Efecto del estrés calórico en la reproducción de la hembra bovina.
Efecto
del estrés calórico en la reproducción de la hembra bovina.
Effect of caloric
stress on the reproduction of the bovine female.
Juan
Carlos Hernández Álvarez M.V, U.D.C.A Esp.
Art.
Revisión, Grupo esp. Reproducción bovina y transferencia de embriones, 2017.
RESUMEN
Los
factores medio ambientales, y sus cambios súbitos, hacen que los animales respondan de una manera
adaptativa para esta situación,
preservando de manera primordial la supervivencia y las funciones vitales;
parámetros reproductivos, como la tasa de concepción (TC), Son afectados de
manera indirecta por dicha respuesta de adaptación a uno o varios factores
estresores en los animales; la activación del eje hipotálamo-hipófisis-adrenal(HHA),
afectara de manera directa al eje hipotálamo-hipófisis-gonadal(HHG); influyendo en el ciclo estral del individuo y
la posibilidad de preñarse, por esta razón a cobrado hoy en día, integrar de manera importante a las prácticas
habituales de manejo, técnicas de
bienestar animal, para lograr disminuir factores estresores que afecten de
manera fortuita o inducida situaciones de estrés en los animales.
Palabra clave: tasa de concepción(TC); Estrés
térmico(ET); Inhibición de GnRH; Cortisol; Bienestar animal.
SUMMARY
The
environmental factors, and their sudden changes, make the animals respond in an
adaptive way to this situation, preserving in a primordial way the survival and
the vital functions; reproductive parameters, such as conception rate (TC), are
indirectly affected by this adaptation response to one or several stressor
factors in animals; activation of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HHA)
axis, would directly affect the hypothalamic-pituitary-gonadal (HHG) axis;
influencing the estrous cycle of the animal and the possibility of becoming
pregnant, for this reason charged today, to integrate in an important way the usual
management practices, animal welfare techniques, to reduce stressors that
affect incidentally or induced situations of stress in animals.
Key Word: rate of conception; Thermal stress;
Inhibition of GnRH; Cortisol; Animal welfare.
INTRODUCCIÓN
El término “estrés”
fue acuñado por Hans Selye, quien descubrió los estímulos que podían provocar
esta condición. Seyle definió el estrés como “la acción de estímulos nerviosos
y emocionales provocados por el ambiente sobre un individuo, (Selye H; 1973).
La tasa de concepción (TC), se refiere al
número de animales que quedan preñados como un porcentaje del número total de
animales inseminados, en un tiempo determinado. Este indicador evidencia
no solo la capacidad reproductiva de la hembra, sino también la capacidad
fecundante del macho o la eficiencia de las técnicas de reproducción asistida (Espinosa N. O
2013). Los rumiantes, al igual que las otras
especies mamíferas, son animales endotérmicos; es decir, que a pesar de las variaciones
externas de los cambios ambientales; son capaces de mantener de manera
relativamente constante la temperatura corporal. Lo anterior, refiere a la
homeostasis, la cual desencadena una serie de respuestas químicas y
fisiológicas en metabolismo normal; pero, esta capacidad se ve alterada por
estresores. Entendiendo por estresor a cualquier cambio medio ambiental que
altere la homeostasis. (Cunningham and Klein; 2014).
El estrés
térmico (ET) Es la intensidad que ejercen los componentes térmicos del ambiente
sobre un individuo, causando en éste una
respuesta fisiológica proporcional a la intensidad del estrés recibido.(Mc Ewen Bs and Wingfield Jc; 2003); el (ET) afecta los sistemas
corporales de los individuos
entre los cuales se encuentran el
sistema neuroendocrino el cual responde ante este tipo
de estrés, activando
mecanismos fisiológicos que permiten
que el individuo
recobre la homeostasis (Ramos R;2008) Dentro de las respuestas fisiológicas
que se activan en el animal sometido a un estrés térmico encontramos: Movilización de energía para mantenimiento de las funciones
musculares y neuronales; aumento de la perfusión muscular y cerebral modulación de
las respuestas inmunes; disminución de las funciones
reproductivas y sexuales; y disminuyen el apetito.(CarrascoGA, et al; 2003).
El estrés térmico induce la activación
de procesos fisiológicos para
responder a los eventos
termogénicos y termolíticos. (Góngora A; et al
2010). Cuando la temperatura ambiente aumenta por encima de la zona de confort;
rango de temperatura ambiental entre los 6ºC y los 21ºC denominado zona de
confort o comodidad térmica, entendida ésta como la zona en la cual el animal
obtiene por los mecanismos termorreguladores normales, el ajuste de la temperatura interna sin gasto alguno de energía adicional. (Shearer J y
Bray D, 1995).
