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Heat stress work

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Revisão sovre o: "Efeito da temperatura ambiente sobre o consumo em ruminantes"

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Heat stress work

  1. 1. Fisiologia da digestão
  2. 2.  Os animais vivem em uma estreita interação entre a complexidade dos processos físicos e químicos do seu próprio corpo e o ambiente que os rodeia (Richards 1973, Yousef 1985) Fonte:http://sian.inia.gob.ve/repositorio/revistas_tec/ceniaphoy/articulos /n9/arti/gil_l/arti/gil_l.htm Médio Ambiente e o Animal
  3. 3.  Representação esquemática das condições ambientais criticas para a supervivência animal (Ariasa et al., 2008, adaptado de Bianca 1968 y Silanikove 2000).
  4. 4.  Na Termoneutralidade a energia da dieta usada para a manutenção, crescimento, produção de leite e atividade física; enquanto por baixo ou por cima da área de termoneutralidade a energia é redirecionada para manter a condição homeotérmica e, em alguns casos, pode haver um aumento da demanda de energia para esses processos (Collin e al. 2001) Médio Ambiente e o Animal Khalifa (2003), concluiu que, embora a temperatura ambiental é importante, por si só não é uma adequada expressão da resposta animal ao estresse.
  5. 5.  Fatores climáticos de maior relevância Fonte:http://www.unleashed.org.au/blog/ 2009-04/Are-Cows-Drinking-Australia- Dry Ar Umidade relativa Radiação Velocidade do vento Pressão atmosférica Luz ultravioleta Precipitação Poeira Temperatura ambiental
  6. 6.  Temperatura ambiental Khalifa (2003) definiu a temperatura ambiente de conforto para o gado como o constante estado de temperatura corporal, que pode ser mantido sem a necessidade de adaptações ou comportamento fisiológico. Johnson (1986) relatou que o limiar térmico para que as vacas Holandesas diminuam sua produção diária de leite (-5 °C y 21 oC)
  7. 7.  Fonte:http://www.google.com.pe/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&cad =rja&ved=0CEQQFjAC&url=http%3A%2F%2Fwww.ans.iastate.edu%2Ffaculty%2Fmorr ical%2Facc%2Fsheep%2F2011LambandWool%2FHeatStress.pdf&ei=oJvxUpPuHeiwsQT 7ioGgAw&usg=AFQjCNFUoMWuMrFJHsvWeERFhSSLEtlpPQ&sig2=aABy- C2dsGPW4tNoghsthA&bvm=bv.60444564,d.cWc Redução no consumo de alimento, alterações endócrinas, redução da ruminação e absorção dos nutrientes e, incremento nos requerimentos de mantença (Collier and Beede, 1985; Collier et al., 2005) resultando numa neta diminuição em nutrientes/energia viável para produção. Temperatura ambiental
  8. 8.  ~$900 milhões/ano - vacas leiteiras e $300 milhões/ano - gado de corte nos Estados Unidos; St. Pierre et al., 2003). Fonte: http://www.progressivedairy.com/el/features/2008/0408/0408_caramona_esp.html Temperatura ambiental
  9. 9.  Fonte: http://www.demetra- srl.it/spanish/prerumen.html Fonte: http://www.flickr.com/photos/alexdavies/277 293035/ Vacas Leiteiras • Redução do consumo. ~5 kg/d • Balance energético negativo. Gado de Corte • Menor produção de Calor. ~14 kg/d Uma vaca de 600 quilos que produz 27 kg de leite aumenta os custos de mantença num 20 % quando a temperatura vá de 20ºC a 30ºC (West, 1992). Temperatura ambiental
  10. 10.  A produção de leite começa a diminuir em torno dos -4 °C, e tem uma forte depressão a -23 °C (Young 1981). A produtividade é menor no Inverno, associada a uma maior procura de energia para manutenção e menor digestibilidade do alimento perto de 0,2 unidades para cada grau Celsius (jovens e Christopherson 1974, Christopherson 1976). Temperatura ambiental Fonte: http://noticias.uol.com.br/album/2013/11/26/neve- e-frio-no-hemisferio-norte.htm#fotoNav=43
  11. 11.  Umidade relativa A umidade relativa (HR) do ar é considerado um potencial fator de estresse para os animais, já que acentua as condições adversas de temperaturas elevadas (Da Silva 2006) associadas com uma redução na eficácia na dissipação de calor, sudorese e respiração (Blackshaw e Blackshaw 1994 Renaudeau 2005)
  12. 12.  O vento ajuda a reduzir os efeitos do estresse pelo calor durante o Verão, melhorando os processos de dissipação de calor por evaporação (Mader et al. 1997, Mader et al, 1999). Velocidade do vento Fonte:http://www.hawaii.edu/malamalama/2003/11/resea rchnews.html Fox e Tylutki (1988) observou que os requerimentos de manutenção dos animais no inverno são negativamente afetados pelo vento.
