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Zootecnia Tropical, 7(1-2):43-68. 1989

ÍNDICES FISIOLÓGICOS EN NOVILLAS LECHERAS DURANTE
LAS ÉPOCAS SECA Y LLUVIOSA 

Tomás Rodríguez-Hernández1 , Luis Guevara1, Antonio Núñez2, Ornar Verde3

1 Escuela de Zootecnia. Universidad de Oriente, Jusepín
2 Corporiente, Maturín.
3 Facultad de Ciencias Veterinarias, UCV, Maracay.


INTRODUCCIÓN 

El ambiente climático tiene una influencia determinante sobre el comportamiento animal, que resulta de la acción de la temperatura y movimiento del aire, humedad relativa, radiación, presión barométrica, etc., cuyas variaciones afectan considerablemente el comportamiento fisiológico de los animales. Mc Dowell et al (13), han señalado que las respuestas de temperatura rectal en el bovino están sensiblemente influenciadas por la época o estación del año. También se ha determinado que el vacuno europeo en áreas tropicales, bajo condiciones de temperatura y humedad relativa altas, incrementan sus índices fisiológicos de temperatura rectal, pulso y respiración (15, 16). 

El estudio de las respuestas fisiológicas de los animales jóvenes puede ser buen indicador de su tolerancia al ambiente caluroso, ya que su estado fisiológico los hace particularmente sensible a las influencias del clima (17). Esto es debido a que su mecanismo termoregulador no funciona adecuadamente, por lo que a menudo se hacen hipertérmicos en condiciones de temperaturas elevadas (4), lo cual tiene graves consecuencias sobre el crecimiento y comportamiento reproductivo del animal. Sin embargo, existen notables diferencias entre razas y entre animales de una misma raza en su grado de tolerancia al calor (7, 11). 

El objetivo de este ensayo fue determinar el efecto de la temperatura ambiente, humedad relativa y precipitación sobre la temperatura rectal, pulso y respiración de novillas Holstein x Cebú, Pardo Suizo x Cebú y Holstein durante las épocas seca y lluviosa. 

MATERIALES Y MÉTODOS 

El presente ensayo se realizó durante quince días en la época seca (del 15-04-80 al 28-04-80), y quince días en la época lluviosa (del .29-06-80 al 13-07-80), en la Estación Experimental de Bovinos de Leche de la Escuela de zootecnia, la cual está ubicada en el distrito Maturín, estado Monagas, a 9º 45' de latitud norte y 63º con 27' de latitud oeste, siendo la temperatura ambiente, humedad relativa, precipitación, promedio de la zona de 26,8ºC, 77% y 1108 mm, respectivamente. 

Se usaron novillas Holstein (H), Holstein x Cebú (HC) y Pardo Suizo x Cebú (PSC), sin haber sido servidas, con edad entre 20 y 30 meses distribuidas en 7 y 7 (H), 7 y 9 (HC) y 9 y 6 (PSC), para época seca y lluviosa respectivamente, las cuales se mantuvieron estabuladas, recibiendo pasto Taiwan (Pennisetum purpureum) y Guinea (Panicum maximurn) picado. Antes del inicio de cada fase del ensayo (época seca y lluviosa), los animales se sometieron a un pre-ensayo durante cuatro días. Al inicio y final de cada fase fueron pesados y se les determinó mediante cinta métrica el tamaño. 

La determinación de los índices fisiológicos (temperatura rectal, pulso y respiración), se hizo en forma simultánea, para lo cual los animales, durante el primer día, se introdujeron al azar un brete. En los días sucesivos los animales entraron al brete en orden inverso al día anterior. La temperatura rectal (tr) se midió mediante termómetro clínico; el pulso, por minuto (ppm), mediante un estetoscopio y la respiración por minuto (rpm), estimada por la apreciación de un movimiento completo en el flanco del animal. Estas mediciones se hicieron a las 6:00 am, 12:00 m y 5:00 pm. 

La temperatura ambiental y la humedad relativa se determinaron con un termohigrógrafo, mientras que la precipitación se midió en un pluviómetro de cántaro. Estos factores climáticos se determinaron antes y después de la medición de las variables fisiológicas. 

