Correlación de temperaturas superficiales y variables fisiológicas con índices de confort en vacas Holstein lactantes en un ambiente caluroso

El ganado Holstein manejado tradicionalmente en sistemas intensivos es particularmente vulnerable no sólo a las condiciones ambientales externas, sino también a los cambios drásticos en éstas. En regiones áridas del norte de México, el estrés térmico en vacas Holstein bajo este ambiente se ve exacerbado por la intensa radiación solar, elevada temperatura ambiental, deficiente enfriamiento nocturno y mínimo movimiento del aire (1), provocando incapacidad de las vacas para disipar el calor corporal. La alta temperatura ambiental está asociada con la reducción de la eficiencia termorreguladora en vacas Holstein, ya que afecta la temperatura de la superficie corporal (capa de pelo) y el intercambio de calor entre el organismo y el entorno (2,3). Dentro de la zona de confort térmico, la mayoría de los rumiantes pierden aproximadamente 75% del calor por medios no evaporativos (4,5).

El pelaje representa una barrera entre el ambiente y el cuerpo del animal, pudiendo de esta manera, influenciar el balance térmico (5). Por lo que existen diferencias en la actividad metabólica de los tejidos que hacen que la temperatura no sea homogénea en todo el cuerpo y presenta variaciones de acuerdo a la región anatómica (3,6,7). La superficie corporal presenta temperatura variable y está sujeta a las influencias del ambiente externo (8,9). La variación de la temperatura interna puede ser útil para evaluar las adversidades del ambiente térmico sobre los animales. En este sentido la temperatura rectal y la frecuencia respiratoria pueden ser una referencia fisiológica para estimar la tolerancia al calor de los animales. Por lo tanto, el objetivo del presente estudio fue correlacionar temperaturas superficiales de diferentes regiones corporales con variables fisiológicas indicativas de estrés en vacas lactantes en un ambiente cálido y árido.

El estudio se realizó en el establo “el edén”, ubicado en Matamoros, Coahuila (25° 30´ LN, 103°11´ LO y altitud de 1115 m.s.n.m.). La región presenta un clima árido, con temperatura máxima de 43 ºC, mínima de 2 ºC y 240 mm de precipitación media anual. El sistema de producción es estabulado y la alimentación se basó en una dieta (49% de forraje y 51% de concentrado, base seca) para cumplir con los requerimientos nutricionales de una vaca Holstein en producción con 40 kg de leche·d-1. Tanto agua como alimento se ofrecieron ad libitum. Las vacas  estuvieron distribuidas en corrales en base a su producción láctea. Se utilizaron 462 observaciones provenientes de 160 vacas Holstein multíparas (2 a 5 partos), un peso promedio 544 ± 7 kg y 150 d en producción. El periodo de muestreo fue del 4 de julio al 8 de agosto de 2016. La temperatura rectal (TR) se midió con un termómetro digital que fue insertado rectalmente (Delta Track CA™, USA). La frecuencia respiratoria (FR) fue medida contando el número de movimientos en el espacio intercostal durante un min. Las temperaturas de la superficie (??_??) en la región de la cabeza, lomo, ubre, caña y grupa fueron registradas individualmente a partir de una fotografía térmica tomada del lado derecho del animal usando una cámara termográfica (Fluke® Ti10, ESP), a una distancia de 2.5 m del animal. Además de los cinco puntos corporales registrados, se analizó la temperatura media de los cinco puntos y calculada la temperatura superficial de acuerdo a la ecuación ???? = 0.10 ?? ??_????????????  + 0.70 ?? ??_????????  + 0.12 ?? ??_????ñ??  + 0.08 ?? ??_????????  propuesta por Pinheiro et al. (9). Se registró la temperatura y humedad ambiental en el área de estudio diariamente. Estos valores climáticos se utilizaron para calcular el índice temperatura-humedad (ITH) (10). Finalmente, el análisis estadístico consistió en determinar coeficientes de correlación de Pearson usando el procedimiento PROC CORR de SAS (SAS versión 9.2, 2004).

Durante el periodo de estudio los promedios registrados fueron humedad relativa de 44.94%, temperatura ambiental media de 28.52°C, temperatura del globo negro de 32.69 °C, e ITGU de 80.9 unidades, respectivamente. Esta información climática sugiere que los animales se encontraron bajo estrés calórico moderado, ya que la vaca lechera Holstein empieza a sufrir las consecuencias del calor cuando el ITGU sobrepasa 68 unidades (10).

