Como combatir el estrés calórico

Ing. Antonio Callejo Ramos
Departamento de Producción Animal-EUIT Agrícola-UPM
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El estrés térmico también puede ser por frío intenso en zonas septentrionales del Hemisferio Norte, afectando fundamentalmente a los animales muy jóvenes.

INTRODUCCIÓN

Las condiciones ambientales reinantes en un alojamiento de vacuno lechero son de la mayor importancia para el confort y bienestar de los animales allí alojados, amén de ser una condición necesaria (aunque no suficiente) para que éstos puedan expresar todo su potencial productivo.

Por otra parte, cuando las vacas están en unas condiciones de alojamiento óptimas aumenta su resistencia a las enfermedades, es decir, a la primera causa de NO BIENESTAR. En efecto, el sistema inmunitario del animal se deprime cuando estas “necesidades ambientales” no están correctamente satisfechas.

En este trabajo nos vamos a referir fundamentalmente al factor temperatura, cuyos elevados valores van a causar lo que se conoce como “estrés térmico”1 o“estrés calórico”. No obstante, otros factores ambientales como la humedad o la velocidad del aire pueden aliviar o agravar este estrés, como señalaremos oportunamente.

Por tanto, tras describir cuáles son las necesidades térmicas de estos animales, explicaremos cuáles son sus mecanismos de producción y eliminación de calor, las consecuencias del estrés calórico y las distintas estrategias para evitar alcanzarlo o, al menos, para mitigar sus efectos.

Es preciso señalar que no es sencillo conseguir de forma óptima, en todo momento, el confort térmico de las vacas lecheras, teniendo en cuenta que, al contrario que en explotaciones intensivas de animales monogástricos, en los alojamientos bovinos el control de la temperatura es mucho menor, cuando no inexistente. Además, diversas circunstancias contribuyen a aumentar esta dificultad:

Hay una variada tipología de alojamientos, según la edad y estado fisiológico del animal a alojar.

Las condiciones climatológicas propias de la zona donde se ubica la granja; con frecuencia, sin suficientes datos históricos que orienten sobre la solución constructiva a adoptar.

La posible variación de la climatología a lo largo del año en muchos países.

La elevada producción de calor y de vapor de agua de estos animales (dado su tamaño y nivel productivo), así como de deyecciones que, a su vez, generan gran cantidad de calor, vapor de agua y gases nocivos, cuya mayor o menor importancia en el confort ambiental también dependerá del sistema de eliminación de deyecciones que se arbitre.
Si a esto le unimos la diversidad de modelos productivos existentes, las diferentes condiciones ambientales entre distintas zonas geográficas o, incluso, la diversa reglamentación o normativa, podemos entender la dificultad que entraña ofrecer sugerencias de tipo general en las cuestiones que se van a tratar en este capítulo. Por ello, emplazamos al lector a considerar las condiciones y circunstancias particulares que haya en cada caso, tomando las decisiones que cada uno de ellos precise.

TEMPERATURA.

Los procesos fisiológicos en las vacas (como en todos los mamíferos) requieren, dentro de unos límites, una temperatura corporal relativamente constante. Ello se debe a su condición de animales homeotermos. Dado que la temperatura del ambiente que rodea al animal es variable, las vacas deben poner en funcionamiento una diversidad de mecanismos de adaptación a esa variabilidad térmica, fundamentalmente modificando aspectos etológicos (comportamiento) y fisiológicos (ver punto 4). En definitiva, se trata de que la producción y eliminación de calor por el animal se mantengan en equilibrio.

No obstante, debemos recordar que no sólo la temperatura del aire (la que medimos con el termómetro) es responsable de la temperatura efectivamente percibida por el animal. Hay otros parámetros que actúan combinadamente sobre el confort térmico de los animales:

  • Temperatura.
  • Humedad relativa.
  • Velocidad del aire.
  • Temperatura de la cama, paredes y suelo.

MECANISMOS DE PRODUCCIÓN DE CALOR

Las vacas disponen de los siguientes mecanismos de producción térmica:

  • TASA DE METABOLISMO BASAL. Es el calor desprendido en los procesos fisiológicos vitales más imprescindibles. Es función del peso metabólico, por lo que aumenta con la edad y el peso.
  • INGESTIÓN DE PIENSO. Calor generado en los procesos de digestión. Puede aumentar hasta un 20% el calor basal.
  • LA TERMORREGULACIÓN. Calor generado por los procesos fisiológicos puestos en marcha para mantener la ta corporal, en especial en situaciones de ta ambiental alta (aumento del ritmo cardíaco y respiratorio).