Cómo respuesta a esto, hay un aumento dela
temperatura corporal. Y, cuando sucede lo contrario, el animal sufrirá una
pérdida de energía calórica debido a temblores y otros mecanismos para mantener
la temperatura corporal. Existiendo,
varios mecanismos de termo conducción y regulación en los animales; como lo
son: conducción, convección, radiación y evaporización; siendo esta ultima el
mecanismo más efectivo para dicha termorregulación (Lenis Y, et al, 2016). Desde el punto de vista fisiológico el estrés
causa una serie de respuestas de adaptación, las cuales pueden tener
consecuencias adversasa procesos metabólicos, reproductivos, productivos (Habib
kc et al;2008). El cortisol, parece ser la hormona más importante en las respuestas ante
situaciones de estrés (Arias RA et al; 2008). La regulación del ciclo
estral, está dada por el eje HIPOTÁLAMO-HIPÓFISIS-GÓNADAS, a través de una vía
neuro hormonal, dichos mecanismos favorecen al ciclo estral en la secreción de
las hormonas reproductivas. (Dobson. H, SmithRF;2000).
La disminución en las tasas de concepción
podría deberse, entre otros factores al posible efecto nocivo que el (ET) tiene
sobre la dinámica folicular (Wolfenson D, et al,1995), el desarrollo del cuerpo
lúteo(CL). (Ullah G, et al; 1996) y la disminución de progesterona(P4) lútea;
las concentraciones de(P4) menores a 1ng/ml contribuyen con la baja fertilidad.
(Inskeep EK; 2004)
FORMAS DE TERMOCONDUCCION
Existen varias vías para la pérdida o ganancia de
energía térmica en animales conducción, convección, radiación y evaporación.
Conducción. La conducción es la transferencia de
calor por contacto directo entre cualquier superficie y el animal. Se
caracteriza por la generación de variaciones en la energía cinética en las
moléculas frías causadas por otras moléculas. Cuando la temperatura ambiente aumenta,
los animales tienen que hacer frente a la incomodidad térmica, por lo que
cambian su comportamiento modificando la postura de sus cuerpos para permitir
el contacto directo con superficies más frías como el suelo o las paredes con
el fin de transferir energía térmica de sí mismos a esas superficies; esto
disipa el calor y disminuye la temperatura corporal.
Convección. Es la transferencia de energía térmica
por el movimiento del aire o del agua. El aire y el agua pueden absorber el
calor mediante la redistribución de sus partículas. En animales, la convección
se realiza entre la piel y el aire por evapotranspiración, también conocida
como sudoración o jadeo (Tucker CB, et al; 2007).
Radiación. Es el intercambio de energía térmica
entre dos objetos o animales que no están en contacto a través de la
transferencia de ondas electromagnéticas. El intercambio de calor por radiación
entre un animal y su entorno se logra de acuerdo con la ley Stefan-Boltzman,
que establece que la capacidad de un cuerpo negro
para obtener energía térmica por radiación es proporcional a la cuarta potencia
de su temperatura superficial absoluta (T4 en grados Kelvin). Un ejemplo de
radiación es la energía térmica reflejada por el suelo y ganada por el animal
(Góngora A, et al and Tucker CB, et al; 2007).
Evaporación. El agua tiene un alto calor
específico, por lo que cuando se evapora como sudor, los animales experimentan
una disminución en la energía térmica del cuerpo. Este proceso se favorece
sobre la convección (Sejian V, et al; 2010).
En el proceso de transferencia calórica por
evaporación de moléculas de agua, cada gramo de agua (sudor) absorbe 0.58 Kcal
de energía libre que permanece como calor latente de vaporización y favorece la
termorregulación. Es el proceso más efectivo para la termorregulación cuando la
temperatura ambiente está cerca de la temperatura corporal (Góngora A, et al and
Sanchez-Rrodriguez SH; 2015).
RESPUESTAS NEUROENDOCRINAS AL ESTRÉS TÉRMICO
Las respuestas neuroendocrinas en los animales
sometidos al estrés son diversas e incluyen la liberación y activación de
varias hormonas tropicales como la hormona adrenocorticotrópica (ACTH), hormona
tirotropica (TSH), hormona somatotrópica o hormona del crecimiento (GH),
hormona folículo estimulante (FSH) y luteinizante (LH), y prolactina (PRL).
(Cleare AJ, et al; 2001).
La activación del eje HHA se inicia en el animal en
respuesta a cambios de temperatura que están fuera de la zona de confort
térmico de la especie. Estos cambios son inicialmente percibidos por el sistema
nervioso periférico y luego asimilados por el sistema nervioso central, donde
el núcleo paraventricular del hipotálamo se estimula para liberar la hormona
liberadora de corticotropina (CRH) (Carlin KM, et al; 2006). CRH se libera en
el hipotálamo hipofisario sistema portal para inducir la síntesis y secreción
de ACTH en el torrente sanguíneo. ACTH estimula la zona fasciculada de la
corteza adrenal para sintetizar y secretar cortisol en la sangre para ejercer
sus acciones fisiológicas en los tejidos diana (músculo, hígado y tejido
adiposo) (Sanchez-Rodriguez et al; 2007, Carlin KM et al 2006 and Khraim N, et
al; 2010).
