglobulinas (Besser y Gay, 1994).

Etapas del parto

El parto en bovinos se divide en tres etapas. La primera es la preparación de la vaca/vaquilla de primer parto donde el becerro se acomoda gradualmente en el canal de parto. La hembra al parto experimenta contracciones musculares, que se hacen cada vez mas frecuentes, con la expulsión del tapón mucoso, la relajación de los ligamentos
pélvicos y la relajación del cérvix. La hembra al parto, se manifiesta inquieta, puede presentar pérdida de apetito, y voltea la cabeza constantemente hacia el vientre cuando hay una contracción.

La segunda etapa está relacionada con la expulsión de la cría, el saco amniótico sale de la vagina, se observan los miembros anteriores o posteriores protruyendo. Las contracciones se hacen más intensas y en tiempos más cercanos. Esta etapa dura aproximadamente 2 horas en la vaca y 4 horas en la vaquilla de primer parto. Una
vez que el cérvix está completamente dilatado, la cría es expulsada en 22 minutos. Actualmente, con la condición genética de producir una cría chica al parto, por medio de toros que tienen la característica de facilidad de parto, los tiempos se han disminuido considerablemente de 20 a 40 minutos.

La tercera etapa es la eliminación de la placenta en las primeras 8 a 12 horas postparto (Stuttgen, 2011).

Parto y sus complicaciones

La dificultad al parto se conoce como distocia, y es el resultado de un prolongado proceso de expulsión de la cría o una alteración en la extracción por manipulación humana (Mee, 2004). En el caso de bovinos, se denomina distocia cuando la etapa de expulsión supera las 4 horas durante la fase dos. Existen diversos factores propios del
becerro como el peso, duración de la gestación, sexo, raza, nutrición y clima. Y los propios de la madre como el tamaño de la pelvis, peso corporal al servicio efectivo, edad de la hembra y condición corporal al parto (Mee, 2011).

Existe un factor fisiológico al cual se le asocia el 10% de las distocias en ganado lechero, que es un proceso denominado inercia uterina. Cuando el cérvix está completamente dilatado, y las contracciones miometriales son muy débiles para expulsar al feto, por ejemplo, en primíparas excedidas en condición corporal, limitada disponibilidad del magnesio y calcio conduce a la inercia uterina, la cual prolonga la segunda etapa parto. Este padecimiento puede ser primario, como consecuencia de hipocalcemia, o secundaria en el caso de parto gemelar (Mee, 2008).

En primíparas es común que la vulva no se dilate completamente, mientras que en pluríparas, el problema es la dilatación incompleta del cérvix, ambos casos están relacionados con estrés ambiental en el periparto y asistencia prematura (Mee, 2007). El control individual en vacas próximas al parto, es relevante para detectar problemas y generar las medidas preventivas pertinentes. Una atención a tiempo, permite disminuir el estrés por el deficiente manejo, particularmente en aquellas hembras con historial de distocias (Miedema et. al. 2011). Una mala posición de extremidades o del cráneo representa un 20 a 40% de los casos distocia, siendo la causa más común. Aunque hay solo 5% de prevalencia los becerros que vienen mal posicionados tienen 5 veces más oportunidad relativa de morir al nacer y 3 veces más posibilidad de favorecer distocia. Esta condición puede estar influenciada por el semental, que la cría sea macho, y partos gemelares (Mee, 2013).

Las principales secuelas financieras de la distocia son: el 41% del costo de la producción, 34% en fertilidad y 25% de mortalidad en la vaca o becerro, esto sin incluir gastos del desecho por daño ginecológico, además de cuidados médicos, tratamientos y que no es un candidato a producir leche durante el periodo fresco. La distocia produce desórdenes en los sistemas respiratorio y digestivo en la madre y su cría, retención de placenta, inflamación e infección uterina, mastitis e hipocalcemia. Una vez que la vaca presenta un parto complejo es más propensa a que se presente en los partos siguientes (Mee, 2008).