  13. 13.  Radiação A radiação solar tem impacto directo na temperatura retal e frequência respiratória (Brosh et al 1998, Sevi et al 2001, Collier et al 2006). Além disso a radiação solar teria um efeito em algumas concentrações enzimáticas e de sais minerais no plasma (Sevi et al 2001) Superfícies escuras absorvem e irradiam mais calor do que as Sup. brancas para a mesma condição ambiental (Kadzere et al 2002) Fonte: http://www.thedairysite.com/articles/2404/behavioural-responses-to-heat-stress
  14. 14.  Balanço térmico no gado de corte (adaptado de Meat & Livestock Australia, 2002). BALANÇO TÉRMICO E TEMPERATURA CORPORAL A temperatura normal do gado adulto saudável varia entre 37,8 e 40,0 °C. A temperatura mínima do corpo normalmente ocorre no início da manhã (08:00h), e no período da tarde (19:00 h) tanto para o verão quanto para o Inverno (Arias et al, 2008)
  15. 15.  Fonte: http://en.engormix.com/MA-dairy-cattle/dairy- industry/articles/energy-balance-in-dairy-cows-t1717/472-p0.htm 1°- incapazes de consumir nutrientes suficientes para cobrir os custos de produção, manutenção (Moore et al., 2005a). 2°- Balanço energético negativo e alterações metabólicas. 3°- Redução na circulação de insulina. 4°- Lipólise e mobilização de ácidos graxos não-esterificados. 5°- Redução de insulina reduz a absorção de glicose por tecidos sistêmicos (ou seja, muscular e adiposo) (Bauman e Currie, 1980).
  16. 16.  As mudanças nos padrões de alimentação Os animais expostos a curtos períodos de calor diminui seu CMS, especialmente quando utilizando dietas com alta densidade de energia (Nienaber et al 2003). O efeito do ambiente na ingestão alimentar voluntária tem sido bem documentada (Ames 1980, O NRC 1981, Beede e Collier 1986, Mader 2003). A redução do CMS durante a época de calor é um mecanismo do animal por alinhar sus demandas energéticas com sua capacidade de perder calor (Arias et al, 2008). Em clima frio os animais tentam conservar calor através de um aumento no isolamento do ambiente (maior cobertura de gordura, as peles mais grossas, etc. ), ou produzindo mais calor através de um maior CMS ou o consumo de dietas mais calóricas, ou uma combinação de ambos (Bianca 1968, jovem e Christopherson 1974).
  17. 17.  Efeito do estresse de calor e subalimentação das vacas Holstein sobre o consumo de matéria seca. (Rhoads et al., 2007) Efeito do estresse de calor (HS) e subalimentação (UF) em condições termo neutrais sobre o ganho de peso em gado de corte Holstein em crescimento (O’Brien et al., não publicado).
  18. 18.
  19. 19.