El cortisol es un miembro de la familia de la
hormona esteroide cuyo precursor común es el colesterol. Debido a su baja
solubilidad en la sangre, es transportado por proteínas especiales (globulina
de unión a corticosteroides [CBG]) a los tejidos diana y sólo el 10% de
cortisol está en forma libre. Se ha demostrado que los animales sometidos al
estrés (ruido, perturbación física o cambios en la temperatura ambiente) tienen
un aumento en las concentraciones circulantes de CBG y cortisol libre.
Este
hallazgo muestra que la secreción de cortisol es una de las respuestas
hormonales más importantes al estrés (Mader TL et al;2010).
SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO (SNA).
(SNA) es parte del sistema nervioso que regula los procesos
corporales relacionados con el gasto y el almacenamiento de energía. (SNC) está
organizado anatómicamente en redes preganglionares y neuronales
postganglionares y se divide fisiológicamente en sistemas nerviosos simpático y
parasimpático (Reece, et al; 2009).
El sistema nervioso simpático presenta axonios
preganglionares cortos, emergentes de la médula espinal toracolumbar, y axonios
posganglionares largos (Reece WO, et al; 2009 and Fink G, et al; 2010). Las sinapsis entre estos dos tipos de axones están
mediadas por el neurotransmisor acetilcolina (AC). Algunos efectos de la AC son
inducir la vasodilatación de los vasos sanguíneos en el músculo esquelético y
activar la sudoración (Cunningham JG et al; 2009). Las sinapsis entre los
axones postganglionares y los tejidos diana están mediadas por la catecolamina,
principalmente la adrenalina neurotransmisora, que induce los siguientes
efectos: contracción del bazo, taquicardia, modificaciones hemodinámicas como
vasoconstricción de los vasos sanguíneos periféricos y disminución de las
contracciones gastrointestinales (Sanchez-Rodriguez SH et al;2007, Tucker CB,
et al;2008 and Fink G, et al; 2010). La liberación de adrenalina ocurre en
animales que enfrentan situaciones estresantes agudas tales como cambios
térmicos y dolor que conducen a cambios conductuales y fisiológicos (Reece WO,
et al; 2009).
La glándula tiroides produce triiodotironina (T3) y
tetraiodotironina o tiroxina (T4) en respuesta a la estimulación por la TSH
producida por las células tirotropicas en la hipófisis anterior. La regulación
de la TSH es por la hormona liberadora de la tiroides (TRH). Tanto T3 como T4
son transportados en suero por proteínas específicas debido a su baja
solubilidad en la sangre. T4 es el precursor de T3, y T3 tiene la actividad
biológica más alta (Hossner KL, et al 2005) Las hormonas tiroideas controlan el
metabolismo celular que favorece el consumo de oxígeno y la generación de
energía necesaria para las actividades tisulares. El consumo de oxígeno en las
células está relacionado con el aumento de la actividad mitocondrial y la
generación de calor. Los altos niveles de hormonas tiroideas aumentan la
respiración celular, la generación de ATP, el crecimiento celular, las tasas
cardíacas y respiratorias y las vías catabólicas (Squieres EJ, et al, 2003 and
Nadol’Nik LI, et al 2010). En casos de estrés térmico, la secreción de las
hormonas liberadoras y trópicas se ve afectada. Cuando un animal es sometido a
altas temperaturas ambiente, la secreción de esas hormonas se inhibe con el fin
de evitar la termogénesis. Por otro lado, cuando un animal es sometido a frío
ambiente, esas hormonas se liberan para promover vías catabólicas que favorecen
la termogénesis corporal. En este caso, se estimula la secreción de T3 y T4
(Sanchez-Rodriguez, et al; 2007).
Cuando el estrés es crónico, las funciones
fisiológicas de T3 son disminuidas debido a los altos niveles de
glucocorticoides que inhiben la transformación de T4 en T3. (Hossner KL, et al 2005).
Hormona Antidiurética (ADH) Es una hormona
sintetizada y secretada por núcleos hipotalámicos supraópticos y
paraventriculares en el torrente sanguíneo y transportada a los tejidos diana.
También se conoce como vasopresina debido a su efecto regulador sobre la
presión arterial. (ADH) es una hormona vital para la homeostasis del agua en un
evento de estrés térmico, ya que su función principal es reabsorber el agua en
el riñón. Sin embargo, el patrón de secreción de ADH varía de acuerdo con el
tipo de tensión térmica (Sejian V, et al; 2010).
En el estrés térmico, las rutas termolíticas se
activan para la sudoración y el enfriamiento por evaporación. Las pérdidas
constantes de líquido estimulan los baroreceptores en la aurícula y los vasos
sanguíneos mayores, así como los osmoreceptores hipotalámicos, que inducen la
liberación de(ADH) para prevenir la deshidratación. Hay una inhibición de ADH
durante el estrés frío que favorece la pérdida de agua por micción para evitar
la transferencia de calor de los tejidos al agua, generando poliuria. (Sejian
V, et al; 2010).