Se realizaron 2025 observaciones para cada índice fisiológico, los cuales fueron analizados mediante el método de los cuadrados mínimos (10), en el centro de computación de la Universidad Central de Venezuela, Maracay, tomándose como variables dependientes a los índices fisiológicos y como variables independientes los factores climáticos (temperatura ambiental, humedad relativa y precipitación), época (seca y lluviosa), peso (promedio y diario estimado), tamaño (altura, barril y tórax), período del día (mañana, mediodía y tarde), y grupos genéticos (Holstein, Holstein x Cebú y Pardo Suizo x Cebú), realizándose un análisis para cada índice fisiológico. 

El modelo matemático para obtener los cuadrados medios y las constantes de los efectos considerados para temperatura rectal, pulso y respiración, fue: 

Yijkl = µ +Gi+Ej+Pk+ ß1(X1) + ß2 + (X2) + ß3 (X3) + ß4 (X4) + ß5 (X5) + ß6 (X7) + ß7 (X7) + ß8 (X8) + £ijkl   

Donde: 

YiJkl  = Temperatura rectal, pulso o respiración (de acuerdo con cada análisis particular) de una novilla clasificada en el grupo genético "Gi", medido como índice fisiológico en la época del año "Ej" y en la hora determinada del día y asignada como período "Pk". 

µ = Media teórica de la población, cuando ijkl = O 

Gi = Efecto del grupo genético i, donde i = (1, 2, 3)

Ej = Efecto de la época del año j, donde j  = (1, 2, 3)

Pk = Efecto del período del día k, donde k = (1, 2, 3) 

ß1(Xl) = Regresión lineal de Yijkl sobre la temperatura ambiental X1, donde X1 = (23,0, ...,33,3) 

ß2(X2) = Regresion lineal de Yijkl sobre la humedad relativa X2, donde X2 = (38, ..., 98) 

ß3(X3) = Regresión lineal de Yijkl sobre la altura X3, donde X3 = (110,5,...,134,6) 

ß4(X4) = Regresión lineal de Yijkl sobre el barril X4 , donde X4 = (158,1,...,212,7) 

ß5(X5) = Regresión lineal de Yijkl sobre el tórax X5, donde X5 = (134,6,...,180,3) 

ß6 (X6) = Regresión lineal de Yijkl sobre el peso promedio X6, donde X6 = (179,6, ..., 379,0) 

ß7 (X7) = Regresión lineal de Yijkl sobre el peso diario estimado X7, donde X7 = (179,6 , ..., 379,0) 

ß8 (X8) = Regresión lineal de Yijkl sobre la precipitación X8, donde X8 = (0, ..., 12)

£ijkl = Efecto residual.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN 

Resultados Generales 

Los índices fisiológicos (Cuadros 1, 2, 3) mostraron promedios de 38, 92 ± 0,52ºC para tr, 80,07 ± 14,49 ppm y 38,60 ± 11,06 rpm. En general, la temperatura rectal mantuvo valores muy uniformes entre sí, mientras que la respiración mostró la mayor variación. Los coeficientes de variación fueron 0,014 para temperatura rectal (tr); 0,189 para pulso (ppm) y 0,287 para respiración (rpm). 

Para la temperatura ambiente, humedad relativa y precipitación, los valores fueron: 27,38 ± 2,65ºC; 73,78 ± 18,49% y 0,327± 1,54 mm, respectivamente. 

El tamaño mostró promedios de 118,97 ± 18,59 (altura), 182,68 ± 19,27 (barril) y 154,38 ± 19,49 cm (tórax).  

El peso promedio y diario estimado dio valores de 263,22 ± 55,43 y 262,91 ± 55,63 Kg., respectivamente. Esta variable junto con el tamaño y la variable climática precipitación, mostraron la mayor heterogenidad en cuanto a variación. 

Grupos Genéticos 

En los Cuadros 1, 2 y 3 se muestran los valores de temperatura rectal, pulso y respiración para Holstein, Holstein x Cebú y Pardo Suizo x Cebú, respectivamente. El promedio de temperatura rectal fue mayor que el de Holstein (39, 12º), que en Holstein x Cebú (38,81ºC) y en el Pardo Suizo x Cebú (38,81ºC). La respiración por minuto (Cuadro 3), según el mismo orden fue de 42,21; 39,31 y 34,49 rpm. 