A estos procesos básicos hay que añadir el calor generado en la síntesis de los tejidos muscular y adiposo, por la actividad física y, en animales expuestos, el obtenido por radiación solar.

MECANISMOS DE ELIMINACIÓN DE CALOR

En realidad, los mecanismos que se descri- ben a continuación son de intercambio térmico, si bien la situación más habitual va a ser la de animales que necesitan eliminar exceso de calor en situaciones de altas temperaturas ambientales. Por tanto, la eliminación de calor corporal por parte de las vacas puede realizarse por los procesos siguientes:

  • POR RADIACIÓN através del aire,dondelatransmisióndecalorentredos cuerpos se produce por medio de ondas, del más caliente al más frío. Es proporcional a la diferencia de temperaturas y se produce a través de la piel. La radiación puede ser directa o indirecta, es decir, radiación reflejada por otro cuerpo sólido y recibida por el animal.
  • POR CONVECCIÓN. La transmisión de calor se produce por calentamiento del aire que rodea al animal. Al calentarse, se eleva y permite que aire más frío ocupe su lugar y se repita el proceso. Las pérdidas por esta vía son proporcionales a la velocidad del aire alrededor del animal. Esta convección puede ser forzada cuando se usa energía para mover el aire e incrementar la transmisión de calor. En ambientes calurosos no supone un porcentaje muy importante del intercambio térmico.
  • POR CONDUCCIÓN. Tiene lugar cuando un cuerpo caliente entra en contacto físico con otro más frío, siendo el intercambio térmico proporcional a la diferencia de temperatura entre ambos cuerpos. En las vacas se produce cuando están tumbadas. RADIACIÓN + CONVECCIÓN +CONDUCCIÓN = CALOR SENSIBLE
  • POR EVAPORACIÓN del vapor de agua en las mucosas del aparato respiratorio, por la piel (sudoración) y por las deyecciones. Se pierden 0,54 kcal por gramo de agua evaporada. La importancia de este mecanismo aumenta conforme se eleva la temperatura ambiental.EVAPORACIÓN DE AGUA = pérdidas de calor LATENTE

Los procesos de producción y eliminación de calor se esquematizan en la Figura 1.
Como combatir el estrés calórico estres Figura 01

Para mantener la temperatura corporal es preciso que las ganancias de calor sean iguales a las pérdidas, lo que se representa en la figura 2:

Como combatir el estrés calórico estres Figura 02

PRODUCCIÓN DE CALOR = PERDIDAS DE CALOR SENSIBLE + PÉRDIDAS DE CALOR LATENTE

Conforme aumenta la temperatura ambiental, se incrementan las pérdidas de calor latente en detrimento de las de calor sensible (Figura 3) (Tabla 1).

Como combatir el estrés calórico estres Figura 03

Tabla 1. Producción de Humedad y de Calor Sensible de una Vaca Lechera de 600 Kg (Tyson, 2005).

TEMPERATURA DEL AIRE (oC)

PRODUCCIÓN DE HUMEDAD (KG DE AGUA/HORA)

PRODUCCIÓN DE CALOR SENSIBLE (KCAL/HORA)

1

0,5

960

10

0,6

760

15

0,8

600

21

0,8

550

27

1,1

300

TEMPERATURA AMBIENTAL ÓPTIMA

Cada especie animal posee una temperatura ambiental óptima. Esta temperatura es la que exige el mínimo gasto energético para mantener la temperatura del organismo dentro de los límites normales.

Para que las tres funciones orgánicas principales (mantenimiento, crecimiento y producción) sean posibles en un nivel óptimo, el animal debe encontrarse expuesto a una temperatura ambiental incluida en el intervalo termoneutro o zona de confort térmico. Este intervalo está limitado por la temperatura crítica superior (tcs) y por la temperatura crítica inferior (tci), cuyos valores dependen de factores ambientales y productivos y que se exponen en la Tabla 2 y en la Figura 4:

Como combatir el estrés calórico estres Figura 04

  • El peso vivo (edad).
  • Nivel de producción.
  • Condiciones climáticas (en animales expuestos al exterior).
  • Velocidad del aire.
  • Humedad relativa.
  • Posición del animal (levantado o acostado).
  • Grado de humedad de la piel.

