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Stress da caldo: prevenzione, monitoraggio ed inefficienze collegate

Introduzione sullo stress da caldo

Durante i mesi estivi si assiste ad un cambiamento, sia quantitativo che qualitativo, della produzione di latte da parte delle bovine in stalla. Questo tipo di cambiamento è da imputare all’aumento della temperatura tipico di questi mesi, che forza gli animali a mutamenti importanti sulla loro omeostasi termica provocando alterazioni nei fabbisogni e nelle produzioni.

Il metabolismo basale e l’omeostasi corporea sono per l’animale processi dinamici che durante i mesi estivi subiscono forti aumenti; l’energia utilizzata nei processi catabolici ed anabolici, può determinare deficit molto importanti in questi mesi così delicati, causando patologie anche molto gravi per l’animale.

I cambiamenti fisiologici delle bovine per fronteggiare le alte temperature

Nei processi biologici lo stress è definito come l’azione di componenti esterne che alterano il normale funzionamento corporeo.

Per quanto riguarda i mesi estivi, consideriamo stressante il ruolo delle temperature elevate sulle reazioni biochimiche, che avvengono all’interno delle cellule, e sui processi fisiologici che impediscono all’animale di mantenere la loro temperatura fisiologica.

Per le bovine da latte ad alta produzione viene considerato come optimum di temperatura un range che si aggira tra -5°C e 15°C, al di sopra di tale valore l’animale entra in stress termico, cioè la vacca non riesce più, in modo efficiente, a mantenere la propria temperatura corporea, non riuscendo a disperdere calore in modo sufficiente.

Diversi studi hanno dimostrato la difficoltà degli animali nel mantenere l’omeotermia misurando la loro temperatura: è stato evidenziato come vi siano delle fluttuazioni nella temperatura corporea in corrispondenza dei mesi più caldi.

Diventa necessario quindi permettere all’animale di dissipare la stessa quantità di calore che egli stesso produce; una vacca da latte, infatti, deve considerare diversi fattori nel mantenimento del bilancio energetico: come primo punto il maggior dispendio di calore dovuto all’energia prodotta per i processi biologici di mantenimento, poi la produzione di latte e la sua secrezione, i processi respiratori e le deiezioni di urina e feci.

Il controllo della temperatura corporea è regolato direttamente dal sistema nervoso e in parte dal sistema endocrino: assieme al sistema nervoso neurovegetativo vi è un’azione importante degli ormoni tiroidei, somatotropo e glucocorticoidi, questi, in caso di temperatura molto alta, spingono l’animale a modificare il metabolismo basale aumentandolo, con la conseguenza di accrescere la produzione di calore e rendere più difficile il regolamento della temperatura corporea. Per dissipare sia il calore prodotto che il calore proveniente dalle radiazioni solari e per evitare fluttuazioni troppo grandi nei valori di temperatura corporea l’animale accentua i meccanismi di dispersione del calore, come l’aumento dell’irrorazione sanguigna cutanea, dovuta a vasodilatazione periferica, la sudorazione e l’aumento della frequenza respiratoria.

I meccanismi di dispersione del calore portano anche alla dispersione di una notevole quantità di liquidi, questo comporta un’alterazione nella produzione di latte e nella capacità produttiva della bovina; la conferma è venuta dallo studio di Berman et al. (1985) che dimostra come un animale che produce 30 L di latte di media e con un peso di 600 kg abbia peggiori conseguenze dallo stress da caldo (maggiori fluttuazioni nella temperatura corporea) rispetto ad animali in asciutta, i quali sono “alleggeriti” dalla produzione di latte. La dispersione del calore dell’animale avviene per il 15% tramite l’azione respiratoria, mentre la restante quota avviene grazie alla sudorazione e all’evaporazione cutanea (McDowell et al., 1976).

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Immagine 1: Comfort zone di temperatura per le vacche da latte (Dash, et al. 2016)

Il monitoraggio dello stress da caldo: il THI

Il clima italiano e, in modo particolare, della Pianura Padana, si trova ad avere lunghi periodi con alte temperature e clima molto afoso. Lo stress da caldo nelle bovine è quindi un problema centrale nella gestione delle aziende, che non deve essere sottovalutato sia per la salute dei nostri animali sia per l’efficienza produttiva delle nostre aziende.stress da caldo2

L’indice che fornisce maggiori informazioni in merito allo stress da calore in azienda è il THI (temperature humidity index), questo valore è alla base di un sistema di controllo sull’ambiente che combina gli effetti della temperatura ambientale e l’umidità.