Sistema renina-angiotensina-aldosterona (RAA) Estas
hormonas están relacionadas con el mantenimiento de la homeostasis de los electrolitos.
(RAA) se activa cuando el flujo sanguíneo se reduce en la arteriola aferente de
los glomérulos del riñón debido a la hipovolemia. La hipovolemia puede resultar
de la deshidratación como consecuencia del alto calor ambiente. La disminución
del flujo sanguíneo al riñón induce la secreción de renina del aparato yuxtaglomerular.
Una vez que se produce la renina, estimula la síntesis y secreción de
angiotensina, que induce la síntesis y secreción de aldosterona de la corteza
suprarrenal (Squieres EJ, et al; 2003).
La aldosterona estimula la reabsorción de agua e
iones, principalmente sodio, en el riñón para evitar la excreción masiva de
agua y mantener la presión arterial. En el estrés frío, se inhibe la
sensibilidad del aparato yuxtaglomerular, favoreciendo la excreción del agua
(poliuria) (Sejian V, et al; 2010, Squieres EJ, et al; 2003 and Kim JI, et al;
2010).
RESPUESTAS DEL GANADO BOVINO A
CONDICIONES DE ESTRÉS CLIMÁTICO
Cambios hormonales. Durante
períodos de condiciones climáticas adversas se han reportado variaciones en el
consumo de alimento, reducciones en las ganancias de peso y en casos más
extremos la muerte del ganado (Hahn y Mader 1997, Mader y col 1997b).
West (2003) señala que numerosos cambios fisiológicos ocurren en el sistema
digestivo, química ácido-base y concentración de hormonas en la sangre del
ganado bovino durante el período estival. Diversas investigaciones sugieren que
las altas temperaturas decrecen la actividad de la glándula tiroides, mientras
que condiciones frías incrementan su actividad, afectando la motilidad y la
tasa de pasaje de los alimentos (NRC 1981, Habbeb y col 1992).
La glándula tiroides produce las
hormonas tiroxina y triyodotironina, las que influencian diferentes procesos
celulares, en particular la termogénesis que representa cerca del 50% de la
tasa metabólica basal de animales en condiciones normales (Habeeb y col 1992).
Las concentraciones de estas
hormonas en el plasma sanguíneo declinaron en 25% en animales bajo condiciones
de estrés por calor (Magdub y col 1982, Beede y Collier 1986). Estas
modificaciones en la actividad de la glándula tiroides son consistentes con la menor
tasa metabólica, menor consumo de alimento, menor crecimiento y menor
producción de leche en condiciones de estrés por calor (Beede y Collier 1986).
También se ha reportado que los
glucocorticoesteroides, principalmente la secreción de cortisol, es una de las
principales respuestas del animal a condiciones de estrés, respuesta que es
bastante más rápida que la de las hormonas secretadas por la glándula tiroides.
En animales expuestos a temperaturas de 35 °C, luego de 20 min la concentración
de cortisol en el plasma sanguíneo aumentó de 30 a 37 µg/L, para alcanzar
finalmente después de 2 a 4 horas un valor estable de 43 µg/L (Christison y Johnson 1972).
Sin embargo, luego de prolongados
períodos de exposición al calor los animales ajustaron la secreción de
cortisol. Similares respuestas fueron encontradas por (Abilay y col (1975)
utilizando novillos Holstein, quienes además reportaron la existencia de una
estrecha relación entre la concentración de cortisol en el plasma sanguíneo y
la temperatura rectal y ambiental. Así entonces, la secreción de cortisol
estimula ajustes fisiológicos que permiten al animal tolerar el estrés causado
por un calor excesivo (Christison y Johnson 1972). Dantzer y Mormede (1983)
reportaron que los niveles de cortisol también se incrementan cuando los
animales son expuestos al frío, sin embargo, luego de un período de
aclimatación los valores se estabilizan por sobre el valor normal a diferencia
de lo que ocurre en el estrés por calor. Además, agregan que cambios graduales
de temperatura eliminan los cambios abruptos de concentración de cortisol
siendo estos cambios graduales.
Por último,
(Igono y col (1988) reportaron que las concentraciones de la hormona de
crecimiento en vacas lecheras de distintos niveles de producción se redujeron
cuando THI >70 y sugirieron que esta reducción es una estrategia del animal
para reducir la producción de calor metabólico.
Cambios en
los patrones de alimentación. El ganado expuesto a cortos períodos de calor disminuye su CMS,
especialmente cuando se utilizan dietas de alta densidad energética (Nienaber y
col 2003). El efecto del medio ambiente en el consumo voluntario de alimento
ha sido bien documentado (Ames 1980, NRC 1981, Beede y Collier 1986, Mader
2003), destacando una relación inversa entre temperatura ambiental y consumo
voluntario de alimento. Sin embargo, la información respecto del efecto de
otros factores ambientales sobre el consumo voluntario de alimento es limitada.
