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Zootecnia Tropical, 6(1 y 2):3-26.  1988

IMPORTANCIA DEL PORCENTAJE DE ÁREA NEGRA EN ANIMALES
HOLSTEIN SOBRE EL PROCESO ADAPTATIVO.
IV. TOLERANCIA A LOS FACTORES CLIMÁTICOS 

Alberto Valle

Instituto de Investigaciones Veterinarias. CENIAP
FONAIAP. Aptdo. postal 70, Maracay 300. Venezuela.
Recibido: 28-10-1987


INTRODUCCIÓN

Los factores climáticos que conforman el medio ambiente pueden ejercer una determinada influencia sobre el comportamiento animal, representado por el esfuerzo de adaptación a las diversas condiciones agroclimatológicas que lo rodean. Por lo general son varios estímulos externos, separables, pero que actúan concurrentemente y/o secuencialmente, ejerciendo su máxima efectividad como un todo, imponiendo determinados ajustes físicos y fisiológicos, necesarios para restablecer el equilibrio homostático.   

En términos de termorregulación, tratará de ubicarse dentro del estado estacionario térmico, tan necesario para el eficaz funcionamiento del complicado encéfalo de los animales superiores, mediante un balance de igualdad entre ganancia y pérdida calórica, cuyo grado de ajuste dependerá mayormente de la temperatura externa. Cuando la temperatura ambiente es inferior a la temperatura corporal, la disipación del calor es proporcional a la superficie del animal (ley de Newton), siendo la forma más importante la evaporación del aguas que dependerá de la diferencia de presión de vapor entre la superficie y el aire que lo rodea, velocidad del aire y la actividad respiratoria del animal. Cuando la temperatura ambiental es mayor que la corporal, el animal se ve forzado a implementar mecanismos fisiológicos de regulación térmica, cuya finalidad es situarlo nuevamente en la zona de confort o neutralidad. Dado que un cuerpo emite radiaciones de longitudes de onda que, en iguales condiciones e igual temperatura, es capaz de absorber (ley de Kirchhoff), la acción de retornar al equilibrio estará regulada por su capacidad de relación existente entre el calor de reacción y la temperatura.

Generalizando, el grado y tipo de respuesta de un determinado animal variará según sea su propia capacidad de contrarrestar los cambios de temperatura externa, y cuya respuesta, en términos de variables fisiológicas, será mejor cuando el animal no precisa emplear sus mecanismos de ajuste para colocarse nuevamente dentro del rango de neutralidad térmica. De esta manera, cuando menos necesite un animal de incrementar la pérdida calórica, mayor será su capacidad de estimular los sistemas productivos, siendo el principal objetivo el presente trabajo, detectar los animales más tolerantes.  

MATERIALES Y MÉTODOS

Al azar se escogieron dos grupos de cinco novillas Holstein con diferentes proporciones de pelaje negro en su superficie corporal (85 y 45%), clasificadas de acuerdo con la metodología citada en trabajos anteriores (4, 16), pertenecientes al rebaño bovino del Instituto de Investigaciones Zootécnicas CENIAP, ubicado en la región de Maracay, estado Aragua, con una temperatura ambiental promedio de 262C y humedad relativa al 70%.  

Los animales fueron colocados en corra les con piso de cemento, parcialmente techa dos, disponiendo de agua a voluntad. La alimentación, igual para todo el rebaño, consistió básicamente el pasto picado at libitum (Panicum maximun), más 1,1/2 Kg./animal de un concentrado comercial conteniendo 16% de proteínas. Se estudiaron las respuestas fisiológicas durante treinta días consecutivos, dos veces al día (9 am y 2 pm), y en cuatro épocas del año, anotándose el número de respiraciones/minuto, temperatura rectal, vaginal y subcutánea, paralelamente con la temperatura ambiental en el momento de la observación, temperatura máxima, nubosidad, humedad relativa, radiación solar y precipitación. 

Los datos, para cada grupo, fueron  analizados por mínimos  cuadrados según el modelo matemático: 

Yijklm = µ + hi + dj + ek + q1+ xijklm

 

donde: 

Yijklm = valor de la variable en la hora i, del día de la época k por el animal l. 