L’importanza di tale valore diventa fondamentale se si pensa che la bovina può eliminare solo il 105% del calore prodotto attraverso la respirazione e la sudorazione, mentre per esempio l’uomo è in grado di disperdere il calore in modo molto più efficiente arrivando fino al 190% di calore disperso rispetto a quello prodotto.

Alte temperature e valori alti di umidità sono quindi decisamente dannosi per la dispersione del calore da parte delle vacche che in condizioni limite non riusciranno a mantenere l’omeostasi di temperatura sufficiente ed efficace provocando, nel migliore delle ipotesi, solo un calo di produzione di latte.

I valori di THI sotto al 68 per le bovine ad alta produzione ed inferiori al 72 per quelle a bassa produttività indicano che l’ambiente per l’animale è ottimale, mentre valori che superano il 90 sono da considerarsi estremamente pericolosi per la salute dell’animale che è sottoposto a grande stress da caldo.

Il mantenimento dei valori ottimali deve essere supportato da un sistema di raffreddamento basato idealmente sui valori del THI: in diverse stalle infatti è possibile automatizzare il processo che permette di attivare ventilatori o docce in relazione all’indice THI presente in stalla. Il raffreddamento dell’ambiente è per l’animale un vantaggio dal punto di vista dell’omeostasi di temperatura: in un ambiente più fresco, infatti, l’organismo della bovina avrà maggiori possibilità di dispersione del calore e di conseguenza sarà più in grado di mantenere la produzione di latte che altrimenti avrebbe visto drastiche riduzioni.

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Tabella 1: Scala stress da caldo revisionata dall’Università dell’Arizona (2011): ad ogni coppia di valori di temperatura/umidità corrisponde un livello di stress termico per la vacca da latte.
In giallo: livello soglia di stress; in arancio: stress medio/moderato; in rosso: stress moderato/grave; in viola: stress grave
(adattato da Burgos Zimbelman and Collier, 2011).
Fonte: http://lallemandanimalnutrition.com

Prevenire lo stress da caldo: i segni clinici

Diventa quindi fondamentale saper riconoscere quali sono i segni che possono indicare se un animale è in stress da calore, in questo modo è possibile intervenire per riportare la bovina in equilibrio rispetto alla sua termoregolazione.stress da caldo 3

Sudorazione

Nella bovina da latte si riconoscono due diversi tipi di sudorazione, entrambe hanno come scopo il mantenimento dell’omeostasi termica. Una prima sudorazione è considerata costante e impercettibile, questa si compie in un ciclo continuo e serve a regolare lo scambio di temperatura tra l’animale e l’ambiente che lo circonda.

Il secondo tipo di sudorazione è molto più consistente ed è considerato il principale metodo di raffreddamento che ha a disposizione l’animale durante i periodi più caldi. Il meccanismo biologico più evidente è l’aumento dell’irrorazione cutanea che è in stretta correlazione con la sudorazione: tale ridistribuzione ematica comporta un maggior interscambio di liquidi con le ghiandole sudoripare che si trovano alla base dei follicoli piliferi dell’animale, esse permettono l’evaporazione di questo liquido mantenendo costante la temperatura corporea.

Il ruolo delle ghiandole sudoripare è fondamentale in animali presenti in ambienti tropicali: lo Zebù, ruminante presente in luoghi più caldi del pianeta, presenta una maggior quantità di ghiandole sudoripare rispetto ad una vacca frisona, facilitando, quindi, il mantenimento dell’omeostasi termica (Ferguson and Dowling, 1955).

Temperatura corporea

La temperatura corporea è un indicatore fondamentale per riconoscere un animale in stress termico, le fluttuazioni e gli aumenti di temperatura, infatti, indicano che l’animale ha difficoltà nel mantenere l’omeostasi termica, in quanto ha maggiori difficoltà nel regolare la concentrazione e il volume plasmatico.

Questa situazione è maggiormente visibile in animali in lattazione piuttosto che animali in asciutta, essi, infatti, mobilitano una quota superiore di liquidi con la produzione di latte e hanno maggiori processi metabolici che interferiscono con i meccanismi di regolazione termica. La conseguenza è l’aumento della temperatura corporea, che diminuisce il grado di produttività degli animali in lattazione.

Queste osservazioni indicano che è necessario prestare molta attenzione alla corretta gestione della mandria e in particolar modo alla temperatura nella stalla.