La pulsación por minuto (Cuadro 2) por el contrario, mostró promedios muy cercanos  entre grupos, siendo mayor en el Pardo Suizo x Cebú.

Las comparaciones estadísticas entre grupos genéticos, revelaron diferencias (p < 0,01) para cada uno de los índices fisiológicos (Cuadros 4, 5 y 6). Los aumentos relativos que tuvo el Holstein en su temperatura rectal y principalmente en su respiración como indicativo de intolerancia al calor, coincide con la generalización hecha por Bianca (3) , según la cual las razas más afectadas por el ambiente caluroso tiende a aumentar su ritmo respiratorio. Es posible que la temperatura ambiental (27ºC) reinante en la zona, la cual está por encima de los niveles críticos que Hammond (8) y Hafez (7) señalaron para esta raza, haya afectado la actividad fisiológica del Holstein, lo que probablemente está siendo agravado por la alta humedad relativa (73,8%), verificada durante el ensayo. 

Las novillas Holstein x Cebú en comparación con las Holstein, aparecen menos afectadas en temperatura rectal y respiración, aunque su pulso fue un poco mayor. Esto indica que las novillas Holstein x Cebú parecer ser más eficientes en el mantenimiento de la homeotermia, disipando el exceso de calor corporal mediante aumentos cardiovasculares y respiratorios.

Las Pardo Suizo x Cebú, por otro lado, fueron los menos afectados por el ambiente climático, ya que su temperatura rectal mostró valores cercanos a los promedios normales y su ritmo de respiración no fue elevado como ocurrió en las Holstein y en las Holstein x Cebú. sin embargo, estos animales alcanzaron los mayores promedios relativos para pulsaciones. Probablemente, estas novillas no necesitaron recurrir a incrementos respiratorios para controlar su temperatura corporal, notándose más bien que los cambios cardiovasculares les permitieron disipar el exceso de calor a través de la superficie corporal. En relación con esto, Bianca (3) señaló, que en condiciones de estrés moderado, las pérdidas de calor se lograron fundamentalmente a través de la superficie corporal, principalmente por radiación. El mismo autor indica que en el ganado tolerante al calor, las pérdidas por evaporación cutánea son relativamente mayores que las logradas por vía respiratoria. 

Época del año 

En la época lluviosa se obtuvieron mayores valores promedios que en la época seca (Cuadros 1, 2 y 3) para los índices fisiológicos: temperatura rectal (39,90 vs 38,95ºC) pulso (86,84 vs 73,58 ppm) y respiración (39,23 vs 38,11 rpm). El comportamiento de las variables fisiológicas con relación a los factores climáticos se ilustran en los Gráficos 1 y 2 para las épocas seca y lluviosa, respectivamente.

Las comparaciones estadísticas entre épocas (Cuadros 4 y 5), indicaron diferencias para temperatura rectal  (p < 0,05),  y para pulso (P < O,01) mientras que las respiraciones tuvieron un comportamiento relativamente uniforme (Cuadro 6). Estos resultados son atribuidos a la combinación de alta temperatura ambiental con humedad relativa elevada, la cual fue más severa en la época lluviosa, donde el efecto de la humedad relativa como causa adicional del estrés fue más marcado. Esto se evidencia por el hecho de que las temperaturas ambientales elevadas fueron casi similares en ambas épocas climáticas (27,952C, época seca y 26,782C época lluviosa), mientras que la humedad relativa mostró promedios mayores en la época lluviosa (82,35%) que en la seca (62,22%). 

Las diferencias de temperatura rectal y pulso entre épocas obtenidas en este ensayo, reafirman el efecto negativo de la humedad del aire en ambientes calurosos sobre la disipación del calor en los animales (3, 9, 10). Los aumentos de pulso observados principalmente en este ensayo durante la época lluviosa, merecen especial atención, ya que Kibler y Brody (12), y Bianca (3), reportaron disminución en las pulsaciones por efectos del estrés térmico. Hammond (8) y Bianca (3), indicaron que el pulso sólo aumenta cuando el esfuerzo térmico es muy fuerte y está asociado con elevación exagerada del ritmo respiratorio. Sin embargo, debe aclararse que esos estudios se hicieron en cámaras climáticas y con exposiciones controladas de los animales conducidos durante determinados períodos de tiempo.