  20. 20.  Efeito do estresse por calor (HS) sobre índices de vacas holandesas. Termoneutralidade (TN). Rhoads et al, 2008. Parâmetro Grupo (TN) Grupo (HS) DMI, Kg/d 23.4 16.8 Glicose, mg/dL 67.9 65.8 NEFA, µEq/L 110 305 Consumo de alimento
  21. 21.  Consumo de alimento Figura 1: Tempo de pastejo por novilhas de corte ao longo do dia. Adaptado: Nardon, et al. (1997)
  22. 22.  Consumo de alimento Percentual do tempo em que os animais realizaram cada atividade no dia de menor ou maior conforto térmico. Adaptado: Perissinoto, et al. (2003)
  23. 23.  Consumo de alimento Estimativa de ingestão de MS por bovinos em confinamento submetidos a diferentes temperaturas, adaptado do NRC (1996)
  24. 24.  aValues represent the mean (±SEM); food intake, kg dry food/100 kg of body mass/day. Values in brackets represent the range of adult body weight for each species. n denotes the number of daily determinations for each animal during the specific experimental treatments. Efeitos da desidratação e uma intermitente carga de calor sobre o consumo do alimento por ruminantes africanos do leste (Maloiy et al, 2008). Espécies Temperatura do ambiente e agua 22 °C Agua: ad libitum (A) 22 °C Agua: restringida (B) 22-40 °C Agua: ad libitum (C) 22-40 °C Agua: restringida (D) No domestico, árido Gazela de Gran't (20-30 kg) 2.31 ± 0.10 (n = 18) 1.52 ± 0.08 (n = 12) 1.98 ± 0.11 (n = 17) 1.52 ± 0.09 (n = 12) Oryx (75-110 kg) 2.25 ± 0.19 (n = 16) 1.34 ± 0.11 (n = 10) 2.25 ± 0.10 (n = 16) 1.76 ± 0.11 (n = 11) Domestico, árido Cabra Turkana (15-20 kg) 3.01 ± 0.08 (n = 20) 1.26 ± 0.07 (n = 14) 1.79 ± 0.10 (n = 18) 1.19 ± 0.10 (n = 12) Ovelha de cauda gorda (18-25 kg) 2.54 ± 0.09 (n = 20) 1.32 ± 0.10 (n = 14) 2.80 ± 0.11 (n = 18) 1.03 ± 0.06 (n = 12) Vaca Zebu (250-320 kg) 1.66 ± 0.02 (n = 20) 0.83 ± 0.03 (n = 14) 0.83 ± 0.03 (n = 20) 0.60 ± 0.06 (n = 12) No domestico, No árido Gazela de Thomson (11-15 kg) 2.63 ± 0.08 (n = 18) 1.66 ± 0.04 (n = 10) 2.57 ± 0.01 (n = 17) 1.03 ± 0.06 (n = 11) Gnu (130-138 kg) 2.11 ± 0.07 (n = 17) 1.69 ± 0.09 (n = 11) 1.83 ± 0.09 (n = 16) 1.49 ± 0.05 (n = 10)
  25. 25.  Efeitos da desidratação e uma intermitente carga de calor sobre a digestão do alimento por ruminantes africanos do leste (Maloiy et al, 2008). aValues represent the mean (±SEM); food digested kg dry weight/100 kg body mass/day. n values as per Table 1. Espécies Temperatura do ambiente e agua 22 °C Agua: ad libitum (A) 22 °C Agua: restringida (B) 22-40 °C Agua: ad libitum (C) 22-40 °C Agua: restringida (D) No domestico, árido Gazela de Gran't (20-30 kg) 1.43 ± 0.09 1.06 ± 0.08 1.36 ± 0.11 1.02 ± 0.08 Oryx (75-110 kg) 1.35 ± 0.10 0.71 ± 0.11 1.49 ± 0.14 1.24 ± 0.09 Domestico, árido Cabra Turkana (15-20 kg) 2.05 ± 0.10 0.79 ± 0.09 1.22 ± 0.13 0.73 ± 0.09 Ovelha de cauda gorda (18-25 kg) 1.68 ± 0.21 0.74 ± 0.12 1.73 ± 0.19 0.60 ± 0.06 Vaca Zebu (250-320 kg) 0.97 ± 0.09 0.48 ± 0.05 0.48 ± 0.08 0.30 ± 0.06 No domestico, No árido Gazela de Thomson (11-15 kg) 1.72 ± 0.14 1.11 ± 0.13 1.63 ± 0.12 0.71 ± 0.10 Gnu (130-138 kg) 1.34 ± 0.13 0.97 ± 0.06 1.12 ± 0.11 1.02 ± 0.09