Biochimica del sangue

Durante il periodo di stress da calore, un’analisi che può dare indicazioni importanti sullo stato di benessere dell’animale è il profilo biochimico del sangue. In caso di alterazione del meccanismo di regolazione della temperatura, il profilo biochimico dell’animale può esitare in una situazione di alcalosi o acidosi metabolica. Il composto che svolge un ruolo centrale nella diagnosi di queste patologie è il bicarbonato: la principale funzione di questo composto è il potere tampone che esercita nel sangue, per cui la concentrazione di bicarbonato e la relazione che ha con i valori di pressione parziale dell’anidride carbonica (pCO2) potrà far si che l’animale cada in alcalosi o acidosi respiratoria.

Prove sperimentali hanno dimostrato che animali sotto stress da calore possedevano valori di pH alti nel plasma, inoltre questi evidenziavano anche un valore più alto di concentrazione di anidride carbonica nel sangue. La relazione tra questi due reperti sperimentali è dovuta all’azione del filtro renale che per permettere un bilanciamento dei valori di pH. Il filtro renale permette che vi sia una maggior concentrazione di ione bicarbonato nelle urine che, di conseguenza, avranno un valore di pH più alto. L’azione renale è in contrasto con l’alcalosi respiratoria, in quanto cerca di eliminare ioni bicarbonato dal sangue e allo stesso momento emette ioni idrogeno che permettono un aumento della pressione parziale dell’ossigeno (che permetterà lo stabilizzarsi della frequenza respiratoria).

Frequenza cardiaca e respiratoria

L’attività respiratoria e l’attività cardiaca sono due indicatori molto rilevanti nella diagnosi di un animale che soffre da stress da caldo: la frequenza respiratoria sarà aumentata per permettere all’animale di effettuare scambi gassosi necessari per mantenere la temperatura corporea costante, mentre diminuirà la frequenza dei battiti cardiaci in quanto la vaso dilatazione periferica effettuata per permettere all’animale di disperdere il calore farà diminuire la frequenza.

Aspetto da tenere in considerazione è la presenza nel sangue di una grande quantità di ormoni steroidei, dovuti allo stress provocato dalle alte temperature.

Segni clinici da stress da caldo in una vacca da latte

Le conseguenze sull’efficienza produttiva

L’importanza del monitoraggio della temperatura e il mantenimento di un ambiente idoneo per i nostri animali diventano di fondamentale importanza, non solo per quanto concerne la salute della bovina, ma anche per quanto riguarda l’aspetto finanziario legato all’efficienza produttiva: l’alterato metabolismo basale portato da un aumento della sudorazione, un’aumentata temperatura corporea, una maggior frequenza respiratoria e da alterati parametri di frequenza e ritmo cardiaco, comporta anche un’alterazione nei fabbisogni che si traduce in una diminuzione dell’ingestione, in un abbassamento dei parametri riproduttivi, un drastico abbassamento della produzione di latte ed un cambiamento molto forte dei parametri di qualità del latte.

Le temperature elevate possono alterare in maniera importante la composizione della flora ruminale, e quindi impedire alla bovina di sintetizzare i nutrienti necessari per il mantenimento e la produzione: nelle bovine da latte una situazione di stress dovuto al caldo, deprime la motilità del rumine ed inoltre vede diminuire l’apporto dell’irrorazione ematica, che viene veicolata sulla cute come meccanismo regolatore della temperatura corporea.

L’alterazione della motilità intestinale come conseguenza dello stress da caldo

Reperti scientifici hanno evidenziato come in animali affetti da stress da caldo, e quindi con minor motilità ruminale, sia alta la quantità di acido lattico presente nel liquor ruminale. Questa alterata motilità del tratto digerente è causata da meccanismi nervosi ed endocrini come il calo degli ormoni tiroidei e somatotropo. La bovina, infatti, in caso di temperature elevate, accresce la capacità di digerire gli alimenti diminuendo l’ingestione, lasciando l’alimento più tempo nel tratto intestinale.

La conseguenza di tale alterata motilità si ripercuote sulla flora ruminale: come prima cosa l’animale diminuendo l’ingestione (anche a causa dell’aumento della propria temperatura corporea e per risposte ormonali), fa sì che i batteri all’interno del rumine potranno avere un substrato inferiore su cui crescere rendendo insufficienti le fermentazioni ruminali, per cui, la bovina produrrà una quota inadeguata di AGV fondamentali per la quota di grasso nel latte.