Cuadro 1. Constantes y errores típicos de los efectos principales para temperatura rectal.

Tuvieron un comportamiento relativamente uniforme (Cuadro 6). Estos resultados son atribuidos a la combinación de alta temperatura ambiental con humedad relativa elevada, la cual fue más severa en la época lluviosa, donde el efecto de la humedad relativa como causa adicional del estrés fue más marcado. Esto se evidencia por el hecho de que las temperaturas ambientales elevadas fueron casi similares en ambas épocas climáticas (27,952C, época seca y 26,782C época lluviosa), mientras que la humedad relativa mostró promedios mayores en la época lluviosa (82,35%) que en la seca (62,22%). 

Las diferencias de temperatura rectal y pulso entre épocas obtenidas en este ensayo, reafirman el efecto negativo de la humedad del aire en ambientes calurosos sobre la disipación del calor en los animales (3, 9, 10). Los aumentos de pulso observados principalmente en este ensayo durante la época lluviosa, merecen especial atención, ya que Kibler y Brody (12), y Bianca (3), reportaron disminución en las pulsaciones por efectos del estrés térmico. Hammond (8) y Bianca (3), indicaron que el pulso sólo aumenta cuando el esfuerzo térmico es muy fuerte y está asociado con elevación exagerada del ritmo respiratorio. sin embargo, debe aclararse que esos estudios se hicieron en cámaras climáticas y con exposiciones controladas de los animales conducidos durante determinados períodos de tiempo.

Cuadro 1. Constantes y errores típicos de los efectos principales para temperatura rectal.

 

Cuadro 4. Análisis de varianza para temperatura rectal.

 

Cuadro 5. Análisis de varianza para el pulso

 

Cuadro 6. Análisis de varianza para respiración

 

Gráfico 1. Promedios diarios de temperatura ambiente (TA), humedad relativa (HR), temperatura rectal (TR), pulso (P) y respiración (R), observados en la época seca.

Gráfico 1. Promedios diarios de temperatura ambiente (TA), humedad relativa (HR), temperatura rectal (TR), pulso (P) y respiración (R), observados en la época seca.

 

Gráfico 2. Promedios diarios de temperatura ambiente (TA), humedad relativa (HR), temperatura rectal (TR), pulso (P) y respiración (R), observados en la época lluviosa.

Gráfico 2. Promedios diarios de temperatura ambiente (TA), humedad relativa (HR), temperatura rectal (TR), pulso (P) y respiración (R), observados en la época lluviosa.

Períodos del Día 

Las mayores variaciones de los índices fisiológicos se obtuvieron entre los períodos del día (mañana, mediodía y tarde) .La temperatura rectal (Cuadro 1) , fue mayor en la tarde (39,13°C) y menor en la mañana (38,59°C). Sin embargo, el pulso (Cuadro 2) y la respiración (Cuadro 3), fueron mayores al mediodía (84,60 ppm y 42,43 rpm) y menor en la mañana (72,49 ppm y 33,76 rpm) , obteniéndose diferencias estadísticas (p < 0,01) para todos los índices fisiológicos entre períodos. Esta ciclicidad o ritmicidad de los índices fisiológicos reflejan, por una parte, el consumo y actividad durante el día y el descanso por la noche, y por otra parte, el estrés térmico observado en las horas más calurosas del día. Estas variaciones cíclicas han sido anteriormente indicadas por Andrews (1) y Hardy (9). 

Factores Climáticos 

Los valores promedios para temperatura ambiente, humedad relativa y precipitación fueron de 27,38 ± 2,65°C; 73,78 ± 18,49% y 0.327 ± 1,54 mm3, respectivamente. 

Los constantes y errores típicos para los efectos de las regresiones lineales de temperatura ambiente, humedad relativa y precipitación sobre la temperatura rectal, pulso y respiración se observan en los Cuadros 1, 2 y 3, respectivamente. 