Las condiciones ambientales afectan
directamente la demanda de energía para mantención, así como también para la
activación de algunas respuestas fisiológicas y de comportamiento animal
necesarias para hacer frente a las condiciones adversas del clima (NRC 1981,
Beede y col 1985, NRC 1987).
La reducción del CMS durante la
época estival es un intento del animal por alinear sus demandas energéticas con
su capacidad de perder calor. Esta reducción del CMS es sin duda la mayor
influencia en la disminución de la productividad del ganado. La temperatura y
el THI de los días previos son los que tienen una mayor influencia en el CMS y
en la producción de leche (West y col 2003).
Por otra parte, en condiciones de
clima frío los animales intentan conservar el calor ya sea a través de un
incremento en el aislamiento del medioambiente (mayor cobertura grasa, pelaje
más largo y grueso, etc.), o bien produciendo más calor mediante un mayor CMS o
el consumo de dietas más calóricas, aunque lo más probable sea una combinación
de ambos (Bianca 1968, Young y Christopherson 1974).
Durante el invierno se aceleran las
pérdidas de calor corporal mediante las vías sensibles, ya que la gradiente entre
temperatura corporal y temperatura ambiente se hace mayor. La primera y la más
obvia respuesta del ganado bajo estas condiciones es tratar de evadir el frío
buscando algún tipo de cobertura. Sin embargo, esto no siempre es posible,
particularmente en ganado en engordas a corral sin ningún tipo de protección (Young
y col 1989).
Además, los animales activan
procesos de termogénesis para hacer frente a los ambientes fríos, no obstante,
los efectos de esta activación resultan en una reducción de la digestibilidad
de 0,2 unidades por cada grado Celsius e incrementan los requerimientos de
mantención (Young y Christopherson 1974).
Otros factores que afectan el
desempeño productivo del ganado durante el período invernal son la lluvia, la
que disminuye temporalmente el consumo de alimento en un 10 a 30%; y el barro,
el que disminuye el consumo de alimento en un rango de 5 a 30% según la
profundidad del mismo (NRC 1981) (. Bond y col (1970) reportaron que el barro reduce la ganancia diaria de peso de los
animales en un 25 a 37% y que incrementa la cantidad de alimento requerido por
kilo de peso ganado en un 20 a 33%.
Cambios fisiológicos. Entre los
principales cambios fisiológicos observados es posible mencionar el aumento en
la tasa de respiración, pulso, sudoración y vasodilatación. El aumento en la
tasa de respiración tiene por objeto aumentar la pérdida de calor por las vías
respiratorias y es una de las vías más importantes para mantener el balance
térmico durante el verano, (Silanikove (2000) planteó que la medición de la
tasa de respiración de los animales y la determinación de si éste se encuentra
en proceso de jadeo, así como también la cuantificación del jadeo es la forma
más fácil y accequible de evaluar el estrés por calor en el ganado en condiciones
comerciales de producción.( Brown-Brandl y col (2005a) agregan que
para su medición no se requiere de equipos sofisticados, además, a diferencia
de la temperatura corporal, su respuesta es prácticamente inmediata en el
animal y sigue casi el mismo patrón de la temperatura ambiental.
Así entonces, la tasa de respiración es uno de
los mecanismos más importantes a considerar al momento de evaluar el nivel de
estrés por calor del ganado, ya que es una de las principales respuestas
observables en el animal cuando está expuesto a temperaturas por sobre su
umbral de confort (Gaughan y col
2000). Se estima que sobre los 25 °C comienza a registrarse un incremento en la
tasa de respiración, sin embargo, ésta es una respuesta individual, la que
varía según la raza y estado fisiológico de cada animal (Gaughan 1999).
Valores de 20 a 60 exhalaciones por
minuto (epm) son consideradas normales, pero cuando la temperatura ambiental
aumenta por sobre los 25 °C aumenta también la tasa de respiración pudiendo
llegar a valores por sobre las 200 epm. Interesantemente estos valores decrecen
a un rango de 120-150 bajo condiciones extremas de calor, es decir, con
temperaturas ambientales mayores a 40 °C (Davis 2001, McGovern y Bruce 2000).
La mayor tasa de respiración en una primera instancia ayuda al animal a lograr una mayor disipación del exceso de calor por las vías respiratorias, gracias a un incremento en la frecuencia y a una disminución del volumen de aire inspirado (McGovern y Bruce 2000). Sin embargo, en condiciones más extremas esto no resulta suficiente para lograr refrescar al animal, por lo que la respiración vuelve a ser un poco más lenta y profunda (McGovern y Bruce 2000). La mayor tasa de respiración implicaría una mayor actividad muscular, lo que contribuiría a una mayor producción de calor.