µ = promedio teórico de la población.

 hi = efecto de la hora i (i = 1,2) 

dj= efecto del día j (j =1,2, ... 30) 

ek = efecto de la época k (k=1,2,3,4)    

ql= efecto del animal l (I = 1,2,...,5)  

xlijklm = efecto genético y ambiental no controlable

Las comparaciones entre medias se efectuaron siguiendo la técnica de Scheffé (11) y se utilizaron las correlaciones múltiples para medir el grado de relación entre las variables. 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN 

Las novillas bajo estudio presentaban un promedio de peso y edad de 320 Kg. y 21,7 meses, respectivamente diferenciándose sola mente en el porcentaje de área negra, como puede observarse en el Cuadro 1. 

Dado que las observaciones de la variable climática se tomaba inmediatamente después de las variables fisiológicas, se presentan las primeras en el cuadro 2, de acuerdo con grupo y hora, solo con diferencias (P < 0,05) para esta última. Como puede observarse, los valores están comprendidos dentro del rango normal para la región, notándose que los valores de temperatura ambiental promedio y máxima oscilaron entre los 23 y 32 ºC, posibilitando alguna posible situación de incomodidad térmica, expresándolas como respuestas fisiológicas, mejor aún cuando las variables ambientales se expresan en diversas épocas, indicadas en el cuadro 3, donde las variaciones son aún mayores, con diferencias significativas (P < 0,05).      

Cuadro 1. Valores promedios de algunas variables en los dos grupos estudiados

El análisis de variancia mostrado en el cuadro 4 indica que las mayorías de las variables fisiológicas fueron afectadas por las fuentes de variación estudiadas, algunas similarmente en ambos grupos. Es interesante notar que tanto la hora del día (D) como el efecto animal (A) presentan significancia estadística (P < 0,01), sugiriendo que existe una gran variabilidad entre estos últimos, lo que podría indicar posibilidades de selección. La interacción D x A solamente muestra diferencias (P < 0,01) entre animales del grupo I (85% de área negra) para el número de respiraciones/minuto y temperatura vaginal, lo que pudiera indicar que estas variables son las que más inciden para un eficaz retorno a la termoneutralidad en animales de este grupo, mientras que las novillas mayormente blanca no son aparentemente afectadas.

Cuadro 2. Valores promedios de las variables climáticas durante el ensayo


Cuadro 3. Valores promedios de las variables climáticas de acuerdo con las épocas bajo estudio

 

Cuadro 4. Significancia estadística para las diversas variables fisiológicas

Estas indicaciones son reafirmadas por los datos mostrados en el Cuadro 5, observándose los mayores valores en las novillas con mayor superficie de área negra, para todas las variables fisiológicas, especialmente en el número de respiraciones/minuto, lo que parece indicar que exista una menor tolerancia de estos animales frente a los factores ambientales.

En el mismo cuadro podemos observar además, que aunque existen diferencias (P < 0,05) entre horas para cada grupo, los intervalos son mayores en las novillas con mayor porcentaje de área negra, lo que podría indicar un mayor esfuerzo de los mecanismos fisiológicos para lograr situarse en la región de termoneutralidad.

En general podemos expresar que, aunque los valores fisiológicos observados no son los característicos de una expresión de estrés térmico (2,7,14,15,17) sí permiten indicar una mayor incomodidad de los animales mayormente de pelaje negro ante los factores ambientales, especialmente cuando estos alcanzan valores superiores al promedio normal de la localidad, afectando más el número de respiraciones/minuto y la temperatura rectal, cuyos valores obtenidos son semejantes a los reportados por otros investigadores (1,3,5,6,9,14) siendo esta última variable fisiológica muy importante en el momento de la inseminación, cuya elevación puede afectar la fertilidad (10, 13). Con el objetivo de visualizar mejor la relación existente entre las variables fisiológicas y ambientales, los resultados de las correlaciones múltiples se expresan figurativamente, así, el Gráfico 1, corresponde a la interrelación de los distintos factores sobre el número de respiraciones/minuto (NRPM), observándose que durante la mañana la humedad relativa y la temperatura ambiental presentan una acción significativa (P < 0,05) en ambos grupos de novillas, pero mientras estas de por sí elevan el NRPM de los animales mayor mente blancos, esta misma acción incremento primeramente la temperatura subcutánea y la vaginal (P < 0,05), para finalmente obtener una respuesta favorable en términos de aumento del NRPM de las novillas con mayor porcentaje de área negra. 

