El exceso de calor que año tras año aumenta debido al cambio climático, repercute directamente en la producción de leche, ya que las vacas lecheras sufren el denominado Estrés por Calor (EC).
Este fenómeno afecta directamente la producción y reproducción de la ganadería bovina debido a que repercute negativamente en el sistema endocrino, el sistema inmunitario, el metabolismo digestivo y, también, en el comportamiento de las vacas lecheras.
Los cambios significativos de temperatura hacen que, ahora mismo, las vacas estén sufriendo un estrés importante. Por esta razón, toda prevención e inversión que se realice será beneficiosa para el bienestar de los animales y, por ende, sus resultados productivos.
Pero para empezar vamos a hablar del sistema homeostático de las vacas y así podremos entender qué les ocurre y encontrar soluciones o estrategias de termorregulación.
¿CUÁLES SON LOS MECANISMOS PARA LA PRODUCCIÓN Y ELIMINACIÓN DE CALOR?
Las vacas disponen de diferentes mecanismos para producir o eliminar el calor corporal.
GENERACIÓN DE CALOR
Los mecanismos que utilizan las vacas para generar calor podríamos dividirlos en 3 tipos
1. Tasa Metabólica
2. Ingestión
3. Termorregulación
TASA METABÓLICA 
Podríamos definir la Tasa Metabólica (TM) como la cantidad de energía que gasta un animal durante un período específico de tiempo.
Para medirla podemos utilizar Joules, Calorías o Kilocalorías por unidad de tiempo.
Otra manera de expresar la tasa metabólica sería en función de:
El oxígeno (O2) consumido por unidad de tiempo durante la respiración celular.
El dióxido de carbono (CO2) producido por unidad de tiempo que se genera como un subproducto.
La tasa metabólica “de referencia” de un animal se mide de dos formas distintas dependiendo del tipo de animal, por lo que tenemos:
La Tasa Metabólica Basal (TMB) en los endotermos: es la que utilizaríamos para las vacas.
La Tasa Metabólica Estándar (TMS) para los ectotermos: es la que usaríamos para las serpientes, por ejemplo.
Las dos son mediciones de la tasa metabólica en animales que se encuentran en reposo, tranquilos y sin estrés y que estén en ayunas, sin digerir alimentos.
En el caso de los animales endotermos, también se puede medir la TMB cuando el animal se encuentre en un ambiente con una temperatura neutra en la que éste no gaste energía extra para poder mantener su temperatura óptima. Sin embargo, en los animales ectodermos, como la TMS varia con la temperatura, cualquier medición es específica de la temperatura a la que se toma.
La TMB de las vacas tiende a ser alta y a tener altas necesidades energéticas para poder mantener una temperatura corporal constante. Además, depende del peso metabólico, por lo que aumenta con la edad y el peso.
Pero, ¿por qué aumenta con el peso/tamaño? ¿Cuál tiene una TMB más grande: un ratón o una vaca?
Si nos fijamos en el índice metabólico de todo el organismo, la vaca gana al tener mucho más tejido que metaboliza en una vaca que en un ratón. Sin embargo, la situación cambia al analizar la TMB por masa.
¡Un gramo de tejido de ratón metaboliza más de 10 veces lo que un gramo de tejido de una vaca!
| Cuanto menor sea la masa del organismo, mayor será la probabilidad de que su metabolismo basal sea mayor. La relación entre masa y TM se mantiene en muchas especies e incluso obedece a una fórmula matemática específica. |
INGESTIÓN 
¿Qué relación existe entre la digestión y temperatura corporal?
La digestión es un “proceso metabólico caliente” que permite al organismo adquirir los nutrientes necesarios para llevar a cabo sus funciones vitales.
Para poder realizar este proceso, se produce un aumento de temperatura corporal, ya que el aparato digestivo libera más calor para absorber los alimentos consumidos. Así, digestión y temperatura corporal tienen mucha relación.
TERMORREGULACIÓN 
La termorregulación es el proceso por el cual los animales regulan su temperatura corporal.
Los animales se clasifican típicamente en dos grandes grupos, los que son de sangre caliente o homeotérmicos o homeotermos, y los que son de sangre fría o poiquilotérmicos o poiquilotermos.
Dentro del grupo de los animales homeotermos encontramos a todos los mamíferos y a las aves. Estos son capaces de mantener su temperatura corporal relativamente constante, aunque haya cambios atmosféricos.
En cambio, los animales poiquilotermos, que serían los invertebrados, peces, anfibios y reptiles tienen una temperatura que varía en función de la temperatura externa, es decir, su temperatura corporal central disminuye en épocas de frío y aumenta en las épocas calurosas.
Por lo tanto, podemos ver que la diferencia entre unos y otros radica en que los primeros varían muy poco su temperatura corporal, mientras que los segundos que tienen un margen muy amplio.
Muchos animales no encajan en esta descripción. Por ejemplo, algunos mamíferos (típicamente homeotermos) pueden tener temperaturas corporales inestables. Por ello, en la actualidad, las clasificaciones térmicas de los animales se basan en la fuente del calor corporal. De esta forma, se distinguen:
Animales ectotermos: si el calor proviene en su mayor parte del medio ambiente.