  26. 26.  Efeitos da desidratação e uma intermitente carga de calor sobre a digestibilidade da matéria seca (%) por alguns ruminantes africanos do leste. (Maloiy et al, 2008) aValues represent the mean (±SEM) percent dry matter digestibility. Espécies Temperatura do ambiente e agua 22 °C Agua: ad libitum (A) 22 °C Agua: restringida (B) 22-40 °C Agua: ad libitum (C) 22-40 °C Agua: restringida (D) No domestico, árido Gazela de Gran't (20-30 kg) 64 ± 2 64 ± 3 63 ± 2 63 ± 3 Oryx (75-110 kg) 61 ± 3 57 ± 2 62 ± 3 65 ± 2 Domestico, árido Cabra Turkana (15-20 kg) 67 ± 3 59 ± 4 67 ± 3 60 ± 1 Ovelha de cauda gorda (18-25 kg) 66 ± 2 60 ± 3 60 ± 2 61 ± 4 Vaca Zebu (250-320 kg) 59 ± 2 63 ± 3 60 ± 2 55 ± 3 No domestico, No árido Gazela de Thomson (11- 15 kg) 66 ± 2 66 ± 1 64 ± 2 66 ± 1 Gnu (130-138 kg) 65 ± 3 57 ± 2 63 ± 3 65 ± 3
  27. 27.  Mudanças em consumo de alimento e digestibilidade de ruminantes africanos do leste alimentados com feno de pobre qualidade e expostos a desidratação e uma intermitente carga de calor. (Maloiy et al, 2008) a Values represent the mean, percent decrease (−) or increase (+) in food intake and dry matter digestibility in each environmental group compared to those animals fed at 22 ° C and offered water ad libitum. Grupo experimental Temperatura do ambiente e agua 22 °C Agua: restringida (B) 22-40 °C Agua: ad libitum (C) 22-40 °C Agua: restringida (D) No domestico, árido Consumo de alimento -36.6% -6.8% -28.5% Digestibilidade -3.0% +4.2% +6.4% Domestico, árido Consumo de alimento -53.5% -26.4% -62.1% Digestibilidade -4.6% -2.8% -6.7% No domestico, No árido Consumo de alimento -28.5% -9.10% -46.0% Digestibilidade -3.9% -1.3% +3.4%
  28. 28.  Quantidade do consumo de alimento e digestão do alimento em ruminantes africanos do leste in kg/100 kg massa corporal/dia. Dados para animais sobre alimento ad libitum e consumo de agua em um ambiente de 22°C. Barras verticais denotam o erro padrão das meias (Maloiy et al, 2008)
  29. 29.  Fonte: http://www.heatstress.info/heatstressinfo/Heatstressincattlepou ltryandswine/HeatStressedBeefcattle/tabid/2202/Default.aspx Taxa HCO3 : CO2 - 20:1 Rins - Pulmão Redução na saliva e HCO3 na saliva. (Kadzere et al., 2002) Sangue perfierica e sangue gastrointestinal (McGuire et al., 1989). As mudanças nos padrões de alimentação - minerais
  30. 30.  Verão Inverno Sanchez et Al., 1994 Consumo de alimento - minerais
  31. 31.  Sanchez et Al., 1994 Consumo de alimento - minerais
  32. 32.  Sanchez et Al., 1994 Consumo de alimento - minerais
  33. 33. Restrição de água em vacas as 24, 48 e 72 h causou uma redução de 40 %, 60% e 80 %, no fluxo salivar em relação às vacas com acesso a água duas vezes por dia e uma paralela redução de 40 %, 60% e 80% no consumo voluntário da ingestão de alimentos. A redução da ingestão de alimentos foi correlacionou-se (r= 0,96) com a redução do fluxo salivar. Fluxo salivar foi correlacionada (r= 0,86) com um aumento da osmolaridade plasmática (Silanikove e Tadmore, 1989). Consumo de alimento e agua Fonte: http://losdiz.wordpress.com/
  34. 34.  Consumo esperado Temperatura (°C) IMD (Lb) Agua (gal) 20 40.1 18.0 25 39.0 19.5 30 37.3 20.9 35 36.8 31.7 40 22.5 28.0 Consumo de alimento e agua Câmbios relativos em consumo esperado de matéria seca (DMI) e consumo de agua com incremento da temperatura ambiental. National Research Council. 1981.