El análisis estadístico (Cuadro 1) indicó efectos (p < 0,01) de la temperatura ambiente y de humedad relativa sobre la temperatura rectal, y de la humedad relativa (p < 0,05) sobre la respiración (Cuadro 3). Estos resultados, como ha sido discutido en otros aspectos (períodos y épocas), indican que la temperatura ambiente es el principal factor que afecta los índices fisiológicos, siendo mayor el efecto cuando se combina con humedad relativa elevada, que des favorece las pérdidas del calor por evaporación. Kibler y Brody citado por Tena (14), indicaron que aumentos de humedad con temperatura entre 24 y 382C disminuyeron las pérdidas respiratorias en ganado europeo (Bos taurus). 

Los índices de correlación entre los factores climáticos y los parámetros fisiológicos mostraron valores positivos en relación con la temperatura ambiente (temperatura rectal 0,221: pulso 0,115 y respiración 0,285), mientras que los relacionados con la humedad fueron negativos (temperatura rectal -0,160: pulso -0,088 y respiración -0,248)1 revelando la asociación inversa de ambas variables climáticas con los factores fisiológicos estudiados, en el sentido de que el aumento de la temperatura ambiente incrementa, a partir del promedio, las variables fisiológicas, y por el contrario, el incremento en la humedad relativa causa disminución en las mismas. Por otra parte, el análisis de regresión lineal para precipitación indicó efecto de la misma sobre la respiración (P< 0101) sin afectar los otros dos parámetros fisiológicos. Esto puede ser explicado por un aumento en la humedad del aire, causada por la evaporación al momento de caer la lluvia. El hecho de no haber efecto de la precipitación sobre la temperatura rectal posiblemente fue debido a que los animales permanecieron en los corrales de estabulación, los cuales son semi-techados y solamente eran sacados de ellos el tiempo necesario para tomar las observaciones fisiológicas, de tal modo que no hubo tiempo suficiente para que la precipitación refrescara a los animales. Este fenómeno ha sido señalado por Minuet citado por Wright (18). 

Tamaño y Peso 

Los promedios observados para altura, barril y tórax fueron de 118,97 ± 18,59; 182,68 ± 19,22 y 154,38 ± 19,49 cm, respectivamente; mientras que para peso promedio y peso estimado se obtuvieron valores de 263,22 ± 255,43 y 262,91 ± 55,63 Kg., respectivamente. 

El análisis de regresión lineal para ver el efecto de tamaño (Cuadros 1, 2 y 3) solamente mostró efecto de la altura y el barril (p< 0,01) sobre el pulso, encontrándose también que los índices de correlación indican que a menor tamaño del animal hay incremento del pulso y de la temperatura rectal, y que por el contrario, al incrementar el tamaño aumenta la respiración. 

Es necesario señalar que es posible que la heterogenidad, en cuanto a edad de los animales, pudo haber influido en estos resultados. Bianca (3) y Tena (14), han señalado que tamaño y forma no es lo determinante sobre termorregulación, ya que la pérdida de calor está relacionada principalmente con la producción del mismo, circulación sanguínea periférica y por la capacidad del vacuno para sudar.

En relación con el peso, la regresión lineal (Cuadro 1), indicó que tanto el peso promedio como el estimado mostraron efecto (P <0,01) sobre la temperatura rectal (Cuadro 4).

El análisis de varianza indicó que la respiración sólo fue afectada (p< 0,05) por el peso promedio (Cuadro 3).   

Los índices de correlación observados para estos parámetros, resultan difíciles de interpretar, ya que la temperatura rectal y el pulso mostraron correlaciones bajas y negativas con el peso, mientras que la asociación con la respiración dio valores bajos, pero positivos. Sin embargo, se refleja aunque superficialmente, la importancia del peso en cuanto al calor producido por el animal y la relación que tuvo el pulso en cuanto a la disipación del calor. Finalmente, no pueden hacerse conclusiones definitivas, ya que las regresiones lineales de los índices fisiológicos sobre el peso posiblemente no indican toda la realidad, si se considera que los valores asignados a las variables (peso promedio y peso diario estimado), fueron solamente estimaciones realizadas para los parámetros fisiológicos. 