Cuadro 5. Valores promedios de las diversas variables fisiológicas

En la tarde existe una serie de factores ambientales comunes que incrementan (P<0,05) la temperatura subcutánea de ambos grupos de novillas, afectando (P< 0,05) a su vez la temperatura rectal de las novillas con menor pelaje negro, mientras que es la temperatura vaginal la afectada (P<0,05) en las novillas de mayor porcentaje de área negra, quizás tal vez, debido a que el efecto significativo de la ma5ana aún persista. Estos dos últimos incrementos de temperatura activan (P <0,05) un aumento del NRPM, como una medida de disminuir la temperatura corporal. 

Figura 1. Interrelación de distintos factores ambientales y fisiológicos sobre el número de respiraciones por minuto (NRPM).

Figura 1. Interrelación de distintos factores ambientales y fisiológicos sobre el número de respiraciones por minuto (NRPM).

Leyenda:

   Significancia (P < 0,05)

  Común para ambos grupos

+ Efecto positivo

- Efecto negativo

TR: Temperatura rectal

HR: Humedad relativa

TV: Temperatura vaginal

TA: Temperatura ambiental

TSC: Temperatura subcutánea 

TM: Temperatura máxima

INS: Insolación

NUB: Nubosidad

Por lo observado se puede deducir que existen aparentemente dos mecanismos activadores del NRPM, siendo la temperatura rectal en novillas mayormente blancas y la temperatura vaginal en animales con mayor porcentaje de área negra,. aunque indiscutiblemente ambos estén correlacionados. 

Esta afirmación toma más fuerza si observamos el Gráfico 2 para la temperatura rectal (TR), donde es la temperatura vaginal la que ocasiona un aumento (P<0,05) de la TR en novillas con mayor porcentaje de área negras mientras que en animales mas blancos este aumento activa el NRPM (P<0,05) y este a su vez disminuye (P<0,05) la TR. 

En el Gráfico 3 representando la interrelación de los distintos factores sobre la temperatura subcutánea (TSC) se observa prácticamente lo mismo, actuando sobre el NRPM, pero mientras su acción es significativa (P< 0,05) sobre una disminución de TSC en novillas con menor porcentaje de área negra, en el otro grupo su influencia es menor y no significativa. Cabe destacar que, igual que en el gráfico anterior, la temperatura máxima ejerce su influencia en ambos grupos, pero que ésta conserva su efecto negativo sobre la TV duran te todo el día en las novillas con mayor porcentaje negro, observable también en el Gráfico 4 representando la TV. Esto parece indicar que las novillas con mayor porcentaje de pelaje negro presentan cierta deficiencia en la activación de sus mecanismos termorregulares, o bien ineficiencia en la respuesta de disipación calórica.  

Figura 2. Interrelación de distintos ambientales y fisiológicos sobre la temperatura rectal (TR)

Figura 2. Interrelación de distintos ambientales y fisiológicos sobre la temperatura rectal (TR)

Leyenda:

  : Significancia (P < 0,05)

  Común para ambos grupos

+: Efecto positivo

-: Efecto negativo

TV:Temperatura vaginal

TA: Temperatura ambiental

TSC: Temperatura subcutánea 

TM: Temperatura máxima

NRPM: Número respiración por minuto

 

 

Gráfico 3. Interrelación de distintos factores ambientales  y fisiológicos sobre la temperatura subcutánea (TSC)

Gráfico 3. Interrelación de distintos factores ambientales  y fisiológicos sobre la temperatura subcutánea (TSC)

Leyenda:

  : Significancia (P < 0,05)

  Común para ambos grupos

+: Efecto positivo

-: Efecto negativo

TR: Temperatura rectal

HR: Humedad relativa

TV: Temperatura vaginal

TM: Temperatura máxima

NUB: Nubosidad

INS: Insolación

NRPM: Número respiraciones por minuto.

 

 

Figura 4. Interrelación de distintos factores ambientales y fisiológicos sobre la temperatura vaginal (TV).

Figura 4. Interrelación de distintos factores ambientales y fisiológicos sobre la temperatura vaginal (TV).