  35. 35.  O consumo maximo de agua durante o periodo de calor foi 4.8 to 9.8% em Bos taurus e 3.8 to 9.3% em Bos indicus, comparado ao control. Kadzere et al., 2001. Consumo de agua Fonte: http://hosted- p0.vresp.com/676362/80fdf2aaef/ARCHIVE
  36. 36.  Animal Consumo em litros por temperatura 14.4 °C 32.2 °C 2 - 6 meses 25.0 48.1 7 – 11 meses 29.9 56.8 + 12 meses 40.9 78.0 Vacas em lactação 54.9 61.3 Toros 40.9 78.0 Consumo de agua Requerimentos de agua para gado de corte - NRC for Beef Cattle, 2000
  37. 37.  Ingestão de água (L/cab) de animais dispostos ao sol ou com sombreamento. Consumo de agua
  38. 38.  Mitigação do estresse por calor - Nutricional Aumentar a quantidade de alimento disponível durante as horas mais frescas do dia: • fornecer de 60 a 70% do alimento entre oito horas da noite e oito horas da manhã. Aumentar o parcelamento dos alimentos ao longo do dia (reduzindo a quantidade de alimento por refeição): • evita o aquecimento e a deterioração do alimento; • estimula o consumo da dieta; • permite observação mais freqüentemente dos animais e detecção precoce; dos efeitos do calor e umidade sobre eles; • reduz a quantidade de insetos no ambiente. Adicionar tamponantes na dieta para estabilizar o pH do rúmen (se há redução no consumo e a forragem é de alta qualidade, a atividade ruminal pode diminuir, provocando uma acidose ruminal): • incluir 1% de bicarbonato de sódio na dieta. Pires, 2006
  39. 39.  Mitigação do estresse por calor - Nutricional Aumentar a densidade energética da dieta (se está havendo diminuição do consumo é necessário adicionar mais nutrientes em um volume menor de alimento): • fornecer forragem de alta qualidade; • aumentar a proporção de concentrado; • adicionar à dieta ingredientes com alto teor de óleo ou gordura (não ultrapassar 7% da dieta total). Aumentar a porcentagem de minerais na ingestão de matéria seca total (se ocorre perda excessiva de minerais no suor e saliva, é necessário fazer a sua reposição): • adicionar de 1,3 a 1,5% de potássio; • adicionar 0,5% de sódio na forma de cloreto de sódio; • adicionar 0,3% de magnésio. Não fornecer dieta com mais de 65% de proteína degradável no rúmen (a excreção de nitrogênio N é cara e gera calor metabólico). Pires, 2006
  40. 40.  Fonte:http://www.allaboutfeed.net/Home/General/2013/7/Cow -management-in-hot-Israeli-climate-1303117W/ Mitigação do estresse por calor - Manejo Aspersor Ventilador Alimento e Agua de boa qualidade Sombra Manejo sanitário
  41. 41.  Fonte: http://www.mastergreetings.com/greetings/Cow+Girl/ Obrigado!!!
  42. 42.  Fonte: http://www.southeastfarmer.net/survey.php Perguntas?

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