Como podemos observar (tabla 2), los rumiantes adultos son mucho más tolerantes al frío que al calor.

Tabla 2. Temperaturas Críticas en Ganado Vacuno Según Condiciones Ambientales (López Pardo, 1987).

TIPOS DE GANADO

TEMPERATURAS CRÍTICAS (oC)

TCI

TCS

PELO SECO SIN VIENTO

PELO MOJADO CON VIENTO

PELO SECO SIN VIENTO

PELO MOJADO CON VIENTO

EN PIE

ACOSTADO

EN PIE

ACOSTADO

HR ALTA

HR BAJA

HR ALTA

HR BAJA

TERNEROS NACIMIENTO

+5

+10

+10

+15

+20

+22

+25

+28

TERNEROS 8-20 DÍAS

-5

0

+5

+10

+22

+25

+28

+30

TERNEROS > 20 DÍAS

-12

-5

0

+5

+25

+28

+30

+35

CEBO GMD BAJA

-20

-9

-1

+3

+28

+30

+35

+40

CEBO GMD ALTA

-25

-15

-3

0

+25

+28

+30

+35

VACAS LECHERAS

-20

-10

-2

0

+25

+28

+30

+35

VACAS DE CARNE EN LACTACIÓN

-20

-12

-5

-2

+28

+30

+35

+40

Grandes variaciones de temperatura respecto a la óptima, tanto por exceso como por defecto, así como la duración de las mismas, pueden ocasionar graves alteraciones, dando lugar a situaciones de estrés térmico (por calor o frío, respectivamente). En estas circunstancias, los animales ponen en funcionamiento mecanismos termorreguladores para que la temperatura del cuerpo se mantenga constante, y que serán comentados cuando hablemos de estrés calórico (punto 4).

El valor térmico marcado por el termómetro no tiene por qué coincidir con la temperatura realmente percibida por los animales o temperatura efectiva. Factores como la humedad relativa, la velocidad del aire o la temperatura de la cama y del agua de bebida modifican la sensación térmica del animal (Tabla 3).

Tabla 3. Temperaturas Percibidas por las Aves en Función de La HR y de La Velocidad del Aire (Bellés, 2006).

Ta (oC)

HR (%)

VELOCIDAD DEL AIRE (M/S)

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

35

50

35.0

32.2

26.6

24.4

23.3

22.2

70

38.3

35.5

30.5

28.8

26.1

24.4

29.4

50

29.4

26.6

24.4

22.8

21.1

20.0

70

31.6

30.0

27.2

25.5

24.4

23.3

23.9

50

23.9

22.8

21.1

20.0

17.7

16.6

70

25.5

24.4

23.3

22.2

20.0

18.8

21.1

50

21.1

18.9

18.3

17.7

16.6

16.1

70

23.3

20.5

19.4

18.8

18.3

17.2

En efecto, la humedad es otro factor determinante del confort ambiental de las vacas. La principal fuente de humedad de la nave son los animales, bien a través de las deyecciones o, en situaciones de estrés por calor, por el jadeo. Esta humedad debe eliminarse mediante la ventilación si no se quiere que sea absorbida por el material de cama y aumenten los problemas por exceso de amoníaco.

 

X

Tabla 4. Factores Físicos que Influyen en la Transmisión de Calor desde la Superficie Corporal del Animal1 (Tomado de Bucklin y Col., 1999).