Animales endotermos: si el calor se origina a partir de la actividad metabólica.
Esta clasificación se puede aplicar con mayor precisión a la mayoría de los animales, aunque en realidad existen muchos animales cuyas características térmicas se sitúan en algún lugar entre los dos extremos.
Cada animal tiene un rango de temperatura ambiental óptima. Este rango de temperatura se le conoce como el Rango de Confort (RC).
En el ser humano el rango de confort se sitúa entre los 18°C y los 21°C para una persona en reposo y entre los 16°C y los 18°C para una persona activa, pero varía en función de la actividad que se esté realizando. Sin embargo, para las vacas productoras de leche el rango de confort oscila entre los 5°C y 25°C.
Cuando la temperatura está por encima de los 25°C, las vacas tienen que usar su energía para perder calor a través de la superficie corporal o a través del tracto respiratorio.
Esta capacidad para mantener la temperatura corporal óptima es necesaria para una cantidad importante de reacciones bioquímicas y diferentes procesos fisiológicos que están asociados a su metabolismo normal.
Las vacas son mamíferos, por lo tanto, pertenecen al grupo de animales de sangre caliente o endotermos y su temperatura corporal óptima esta sobre los 38,3°C aproximadamente constante. Esta temperatura puede variar entre 0,6°C y 1,2°C. Si supera este grado, sería una señal de enfermedad o mala adaptación al aumento térmico.
ELIMINACIÓN DE CALOR
La vaca lechera es capaz de eliminar calor mediante 4 mecanismos diferentes:
Radiación: es la manera de eliminar el calor a través del aire de forma que la transmisión de calor entre dos cuerpos se produce por medio de ondas, del más caliente al más frío. Por ello, es necesario que exista una diferencia de temperaturas entre la piel de la vaca y el ambiente circundante.
Convección: se trata del movimiento físico de las partículas que rodean al animal, lo que permite la transferencia de calor. Debido a esta movilidad, las moléculas de aire que entran en contacto con la piel del animal se mueven, llevándose la carga de calor.
Cuando hay una diferencia de temperatura entre la piel del animal y el aire que lo rodea, así como cuando el aire que lo rodea está en movimiento, este sistema será eficaz para eliminar el calor.
Conducción: consiste en la eliminación de calor mediante la transferencia de energía entre dos sistemas cercanos. Este mecanismo es importante para la transmisión de calor desde el interior del organismo de la vaca hasta la superficie (la piel) y su efectividad viene determinada por la propia naturaleza de los tejidos u órganos a través de los cuales el calor se desplaza.
Evaporación: se realiza transformando la energía térmica en vapor de agua. El agua que se ha transformado sobre la superficie del animal, arrastra el calor proveniente del organismo. Este mecanismo se produce desde la superficie del animal en diferentes situaciones:
Espiración
Sudoración (glándulas sudoríparas)
Difusión de agua subcutánea (sin participación de glándulas sudoríparas)
Salivación
Orina
 El RC para las vacas productoras de leche oscila entre los 5°C y 25°C. Por debajo de los 25°C los principales mecanismos que realizará la vaca de eliminación de calor serán los de radiación, conducción y convección, mientras que cuando las temperaturas son superiores tendrá que recurrir a mecanismos de evaporación. |
¿QUÉ ES EL ESTRÉS POR CALOR (EC)?
Si buscamos en diferentes puntos de información, encontramos varias definiciones del estrés por calor:
“El estrés por calor (EC) se define como la suma de fuerzas ambientales externas que actúan sobre el animal causándole un aumento en la temperatura corporal, y la activación de ajustes fisiológicos y conductuales en primera instancia”.
(Kadzere et al., 2002)
“El estrés térmico ocurre cuando el calor producido por los procesos biológicos y el calor absorbido del ambiente excede la capacidad de la vaca para perder calor.”
(Toledo & Dahl, 2019)
“Entendemos por estrés calórico a la incapacidad del animal de bajar su temperatura corporal, cuando la temperatura efectiva ambiente supera las condiciones de confort”.
(Weizur, 2020)
CAUSAS DEL ESTRÉS POR CALOR
Cuando las vacas lecheras se encuentran con aumentos de temperatura de 25°C empiezan a experimentar estrés por calor, siempre y cuando los valores de la Humedad Relativa (HR) sean normales.
Las pérdidas de calor empeoran cuando aumenta el grado de HR ambiental, por lo que el estrés se relaciona directamente con la temperatura y la HR, es decir, la cantidad de vapor de agua presente en el aire.
Cuando la Tª ambiental aumenta por encima de los 25°C con una HR del 74%, el confort de la vaca y su rendimiento disminuyen rápidamente.
Cuando la Tª es de 25°C con una HR baja del 30% no hay ningún tipo de estrés.
Cuando la Tª excede de 28°C con una HR del 80% se modifica sustancialmente la capacidad de mantener la Ta corporal y la vaca se verá obligada a invertir energía adicional para estabilizar su temperatura corporal mediante el jadeo, por ejemplo.