La mayor tasa de respiración en una primera instancia ayuda al animal a lograr una mayor disipación del exceso de calor por las vías respiratorias, gracias a un incremento en la frecuencia y a una disminución del volumen de aire inspirado (McGovern y Bruce 2000). Sin embargo, en condiciones más extremas esto no resulta suficiente para lograr refrescar al animal, por lo que la respiración vuelve a ser un poco más lenta y profunda (McGovern y Bruce 2000). La mayor tasa de respiración implicaría una mayor actividad muscular, lo que contribuiría a una mayor producción de calor.
Así, el jadeo demanda un aumento en
los requerimientos de mantención en aproximadamente un 7%, mientras que un
incremento del 18% es asociado a tasas de respiración más pausadas y profundas
(NRC 1981). Davis (2001) señala que el mayor costo energético no se debe
precisamente a la actividad muscular, sino que responde a un incremento en el
metabolismo celular.
(Nienaber y col (2003) indicaron que tanto la tasa de respiración
como la temperatura corporal son las principales variables afectadas en
relación con los procesos termorregulatorios, indicando además que la
temperatura ambiental y THI tienen un marcado efecto sobre la temperatura
rectal, la tasa de respiración y el pulso del animal. Brown-Brandl y col (2005)
encontraron que la tasa de respiración, la temperatura corporal y CMS fueron
afectados por temperaturas cíclicas (32 ± 7 °C) y que los animales sufren
devastadoras consecuencias cuando no tienen un período de aclimatación a las
condiciones de calor.
Por su parte Hahn y col (1997)
reportaron un incremento en la tasa de respiración del ganado de 4 epm por cada
grado de incremento sobre 21 °C, con una línea de base de 60 epm en condiciones
de termo neutralidad. Eigenberg y col (2000) señalaron que la tasa de
respiración responde a la temperatura ambiente, con una tasa de cambio lineal
de 6,4 ± 0,8 epm por grado Celsius para novillos expuestos al sol, y de 1,6 ±
0,8 epm por grado Celsius para novillos bajo sombra. Brown-Brand y col (2005a)
corroboraron que el aumento en la tasa de respiración es menor cuando el ganado
se encuentra bajo la sombra. La tasa de respiración incrementa en forma no
lineal como respuesta al incremento de temperatura ambiental con un punto de
inflexión que se alcanza entre los 20 y 25 °C
(Hahn y col 1997, Eigenberg y col 2003, Brown-Brand y col 2006a).
Otras respuestas observadas indican
el desarrollo y retención de un pelaje largo y grueso como mecanismo de
aislamiento térmico durante el invierno (Young y col 1989), mientras que
durante el verano se reduce la cantidad y grosor del pelaje. Finalmente, en su
reporte de avance Aiken y col2 indican que el uso de implantes
anabólicos que contienen estradiol ayudaría a los animales a reducir los
problemas de estrés por calor en las engordas a corral, ya que investigaciones
en seres humanos indican que el estradiol tendría un efecto vasodilatador,
mientras que existen evidencias de que la progesterona tendría un efecto vasoconstrictor.
Cambios de comportamiento. Para evitar
los efectos del exceso de calor los animales también modifican su
comportamiento habitual. Brown-Brandl y col (2006b) reportaron que
bajo condiciones de estrés por calor los animales disminuyeron el tiempo
dedicado a consumir alimento y el que permanecen echados, así como también
reportaron una reducción en la agresividad del ganado. Por otra parte, aumenta
el tiempo dedicado a beber agua y el que permanecen de pie cerca de los
bebederos.
También es posible observar cambios
en la distribución del ganado dentro de los corrales, permaneciendo más tiempo
en aquellos lugares con mejor ventilación. Durante el invierno es posible
observar la agrupación de los animales (apiñado), así como también cambios
posturales para tratar de reducir la exposición de la superficie corporal y con
ello la pérdida de calor (Young 1985).
EFECTOS
DEL ESTRÉS EN LAS HORMONAS REPRODUCTIVAS
En
condiciones de estrés metabólico asociado a factores ambientales y de
comportamiento, el eje hipotálamo-hipófisis-adrenocortical (HPA) estimula a la
hipófisis para secretar más hormona adrenocorticotrópica (ACTH), en comparación
con las condiciones normales (Matteri RL et al; 2001).
El
estrés calórico retrasa el desarrollo folicular y la ovulación, lo cual puede
estar relacionado con el efecto inhibidor directo de los glucocorticoides sobre
la secreción de esteroides gonadales y la sensibilidad del tejido diana a estos
esteroides sexuales.