MODO DE TRANSFERENCIA DE CALOR

FACTOR

RADIACIÓN

CONVECCIÓN

CONDUCCIÓN

EVAPORACIÓN

SUPERFICIE CORPORAL DEL ANIMAL

X2

X

X3

X4

TEMPERATURA DE LA SUPERFICIE DEL ANIMAL

X

X

X

X5

TEMPERATURA DE SUPERFICIES PRÓXIMAS AL ANIMAL

X

X6

TEMPERATURA DEL AIRE

X

X

VELOCIDAD DEL AIRE

X

X

PRESIÓN PARCIAL DE VAPOR EN EL AIRE

FORMA DE LA FUENTE O SUMIDERO DE RADIACIÓN

X

EMISIVIDAD DE LA SUPERFICIE DEL ANIMAL

X

CONDUCTIVIDAD DE SUPERFICIES PRÓXIMAS AL ANIMAL

X6

EMISIVIDAD DE SUPERFICIES PRÓXIMAS AL ANIMAL

X

1 Factores biológicos como aislamiento tisular, vasodilatación y posición del animal influyen en la transmisión de calor, pero son muy variables.
2 Superficie del animal directamente expuesta a la fuente o sumidero de radiación
3 En animales levantados, la transmisión de calor es insignificante; en animales tumbados, dependerá de la superficie del animal en contacto.
4 La superficie húmeda del animal, incluyendo el tracto respiratorio
5 La temperatura del animal es un factor indirecto, ya que la presi ́çon de vapor es función de la temperatura
6 Únicamente la superficie en contacto con el animal
2 La realmente percibida por el animal.

Si la temperatura ambiental es correcta, la HR aceptable en los alojamientos ganaderos se sitúa entre el 40 y el 70%, aproximadamente, y la más aconsejable, entre el 50 y el 60%. Por no extendernos demasiado, simplemente señalaremos que la humedad relativa excesivamente alta agrava los problemas de estrés por calor cuando coincide con temperaturas elevadas, al reducir las posibilidades de eliminación del calor corporal a través del incremento del ritmo respiratorio (y, en animales que sudan, de la sudoración).

EVALUACIÓN DEL ESTRÉS CALÓRICO

Como quedó expuesto al principio de este trabajo, las vacas lecheras prefieren temperaturas entre 0 y 24ºC, pudiendo mantener su producción incluso a temperaturas de -10oC. Sin embargo, las vacas empiezan a experimentar estrés por calor a una temperatura de 25oC, con niveles normales de humedad relativa.

El estrés por calor se produce por combinación de diversos factores ambientales que provocan que la temperatura ambiental efectiva sea mayor que la temperatura crítica superior que delimita la zona termoneutra. Aunque la temperatura del aire es el factor más importante de la temperatura efectiva2, también influyen el contenido en humedad, el movimiento del aire y el intercambio de calor por radiación con el sol y con otros elementos cercanos como suelo, paredes, etc.

Dicho de otro modo, cuando la ganancia de calor del animal supera su capacidad de perderlo.

La Figura 5 muestra los modos de transferencia de calor en una zona calurosa típica.

Como combatir el estrés calórico estres Figura 05

La Tabla 4 muestra los parámetros que controlan esta transferencia térmica para cada una de los cuatro mecanismos de transmisión.

</tableEn ambientes calurosos y en animales expuestos, el intercambio por radiación es el mayoritario (> 75% de la energía absorbida y más del 50% de la emitida). Por ello, la sombra protege a los animales de la radiación solar directa, aunque proporciona otras fuentes de radiación infrarroja.Por tanto, para alterar el microclima de un animal a través de modificaciones del ambiente que le rodea o de su alojamiento es preciso alterar uno o más factores de los señalados en la Tabla 4:

  • Temperatura de las superficies próximas(p.ej.,proporcionando sombras).
  • Temperatura del aire (p.ej., refrigerando el aire).
  • Velocidad del aire(p.ej.,mediante el uso de ventiladores).
  • Aumentando la presión de vapor del aire (p.ej., evaporando agua).
  • Conductividad de las superficies de contacto con el animal.

Como quiera que las pérdidas de calor sensible (por evaporación) se dificultan cuanto mayor es el grado de humedad relativa ambiental, el estrés calórico debe vincularse tanto a la temperatura como a esta humedad relativa. El ITH (índice ta-HR) relaciona ambos parámetros y puede estimarse a partir de la ecuación siguiente:

ITH=0,81·ta +HR·(ta-14,4)+46,4

expresándose la temperatura en oC y la HR en valor decimal, y debiéndose medir a una altura de 1,20 m, en el lugar donde se encuentre el ganado (Figura 6).

Como combatir el estrés calórico estres Figura 06

Sin embargo, estos valores de ITH datan de los años sesenta, cuando la producción de las vacas era notablemente más baja que en la actualidad. Por ello, hoy día el umbral de estrés calórico se sitúa en una ITH de 65 a 68 en vacas de alta producción. Debemos recordar, por tanto, que las vacas lecheras empiezan a tener sensación de calor mucho antes que nosotros.

Artículo publicado en Entorno Ganadero Junio-Julio 2014

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