La asistencia al parto se define como una intervención durante dicho proceso, esto sin llegar a ser distocia. Se puede clasificar en tres: sin asistencia, poca asistencia y asistencia, todas relacionadas la manipulación de la cría, la intensidad y tiempo de expulsión (Colburn et. al. 1997)

Uso de la metodología termográfica

La toma de temperatura se realizó con una cámara termográfica marca FLIR, para identificar la emisión y absorción de calor. Esto se analiza mediante un software que identifica la temperatura de las imágenes capturadas por el microbolómetro que traduce el calor en un impulso eléctrico y una imagen termográfica por efecto del uso de rayos
infrarrojas en tiempo real (imagen 1). La pérdida de calor no evaporativa involucra el flujo de calor generado por el metabolismo, el organismo mantiene la homeostasis por efecto de la radiación, convección y conducción. Entendiendo la radiación como el balance neto entre la ganancia de calor por radiación solar y la pérdida de calor por contacto de la piel con la superficie del piso. La transferencia de calor por conducción es el intercambio de calor desde el pelaje hacia el ambiente. La pérdida de calor por convección, se refiere al paso del aire sobre el pelaje que cuando está húmedo permite el enfriamiento de la superficie por el intercambio de temperatura entre el aire y pelaje (Kasari, 1994). Es por esto que se realizaron tomas de temperatura por medio de la cámara termográfica, además de la temperatura rectal que evalúa la respuesta interna al ambiente (Vázquez-Flores y Lucio-Rodríguez, 2017).

Justificación del estudio

El estudio fue observacional y prospectivo, realizado en una producción lechera en San Miguel Allende, Guanajuato. En esta explotación durante los meses de junio y julio se presentaron 68 muertes neonatales, además de altos porcentaje de vacas con enfermedades reproductivas y metabólicas como consecuencia de una mala atención al parto. Todas las primíparas requirieron algún nivel de asistencia al parto. Las crías recién nacidas presentaron desde hipoxia, deficiente vitalidad e incremento de la mortalidad. Las vacas con distocia presentaron retención de placenta, desgarres de vulva, metritis infecciosa, y en algunos casos mortalidad. Para identificar los factores de riesgo en la explotación se inició este estudio puesto que estaba afectando la producción y eficiencia postparto.

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Objetivo general

Identificar los factores de riesgo que afectan la termorregulación del neonato en la primera hora de vida, monitoreando temperatura interna y externa cada 15 minutos.

Objetivos secundarios

Se analizaron factores de riesgo como: tipo de parto, nivel de ayuda al parto, determinación de características de termorregulación por género, tipo de secado del becerro en la primera hora posparto (por la vaca o por el humano).

- PARTE EXPERIMENTAL

Sitio de estudio

El estudio observacional prospectivo se realizó en un Establo de Holstein-Friesian ubicado en San Miguel de Allende, Guanajuato. Durante todo el año la temperatura presenta variaciones entre 8°C y 28°C, lo que representa que durante las madrugadas están fuera de la zona de confort térmico, con una diferencia de 20°C durante el día.(Martin et al. 1975). El número recién nacidos durante el periodo de estudio fue de 202 neonatos atendidos al parto, a los cuales se observó desde que la vaca estaba en fase 2 del parto.

Manejo de la cría al parto y monitoreo termográfico

Al iniciar segunda etapa del parto se inició la toma de temperaturas. Dos personas colaboraban en el proceso. Primero se identificó la temperatura ambiental con la cámara termográfica. Al momento de la expulsión del becerro se determinó el tipo de asistencia requerida por el recién nacido. Una vez que la cría era totalmente expulsada se procedía al retiro manual del moco y restos de placenta de las vías aéreas. Posteriormente se hacía un estímulo para la respiración mediante la aplicación de agua fría en la oreja (Nagy, 2009). Se indujo la respiración estimulando el espacio medio inferior de la nariz con una aguja en el punto GV26 (Renzhong) (Rogers, 1999). Además de estimular la circulación por medio de masajes en la zona torácica, cerca del corazón en dirección craneal. Simultáneo a la atención al parto, otra persona capturaba las imágenes termográficas a 60 cm del sujeto de estudio tomando una imagen del área del toraco-abdominal, seguida de la toma de temperatura rectal con termómetro digital. Al
haber transcurrido un máximo de 15 minutos con la madre, al becerro era retirado del área de parto y se transportado al cunero.

Caracterización de la ayuda durante el parto Para poder establecer nuestros parámetros de resultados se clasificaron los tipos de partos en:

1. Sin Ayuda (S/A)
2. Poca Ayuda (P/A)
3. Ayuda (A)
4. Distocia (D)

Manejo de la cría en periodo post-parto

Se realizó el secado manual a la cría dentro del área del cunero. Se le hizo el proceso de asepsia umbilical por medio de inmersión con yodo al 7%. Si el becerro requería se le aplicaba un desinflamatorio para estimular el proceso respiratorio y disminuir la acidosis. Durante la primera hora de vida se le administraron 2 L de calostro a una temperatura de 37.5° con biberón. Se repitió la toma de temperatura externa e interna cada 15 minutos durante la primera hora de vida, bajo las condiciones explicadas anteriormente.