El estrés estimula el eje HHA, que a su vez
modula el eje hipotálamo-hipófisis-gonadal (HHG) y modifica la secreción de
gonadotropinas. Esto significa que la activación del eje HHA durante estrés
calórico acarrea un antagonismo entre las hormonas de los dos ejes. El pico
preovulatorio de LH es especialmente sensible al efecto inhibitorio de la ACTH
y a los glucocorticoides exógenos. La acción fisiológica de los
glucocorticoides, que inhiben la secreción por la hipófisis de LH, podría ser
efectuada por la modificación del feed-back de los esteroides gonadales, dado
que los corticoides reducen el efecto estimulatorio de estradiol sobre la
secreción de LH (Lucy MC; 2003). Además,
se ha demostrado que los glucocorticoides pueden reducir la inflamación a
través de la inhibición de la fosfolipasa A2 y la ciclooxigenasa-2 (COX- 2),
mecanismos moleculares implicados en la regulación de la biosíntesis de
prostaglandinas.
En el tejido endometrial, la COX-2, también
conocida como prostaglandina G/H sintasa-2 (PGHS-2), es un tipo de enzima que
cataliza la producción de prostaglandinas, entre ellas la prostaglandina F2α,
principal reguladora de luteólisis. (Colitti
M, et al; 2007).
La
cadena de procesos que conducen a la luteólisis, inicia a partir de la unión
del estradiol con su receptor en el endometrio. Entre las principales acciones
del estradiol están la regulación de los receptores uterinos de oxitocina y su
liberación del cuerpo lúteo.
La oxitocina a su vez, estimula la liberación
de una pequeña cantidad de PGF2α uterina, que inicia un circuito de retroalimentación
positiva. El retraso en la regresión lútea en respuesta a un exceso de
estimulación adrenal, puede retardar el desarrollo del folículo dominante, y,
en consecuencia, disminuir la secreción de estradiol, que no podrá poner en
marcha el mecanismo luteolítico. (Niswender GD, et al; 2000).
El
estrés calórico afecta la reproducción cuando ocurre días antes, durante y
después de la ovulación. (Cartmill
O, et al 2001 and Ravagnolo O, et al
2002). De igual forma, se ha reportado en rebaños que las elevadas
temperaturas, la humedad relativa del aire y la radiación solar son los
principales elementos climáticos estresantes que causan disminución en la tasa
de crecimiento, producción de leche y fallas en la reproducción, incluyendo
éstros cortos, ciclos estrales anormales y aumento en la mortalidad embrionaria
y fetal temprana, con disminución de la fertilidad. (Uribe-Velásquez LF, et al 1998 and Uribe-Velásquez LF, et al 2001).
El
estrés calórico altera la intensidad y la duración del éstro, el cual puede
disminuirse en cinco horas, respecto al promedio para algunas regiones
templadas (11,9 horas). Igualmente, se afecta el desarrollo folicular y la
fuente preovulatoria de Hormona Luteinizante (LH), lo que favorecería un
retardo en la ovulación o que ésta no se presente. Todavía no se conoce con
exactitud, el momento de mayor susceptibilidad al estrés calórico antes de la
ovulación; sin embargo, se encontró una asociación entre las altas temperaturas
el día diez antes de la ovulación, con una reducida fertilidad después de la
inseminación. En otro estudio se percibió efectos desde el día cincuenta y
desde el día veinte antes de la ovulación sobre la tasa de preñez.
El
estrés calórico altera el desarrollo y la dominancia folicular durante los
primeros ocho días del ciclo estral. Si este efecto se mantiene en forma
crónica, la actividad de la aromatasa y las concentraciones de estradiol (E2)
en el líquido folicular disminuyen. Después de la ovulación, se afecta la
producción de progesterona (P4) por el Cuerpo Lúteo (CL) y se modifica el
microambiente del oviducto y del útero, lo que compromete la sobrevivencia del
embrión.
En
vaquillonas afectadas por estrés calórico, entre los días once y veintiuno se
evidencio un menor tamaño de los folículos y menores concentraciones de E2,
aunque los niveles de P4 fueron normales. Ocurrió un retardo en la luteólisis y
la emergencia de una nueva onda folicular, que favoreció la aparición de ciclos
estrales con tres ondas.
En vacas Gyr no se encontraron efectos
inmediatos del estrés calórico sobre la actividad reproductiva, pero fueron
evidentes posteriormente sobre el desarrollo folicular, producción de hormonas
y capacidad de desarrollo del ovocito. Estos efectos ya habían sido estudiados
con anterioridad a partir de ovocitos obtenidos por aspiración folicular sin
que alcanzaran el
estado
de blastocitos; la restauración normal, en la calidad de los mismo, aconteció
solamente después de seis ondas foliculares o el equivalente a tres ciclos
estrales.
El
estrés calórico por un periodo de diez horas el día de celo, afectó
negativamente la calidad del ovocito, el desarrollo del embrión y su
supervivencia. El menor desarrollo de los ovocitos no fue atribuido a las
concentraciones de oxígeno, E2 y P4, por lo que otras moléculas o mecanismos
deben ser investigadas. Se ha establecido que la susceptibilidad al estrés
calórico en los estados tempranos de desarrollo embrionario, se debe a la
ausencia de proteínas de “shock calórico”, producidas por el propio embrión;
sin embargo, a medida que avanza su desarrollo, logra elaborarlas, lo que le
brinda protección.