Esto resulta en un mayor gasto de energía, ya que se tiene que destinar a ese fin con el consecuente sacrificio de la energía que, en condiciones normales, se destinaría a funciones productivas y reproductivas.
El Índice de Temperatura y Humedad Relativa (ITH) relaciona ambos parámetros y se puede obtener con la siguiente ecuación:
Donde la Ta la expresaremos en °C y la HR en valor decimal.
¿QUÉ OCURRE CUANDO NUESTRAS VACAS SUFREN EC? 
Para poder mantener el equilibrio térmico, las vacas ponen en marcha mecanismos físicos, bioquímicos, biológicos y de comportamiento con el fin de disipar el calor y reducir la producción metabólica.
A continuación, mostraremos diversos de los mecanismos fisiológicos a los que responden las vacas por EC:
- Disminución de la actividad corporal Búsqueda de sombra o viento Reducción en la ingesta de alimento Disminución en la rumia
- Incremento en la pérdida de agua por evaporación (sudoración)
- Incremento en la ingesta de agua
- Incremento en el ritmo respiratorio
- Incremento en la temperatura corporal (rectal)
- Cambios en las concentraciones hormonales sanguíneas
- Cambios en los índices metabólicos (electrolitos y equilibrio ácido – base)
Todos estos cambios afectan negativamente a la producción lechera y al rendimiento reproductivo.
La reducción de forma voluntaria de la ingesta es la principal estrategia que tiene la vaca para poder mantener su temperatura corporal optima, porque el proceso de la digestión es un generador de calor. Esta reducción voluntaria de ingestión puede llegar al 25%, lo que se traduce en una reducción de la producción de leche.
Desde el punto de vista de la Reproducción, el EC afecta a la duración y expresión del celo, al flujo sanguíneo uterino y a la función hormonal, así como al desarrollo embrionario y al crecimiento fetal.
¿QUÉ PODEMOS HACER PARA REDUCIR EL EC?
Para minimizar el EC debemos intentar reducir el ITH disminuyendo la carga ambiental de calor y aumentar la pérdida de calor de la vaca, siendo necesario actuar sobre los siguientes factores:
La radiación solar
La velocidad del viento
La temperatura del aire
La Humedad Relativa
Otras formas de reducir el EC serían a través del manejo de los animales:
Sombra
Ventilación y rociado Manejo
EN RESUMEN
| El calor es muy estresante para las vacas lecheras, produciéndose una caída significativa en la producción de leche, lo que se traduce en importantes pérdidas económicas para la granja. Además, el estrés por calor conlleva el desarrollo de problemas reproductivos a corto y largo plazo.
Para minimizar las pérdidas tanto como sea posible, es importante comprender completamente cómo actúa la vaca cuando se expone a un aumento térmico. |
Saber cómo la vaca pierde calor nos permitirá ayudarla a hacerlo, siendo crucial poner en marcha las medidas necesarias en la instalación y estar listo antes del inicio de la temporada de calor.
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BIBLIOGRAFÍA
- Barbara Cannon and Jan Nedergaard, “Nonshivering Thermogenesis and Its Adequate Measurement in Metabolic Studies,” (Termogénesis sin temblor y su medición adecuada en estudios metabólicos) Experimental Biology 214 (2011): 242-253, http://dx.doi.org/10.1242/jeb.050989.
- Purves, William K., David Sadava, Gordon H. Orians y H. Craig Heller, “41.7 Endotherms and Ectotherms,” (41.7 Endotermos y ectotermos) en Life: The Science of Biology, 7ma ed. (Sunderland: Sinauer Associates, 2003), 788.
- Roger Meek, “Reptiles, Thermoregulation y the Environment,” (Reptiles, termorregulación y el ambiente) British Chelonia Group, consultado el 9 de julio de 2016, http://www.britishcheloniagroup.org.uk/testudo/v4/v4n2thermoreg.
- Jonathan A. Akin, “Homeostatic Processes for Thermoregulation,” (Procesos homeostáticos para la termorregulación) Nature Education Knowledge 3, #10 (2011): 7, http://www.nature.com/scitable/knowledge/library/ homeostatic-processes-for-thermoregulation-23592046.
- “Dossier: Estrés por calor en vacas de leche.” Luis Miguel Jiménez Galán. Veterinario Servet Talavera SL. Luismi-che@servettalavera.es
- “El Estrés en las granjas de vacuno de leche.” Este artículo forma parte de una serie sobre bienestar animal en las granjas de vacuno de leche publicada en la revista Frisona Española, editada por CONAFE. Antonio Callejo Ramos Ingeniero Agónomo antonio.callejo@upm.es
- “Reconociendo el Estrés por calor en vacas lecheras.” Izabella Toledo, Ph.D – IFAS/Northeast Dairy Extension Geoffrey Dahl, Ph.D – Professor, Department of Animal Sciences.
- Weizur (2020). “Qué es y cómo prevenir el estrés calórico en bovinos.” Available at: https://www.weizur.com
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