RESUMEN 

Para determinar el efecto de la temperatura (TA), humedad relativa (AR), precipitación (PR), tamaño (altura: A, barril: B, tórax: T), peso (promedio y diario estimado), sobre los índices fisiológicos: temperatura rectal (TR), pulso (p) y respiración (R), se usaron 7 novillas Holstein (A), 7 Holstein x Cebú (AC) y 9 Pardo Suizos x Cebú (PSC), durante 15 días en época seca (ES) y 15 días en época lluviosa (EL). Las mediciones de los índices fisiológicos se hicieron a las 6 am, 12 m y 5 pm, tomándose 2025 observaciones para cada índice. Los datos se analizaron mediante cuadrados mínimos, incluyéndose en el modelo como variables dependientes los índices fisiológicos y como variables independientes: TA, HR, tamaño, peso, época (ES y EL), períodos del día (am, m y pm) y grupos genéticos (H, HC y PSC). H mostró TR y R más alta (39,11 y 42,21) que HC (38,85 y 39,31) y que PSC (38,81QC y 34,49 rpm), mientras que P fue mayor en PSC (81,64) que en HC (79,53 ppm) y que en H (79,45 ppm), habiendo diferencias (p< 0,01) entre grupos genéticos para TR, P y R; indicando ello mayor intolerancia calórica en H y HC. TR, P y R fueron mayores en EL (38,95; 86,84 y 39,23) que en ES (38,90; 73,58 y 38,11), debido posiblemente a la asociación de TA y HR altas, habiendo diferencias entre épocas para P (p< 0,01) y para TR (P<0,05). Los valores de TR fueron mayores (P<0,01) en pm (39,13) que en m (39,05) y que en am (38,59), en cambio P y R fueron superiores (P< 0,01) en m (84,69 y 42,43) que en pm (83,44 y 38,82) y que en am (72,49 y 33,76), demostrándose un mayor estrés térmico en m y pm. El análisis de regresión lineal indicó efecto (P<0,01) de TA, HR, peso promedio y peso diario estimado sobre TR. El P fue influenciado (P<0,01 por altura y barril, mientras R fue afectado por TA (P< 0,05), peso promedio (P<0,01 y por PR (P<0,01).

SUMMARY

The effects of air temperature, relative humidity, precipitation, body size and weight on three physiological variables: rectal temperature, pulse rate and respiratory frecuency were studied in two 15 day periods (dry season and rainy season) using 7 pure Holstein, 7 Holstein x Zebú, and 9 Brown Swiss x Zebú heifers. The measurements of the variables were made at 6 am, 12 m and 6 pm, with a total of 2 025 observations for each variable. The data obtained were submitted to least squeares analysis, the physiological measurements being considered as dependant variables, and taking as independant variables the environmental factors of air temperature, relative humidity, precipitation, dry season or rainy season, time of day, and the animal-related factors of size, weight and genetic type. The pure Holsteins had higher temperature and respiration (39.11°C and 42.21 rpm) than both grade Holsteins (38.85°C and 39.31) and grade Brown Swiss (38.81°C and 34.49), while pulse was higher in the latter (81.64 ppm) than in former (79.53) or in the pure animals (79.45). These observation were statistically significant (p < 0.01) for genetic groups! indicating higher heat intolerance in the pure and grade Holstein than in the grade Brown Swiss. The three physiologic variables were higher in the rainy season (38.95°c, 86.84 rpm and 39.23 ppm) than in the dry season (38.90°C, 73.58 and 38.11) , possibly due to the combined effect of high temperature and humidity. Significant differences beig observed for pulse (p < 0.01) and air temperature (p < 0.05). Rectal temperature was higher (p < 0.01) in the afternoon (39.12°C) than at noon (39.05°C) or in the morning (38.59°C). However, pulse and respiratory frecuency were higher (p < 0.01) at noon (84.69°C and 42.43) than in the afternoon (83.44 and 38.82) or morning (72.49 and 33.76), revealing higher thermal stress at noon and in the afternoon. Linear regression analysis indicated the effect (p < 0.01) of air temperature, relative humidity, and weight on rectal temperature pulse was affected (p< 0.01) by the size (indicated by height and barrel measurements) , while respiration was affected by air temperature (p < 0.05), average weight (P<0.01) and precipitation (p <0.01).

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