Stress da caldo e produzione di latte

La produzione di latte, in caso di stress da caldo nelle bovine ad alta produzione, subirà quindi un calo drammatico (in casi gravi fino al 30% in meno): la vacca non solo perderà dei litri di produzione, ma anche la qualità del latte verrà alterata con un calo della quota di grasso. In questa situazione l’animale consumerà molta più acqua e diminuirà l’ingestione, in più, il metabolismo alterato da una situazione di stress, non gli permetterà di avere quei picchi di produzione che invece vengono raggiunti in periodi dove la temperatura raggiunge valori ottimali.

Le patologie correlate allo stress da caldo

Le valutazioni, in modo particolare in aziende costruite in aree con stagioni estive molto calde, devono essere oggetto di strategie aziendali precise ed stress da caldo 5efficienti, per permettere alla mandria di poter soffrire meno il caldo e mantenere livelli accettabili di produzione. Diventa quindi fondamentale la gestione degli spazi e l’efficienza dei meccanismi di raffreddamento degli ambienti, come anche la qualità e l’equilibrio della razione che deve limitare un fisiologico calo dell’ingestione senza però diventare troppo energetica e fermentescibile.

Un elemento su cui lo stress da caldo inevitabilmente influisce è la salute degli animali.

In condizione di forte stress termico le statistiche individuano una percentuale superiore di patologie legate al parto come ritenzioni di placenta, metriti (24% in più) e chetosi (12% in più rispetto ai mesi più freddi). Questi dati hanno avuto come spiegazione scientifica dei cambiamenti nel profilo neuroendocrino che ha come prima conseguenza diminuito il tempo di gestazione (270 giorni invece che 280 mediamente).

La gestazione più corta comporta anche una minore efficienza dal punto di vista immunitario: l’animale è predisposto a patologie del peri-parto e trova difficoltà nel tornare ad avere una buona ciclicità. Questa situazione complicherà, non poco, la possibilità di ottenere una nuova gravidanza, la cui assenza può anche compromettere la carriera produttiva della vacca. La diminuzione della fertilità fa sì che l’animale non presenterà dei calori evidenti: se inseminata ci sarà una maggior probabilità di insuccesso oppure, se avvenuta la fecondazione, potrà esserci riassorbimento dell’embrione. Una ulteriore causa di questo calo di efficienza riproduttiva sarà il calo di estrogeni dovuto allo stress dato da alte temperature: è stato dimostrato come i valori di 17-beta-estradiolo siano inferiori ai valori ottimali, comportando quindi delle ovaie con follicoli più piccoli e con meno liquido follicolare, con ritardi dell’evento dell’estro e maggior difficoltà da parte del fecondatore di avere un evento efficace.

L’immagine rappresenta le conseguenze possibili dello stress da caldo sulla riproduzione nelle vacche in lattazione (Fonte: www.sciencedirect.com)

Le soluzioni proposte da Zoo Assets

Le condizioni climatiche durante il periodo “caldo” sono per le bovine da latte fonte di stress e di scarsa efficienza metabolica e stress da caldo 6produttiva. I segnali che le bovine forniscono agli operatori del settore sono molto importanti per capire cosa poter correggere e aggiustare nella razione, in modo da limitare le problematiche e mantenere le produzioni in modo più efficiente possibile.

Il primo esempio di “segnale” che la bovina da latte fornisce correlato all’innalzamento della temperatura e dell’umidità è il calo di ingestione. Chiaramente il calo dell’ingestione è la principale causa della diminuzione della produzione di latte, inoltre, l’atteggiamento delle bovine alla greppia si modifica, portandole ad alimentarsi in modo meno frequente cercando però di ingerire la maggior quantità di alimento possibile.

Prevenire il calo di ingestione con l’EMAL e la ZOOMALTINA

Zoo Assets, per prevenire il calo di ingestione, ha sviluppato soluzioni che possano non solo aumentare l’appetibilità della razione, ma anche fornire energia nobile e velocemente assorbibile e stimolare in modo efficiente i batteri ruminali, fondamentali per mantenere i corretti livelli di digeribilità della bovina. EMAL e ZOOMALTINA sono un pool di zuccheri nobili, specifici e differenziati e sono la soluzione più efficace per rispondere alle esigenze delle bovine da latte, oltre che le vacche in transizione.