El cuadro 1 muestra el análisis de correlación de variables fisiológicas con ambientales e índices de confort térmico. La frecuencia respiratoria es una variable importante para evaluar el ambiente térmico, ésta presento correlación positiva moderada (0.45 a 0.59) con todas las variables ambientales y los índices de confort, excepto con el ITU (0.36). Contrariamente, otros autores (11,12) reportaron valores mayores (0.73 y 0.86, respectivamente) de correlación positiva entre la FR y el ITU.

La temperatura rectal presentó correlación positiva moderada (0.32 a 0.50) con las variables ambientales. Esto se debe al hecho de que esta variable tiene mayor relación con el periodo del día, que con la variación de la temperatura ambiente (2,13). Gaughan et al. (14) señalaron que el aumento de esta variable no se considera como una forma de termorregulación, sino como resultado del equilibrio térmico, es decir, es consecuencia de la incapacidad de los mecanismos termorregulatorios para disipar el exceso de calor. De igual manera, la tasa de jadeo presentó correlación moderada a alta con las variables ambientales e índices de confort. Esto es reafirmado por Ávila et al. (12), quienes reportaron valores (ITU, -0.24; ITGU, -0.22; CTR, -0.21) de correlación negativa, pero no significativa, en relación con los índices bioclimáticos y por Gaughan et al. (15) para las variables ambientales (HR, -0.38 y VV, -0.02, respectivamente) evaluadas.

Fue observada una correlación positiva de moderada a alta (P<0.01) entre las variables ambientales y los variables fisiológicas, ya que, con el aumento de las variables ambientales, tiende a incrementar el metabolismo de los animales, a fin de mantener su homeotermia (5). La correlación de mayor magnitud fue entre TA, ITU y ITGU con todos los variables fisiológicas, sugiriendo que la elevación de estos elementos meteorológicos interfiere con la termorregulación de las vacas. La temperatura ambiental es una variable utilizada para calcular el ITU e ITGU, los cuales presentan correlación altamente significativa con las respuestas fisiológicas. También se observó que el ITGU fue el índice que tuvo mayor correlación con la termorregulación. El índice de temperatura equivalente presentó correlación positiva menor comparado con los otros índices de confort térmico y variables fisiológicas. El mayor valor encontrado fue para TMS y TS. Silva et al. (13) encontraron valores de correlaciones positivas en vacas Holstein y Jersey en los estados de Ceará y Río Grande do Norte, Brasil, de r=0.29 para TR y r=0.52 para FR.

El índice que presentó la mayor correlación con la TR fue ICT, contraponiéndose a los resultados de otros investigadores (7,15), quienes encontraron mayor correlación entre la TR y la TA (0.71, 0.53, respectivamente). Seguido del índice equivalente de temperatura que se correlacionó positivamente con la TR y la FR, sin embargo, Silva et al., (13) encontró un valor menor para la TR y mayor para FR (0.29, 0.52; respectivamente).

La frecuencia respiratoria presentó una correlación positiva y significativa (P<0.01) con TGN e CTR, indicando ser un mecanismo termorregulatorio importante en la termólisis de los animales. Sin embargo, Ávila et al. (12) reportaron correlaciones positivas y significativas (P<0.01) entre la FR y los índices bioclimáticos (ITU, 0.86; ITGU, 0.85; y CTR, 0.76).

La temperatura de la superficie corporal presentó correlación alta y positiva (P<0.01) con TGN, ITGU y CTR, que las otras zonas corporales. Resultados similares fueron reportados por Silva et al. (6) y Ávila et al. (12) entre estas variables. De acuerdo con Silva et al. (5) la CTR está íntimamente relacionada con el intercambio térmico por radiación entre el animal y el ambiente, por ello, en regiones áridas son deseables los menores valores posibles. El índice de tolerancia al calor mostró una correlación positiva alta con la FR, TL y TS, y moderada con los otros puntos de temperatura, lo cual concuerda con lo reportado por Silva et al. (13) entre ITC con la TR y FR. Otros autores (2,5) señalan que cuando la temperatura ambiental está por encima del límite crítico, se activa la vasodilatación periférica, incrementando el flujo sanguíneo hacia la superficie del cuerpo para ser enfriado, pasando el calor por conducción a través de la piel y de ahí al medio ambiente por radiación. Los mismos autores mencionan que la aceleración del ritmo respiratorio es consecuencia del aumento de la TA, generando pérdidas de calor por vía respiratoria, debido al calentamiento del aire inspirado. Estos resultados evidencian la influencia del medio ambiente circundante y como interfiere directamente en el intercambio térmico en vacas lactantes.

La frecuencia respiratoria como variable de respuesta al ambiente es la más indicada para medir el estrés térmico. Así también, la temperatura del lomo y superficial son las indicadas como variable de respuesta de la temperatura del pelaje, ya que presentan las correlaciones mayores con los índices climáticos y variables ambientales.