Leyenda:

   Significancia (P < 0,05)

  Común para ambos grupos

+: Efecto positivo

-: Efecto negativo

TR: Temperatura rectal

HR: Humedad relativa

TSC: Temperatura subcutánea 

TA: Temperatura ambiental

TM: Temperatura máxima

INS: Insolación

PRE: Precipitación

NRPM: Número respiraciones/minuto

En este último gráfico podemos inferir lo expuesto, observando que existen muchos pasos intermedios hasta lograr una disminución de la TV por intermedio del NRPM en los animales más negros, mientras que en los mayormente blancos la acción es casi directa.

Los datos analizados permiten concluir que:

CONCLUSIONES 

1. Existe un menor incremento en las variables fisiológicas de novillas con menor porcentaje de área negra (Grupo 11) sugiriendo una posible mejor tolerancia al calor. 

2 . Los efectos significativos de las variables, observados en la mañana persisten, en su mayoría, durante todo el día en las novillas con mayor porcentaje de área negra ( Grupo I ), pudiendo indicar deficiencias en la activación de sus mecanismos termorreguladores, y/o ineficacia en la disipación del calor.  

3 . En términos de RNPM, existen aparentemente dos mecanismos  distintos aunque correlacionados, como activadores de la termorregulación, siendo la TV en el grurpo I y la TR en el grupo II. 

RESUMEN

Dos grupos de cinco novillas Holstein (A) con 85% (T),y 45% (II) de área negra en su superficie corporal, fueron escogidas al azar para estudiar sus respuestas fisiológicas durante 30 días consecutivos (D), dos veces al día (H) y en cuatro épocas (E), anotándose el número de respiraciones por minuto (NRPM), temperatura rectal (TR),vaginal (TV) y subcutánea (TSC), paralelamente con diversas variables ambientales. Los datos fueron estudiados por variancia y correlación múltiple. Para NRPM las fuentes principales de variación fueron todas significativas (P<0,01) en ambos grupos, pero las interacciones A x H, A x D y A x H x D no fueron significativas en II, mostrando las correlaciones múltiples que la temperatura ambiental afecta TV y TSC en l (P< 0,05), mientras que en Il su acción es sobre la TR (P <0 s 05) , afectada por E, H x E i A x E y A x D x E solamente en I por la temperatura máxima, no logrando un aumento del NRPM como ocurre en II. La TV presenta significancia estadística (P<0,05) para todas las fuentes de variación en I, mientras que en II básica mente para los efectos principales, mostrando las correlaciones múltiples que todas las variables ambientales afectan las fisiológicas en I, mientras que la insolación es la de mayor efecto en II. La TSC, afectada similar mente en ambos grupos y disminuida (P< 0,05) por el NRPM, activado por la TV en I y por TR en II. 

Aparentemente existe un comportamiento semejante en ambos grupos, mostrando sin embargo, un menor estrés fisiológico las novillas del grupo lI, identificado por una mayor variabilidad de respuesta y que existen dos mecanismos, aparentemente distintos, aunque correlacionados, como activadores de la termorregulación en términos del NRPM, siendo la TV en I y la TR en II. 

SUMMARY  

Two groups of 5 Holstein heifers each (A) having 85% of their bodies covered with black hair (I) and the other 45% (II) were chosen at randon for a study of physiological factors for 30 consecutiva days (D), twice a day (H) and during 4 different times (T), registering the number of breaths per minute (BM), rectal temperatura (RT), vaginal temperature (VT) and subcutaneous temperatura (ST) along with severas environmental variables. The data were studied by variance and multiple correlation. In both groups the main source of variation were all significant (P < 0,01) for BM, but the interations A x H, A x D and A x H x D were not significant in group II. Whereby the múltiples correlations showed that the environmental temperaturas affects VT and ST in group I (P<0,05), while in group II the environmental temperatura acted on RT (P< 0,05), affected by T, H x T, A x T and A x D x T only in group I, but the maximun tempe rature not achieving an increase in BM as in group Il. The VT is significant statistically (P<0,05) for all the source of variation in group I while in group II, basically for the main effects. The multiple correlation showed that all the environmental variables affect the physiologicais ones in group I white sunstroke is the greatest effect in group II. The ST affected similary in both groups and Recrease (P<0,05) by BM, activated by VT in group I and by RT in group II. Apparently, there is a similar behaviour in both groups showing, however, less physiological stress in the group II, heifers, entibie by a greater variability response. Two apparently different although correlated thermoregulatory mechanism in terms of BM exist, being VT in group l, RT in group Il. 

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