Fluttuazioni del livello di ingestione rappresentano anche variazioni importanti sull’ambiente ruminale. Spesso queste condizioni portano a modifiche non solo dal punto di vista della digeribilità, ma anche sui livelli di qualità del latte, in modo particolare la % di grasso.

Il rumine, in condizioni di stabilità, ha un pH che varia tra valori di 5,8 e 6,2; quando il valore minimo di pH si abbassa per un tempo maggiore della giornata, si parla prima di acidosi subclinica, poi, in casi più gravi, dove il pH si abbassa ulteriormente e per più tempo si parla di acidosi clinica. Le conseguenze di queste fluttuazioni sono molteplici, sia dal punto di vista produttivo che sanitario; si comprende, quindi, come sia essenziale un corretto controllo e stabilizzazione del pH all’interno del rumine. L’attività dei batteri ruminali è molto sensibile alle situazioni di acidosi, in particolare l’azione dei batteri cellulosolitici risulta fortemente ridotta già con pH prossimi a 5,75.

Importante tenere sotto controllo il rumine

È quindi facile capire come, solo tramite un controllo accurato dell’ambiente ruminale, si possa arrivare ad esaltare le capacità degradative della microflora ruminale. In estate la situazione peggiora ulteriormente in quanto, sia per un differente comportamento alimentare (ingestione ridotta e concentrata nelle ore più fresche), sia per la differente fisiologia circolatoria (meno sangue ai visceri addominali). A parità di razione, durante la stagione calda, il pH tende ad essere inferiore, rispetto ai mesi più freschi. La soluzione che Zoo Assets ha studiato per risolvere tali problemi è il PH REX: PH REX è un mix bilanciato di sostanze ad azione tampone, che hanno lo scopo di evitare l’eccessiva discesa del pH, e sostanze ad azione alcalinizzante, le quali invece alzano il pH preservando i batteri cellulosolitici. Gli ingredienti presenti in PH REX sono selezionati per essere i più efficaci: il mix scelto è quello di abbinare sostanze ad un’azione rapida ad altre sostanze a più lunga durata per fornire un’azione più completa ed efficace per preservare l’ambiente ruminale stressato dal caldo.

Digeribilità al top con DIAZYME

Zoo Assets cura con grande attenzione il benessere ruminale e ha sviluppato il tema della digeribilità applicando metodologie analitiche e di indagine uniche. La soluzione per migliorare la digeribilità ruminale e la sanità dell’intestino è DIAZYME: DIAZYME è un pool specifico di enzimi estratti naturalmente attraverso un processo brevettato dalla germinazione dei semi dell’orzo e del frumento. DIAZYME è pertanto la soluzione migliore e unica per far rendere al meglio i batteri ruminali, oltre che sfruttare al massimo i foraggi aziendali e le capacità degradative delle bovine in lattazione.

Gestire correttamente la fertilità anche in estate con i prodotti Zoo Assets

Uno dei punti più critici, che può provocare molte problematiche anche nei mesi successivi, è la corretta gestione della fertilità: le difficoltà di ottenere nuove gravidanze in estate provoca un ritardo sui normali cicli fisiologici delle bovine in lattazione, esitando in produzioni non efficienti e problemi gestionali in azienda. FERTYMAXX è per Zoo Assets la soluzione più indicata per fornire alle vacche da latte un supporto integrativo alla dieta che permetta di essere efficace sull’attività ovarica grazie a oligoelementi da fonti differenziate per sfruttare le peculiari caratteristiche delle differenti forme (ossidi, carbonati, solfati ed organici). Presenta anche elevati tenori in vitamine A, D ed E, quelle vitamine che, sono comunemente riconosciute come attive sulla sfera riproduttiva. La colina, fra le sue caratteristiche, ha quella di supportare l’attività epatica, consentendo un più rapido ripristino della sua funzionalità nel pre/post-partum.

Altro prodotto molto efficace è il FERTY & FEET: è indicato l’utilizzo di questo integratore a ridosso della fine dell’estate. La scelta di utilizzare FERTY & FEET è dovuta al fatto che con la conclusione della stagione calda si cominciano a presentare problematiche podali. E quindi, l’aggiunta di un’integrazione specifica in prevenzione, può ridurre quello che è il problema principale della stagione autunnale: le zoppie.

Ci rivediamo a settembre e con l’occasione Zoo Assets racconterà le soluzioni per affrontare un autunno produttivo e efficiente.

Buone vacanze!

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