Análisis termográfico con freeware software

Para analizar las imágenes termográficas obtenidas, se utilizo el software freeware FLIR tools, versión 2.1 (2014). Se analizó el área toraco- ventral con una toma circular del área, lo que permite obtener la temperatura media del máximo y mínimo de temperatura del área, con un punto de emisividad de 0.98 (Hovinen et al. 2008).

Análisis estadístico

Se generó una base de datos, registrando las temperaturas internas, externas, comparación de temperaturas interna y externa, tipo de parto, nivel de ayuda al becerro, género relacionado con temperaturas y tipo de parto. El análisis estadístico se realizó con el software JMP 13.1.0, número de serie QVNJ0B0JJ7. Las pruebas realizadas fueron
análisis demográficos, medias y desviaciones estándar, pruebas paramétricas de T-de Student, Hsu ´s MCB, y regresión lineal.

- RESULTADOS

Con base en el estudio de observación, se obtuvo una muestra de 42 becerros al parto, siendo 16 machos y 26 hembras en donde se muestran las temperaturas medias y desviación estándar de las temperaturas internas, externas y sus diferencias (Tabla 1). En el caso de la temperatura interna y externa, por grupo se comportaron de forma muy similar. Inmediatamente después del parto, se identificó una caída de temperatura rectal de 0.6°C en promedio y externa de 3°C, a los 15 minutos la temperatura aumentó, siendo estadísticamente diferente al T°0 y <30 minutos después (Valor p <0.0001).

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En cuanto al tipo de parto, las crías hembras sólo presentaron partos sin asistencia o con ayuda, mientras que los machos presentaron 1 caso con poca ayuda al recién nacido de vaca y 2 casos de distocia nacidos de vaquillas de primer parto (Tabla 2). No hubo diferencias estadísticas los casos de nacimiento por género, ni por origen. Si de nacimientos por vaquillas en comparación con vacas en el análisis de regresión logística nominal (Valor p= 0.0096).

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En cuanto a la temperatura de las crías nacidas con ayuda, se observó una diferencia significativa con el resto de los tipos de parto en cuanto a temperatura interna (Gráfica 1). Para el caso de temperatura de emisión (temperatura externa), se observó que los becerros nacidos de distocia emitían menos temperatura, y que los que emitían mas fueron los animales que recibieron poca ayuda (Tabla 3). En el análisis de regresión lineal comparando temperatura interna comparando la temperatura emitida, las crías con poca asistencia tuvieron una perfecta correlación.

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En cuanto al tiempo de estimulación, no hubo diferencias en temperatura interna de hembras y machos por el tiempo que los secó su mamá. Se mostraron diferencias significativas en la pérdida de calor por la cantidad de temperatura emitida 23.9± 4.1°C analizando con T de Student, cuando a los machos los secó su mamá por 15 minutos,
donde perdieron menos temperatura en general, no hubo diferencias en las hembras (Gráfica 2).

La temperatura corporal en becerros menores de 33 Kg parece ser menor que en animales de mayor peso, no hay diferencias estadísticas porque no hay suficientes. La emisión de temperatura en machos de 40 Kg fue estadísticamente menor que en el resto del grupo (Valor p = 0.05), cuando se realizó la prueba T de Student.

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CONCLUSIONES

Existe una fuerte correlación entre la regulación térmica de la cría durante la primera hora de vida y el tipo de parto, donde la distocia si presenta influencia marcada sobre la termorregulación de los becerros.

Se identifica que la ayuda ligera al becerro al momento del parto favorece una termorregulación eficiente.

Existe una correlación entre la asistencia de la madre al becerro por 15 minutos y una menor temperatura emitida.

Se identificaron diferencias de eficiencia en la termorregulación entre machos de peso cercano a los 40 Kg en comparación con las hembras. Esta pérdida de temperatura corporal indicó que, pese a temperaturas ambientales de 34°C, existe la necesidad de estimular la circulación del becerro, proveerle una fuente de calor y abrigo, y
alimentarlo prontamente con calostro para incrementar su energía y evitar hipotermia.

Capítulo del libro módulo Jean Monnet de marzo de 2018 de la Ciudad de México.

Características perinatológicas de la capacidad termorreguladora en ganado Holstein neonato

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