Este
grupo de proteínas actúan como chaperonas y cumplen importantes funciones
biológicas, como el plegamiento y la síntesis de otras proteínas, favorecen, a
la vez, su paso a través de las membranas en los diferentes compartimentos
celulares, como el retículo endoplásmico y la mitocondria, previniendo su
desnaturalización.
(Góngora. A y Hernández)
MEDIDAS
DE MITIGACION
La
primera medida a tener en cuenta es la selección de la raza y sus cruzas, de
manera que estas sean genéticamente adaptadas. Cuanto más se aproxime la
proporción final hacia el ¾ de sangre Bos Taurus, se pueden incrementar las
tasas de mortalidad (Cordoba. A; 2005).
Además, el cruzamiento entre razas puede
contribuir a mejorar las características de importancia económica en el ganado
para carne. Estos perfiles incluyen tasas de gestación,
natalidad,
sobrevivencia y destete, lo que ha estimulado la utilización de toros de razas
europeas en el trópico.
El
ganado tropical Bos indicus y en particular el Brahmam, es importante en
regiones donde el estrés calórico es frecuente, debido a que, por su rusticidad
y potencial de cruce con ganado europeo, elevan los niveles de heterósis en los
ganados de carne. (Plasse y col; 2000; Cordoba. A; 2005).
Por otro lado, el principal desafío en
engordes a corral comprende los cambios en la dieta y en los horarios de
alimentación para evitar los picos de calor en las épocas del año más riesgosas
como el verano. Además, es esencial para el bienestar de los animales la
implementación de sistemas silvopastoriles que provean de sombra en áreas donde
la temperatura ambiental supera los 25°C. Los arboles combinan la protección del
sol con el efecto de disminuir la radiación creada por la humedad evaporada de
las hojas frescas. (González Páez; 2013). Respecto
a la provisión de agua se recomienda que la distancia entre el abrevadero y las
áreas de pastoreo les permita acceder, por lo menos dos veces en el día, con la
finalidad de evitar el estrés. En Feed Lots es recomendable que la disposición
de bebederos sea central y no en la periferia de los corrales, para evitar el
hacinamiento de los animales.
BIENESTAR
ANIMAL
El
bienestar animal puede definirse como: su estado general en relación con la
forma como se adapta a su entorno. El confort como
criterio de bienestar animal, se basa en que los animales deben permanecer en
lugares que les brinden comodidad para la realización de sus actividades,
incluido el descanso. La ausencia de sombra conlleva a estrés mediado por
el eje (HHA), el cual bloquea la acción de estrógenos, disminuyendo la
presentación de estro o celo y bloqueando el pico preovulatorio de LH. Existen
muchos factores relacionados con el bienestar de los animales que afectan la
reproducción, especialmente mediante la activación del eje de respuesta al
estrés hipotálamo-hipófisis-adrenal (HHA) y cuando hay dolor agudo o crónico en
los animales. La buena nutrición, el mantenimiento de la salud, el ofrecer
condiciones adecuadas de confort y el manejar racionalmente a los animales
permitiéndoles expresar sus comportamientos naturales, favorecen
significativamente el éxito de los programas reproductivos y por tanto la
eficiencia productiva. (Morales A, y Lenis Y; 2014).
Tabla 1. Indicadores de bienestar
animal.
Principios Criterios
Indicador
Alimentación: Libres de hambre y sed prolongada. Condición corporal y agua.
Confort: Confort térmico y facilidad de
movimiento. Estrés térmico y espacio.
Salud: Ausencia de enfermedad y
dolor inducido. Medicina preventiva y
manj.
Comportamiento:
Buena expresión de comp. sociales. Comp agonísticos y filiativos. (Morales,
A y Lenis, Y; 2014; Manual de la vaca reproductiva, capt 7, pág. 160,167,176.)
CONCLUSIÓN.
En
conclusión, el estrés térmico afecta directamente las tasas de concepción en el
ganado bovino; por ocasionar respuestas neuroendocrinas que preservaran la
supervivencia y equilibrio homeostático, dejando en segundo plano funciones de
tipo reproductivo. El cortisol generado por glándula adrenal, inhibirá de
manera significativa al eje hipotálamo-hipófisis-gonadal, debilitando un pico
de hormona LH esencial para la ovulación, interrumpiendo la consolidación del
ovocito y su ovulación, para posteriormente ser fecundado e implantado, lo que
afectará de manera directa el parámetro de tasa de concepción(TC) en índices reproductivos.
Por otro lado, se puede concluir que el mejoramiento de condiciones que afecten
directa o indirectamente el bienestar animal; evitando en lo posible factores
estresores en los animales, contribuirá de manera positiva en efectos negativos
de índices reproductivos y productivos.
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