Thermolysis capacity and behavioral and hormonal responses in Holstein cows.

O estudo teve como objetivo avaliar as respostas hormonais, fisiológicas e comportamentais de vacas Holandesas frente a situações de conforto ou estresse térmico ambiental. O experimento desenvolvido entre os verões de 2007 e 2008 no Campus Administrativo da Universidade de São Paulo (USP), Pirassununga, SP, utilizou 28 fêmeas de 1ª a 3ª lactações com produção média de 20 kg/dia divididas em dois grupos experimentais após a parição, com e sem disponibilidade de climatização em galpão do tipo free-stall. Os parâmetros ambientais foram avaliados através do cálculo do índice de temperatura e umidade (ITU). As colheitas de dados fisiológicos (temperatura retal, temperatura de superfície corporal do dorso e base da cauda, frequência respiratória), hormonais (cortisol e IGF-I), comportamentais e de produção e qualidade do leite foram realizadas em cinco condições climáticas no ano (outono, inverno, primavera, verão seco e verão chuvoso) caracterizadas pela temperatura, umidade relativa e radiação solar. No verão os animais foram submetidos ao Teste de Capacidade Termolítica (CT) e a um estudo comparativo de um período de sete dias sob estresse calórico em câmara climática e desafio com aplicação de ACTH. No experimento 1 o teste de capacidade termolítica foi validado. A CT foi igual para animais em lactação ou secos (P>0,05), e maior para vacas mantidas sob sistema de climatização ao longo do ano (P<0,01). Houve influência da exposição ao sol sobre todas as variáveis fisiológicas (P<0,01). Os níveis plasmáticos de cortisol foram maiores antes da exposição ao sol e depois do repouso por 1 hora à sombra para vacas em lactação (P=0,03) e para as sem disponibilidade de climatização (P=0,03). O IGF-I foi maior nas vacas secas em final de gestação (P<0,01). No experimento 2 a temperatura retal não teve influência da climatização, com os dois grupos apresentando valores abaixo de 38,56 ºC ao longo do ano (P=0,11). Observou-se uma tendência de alta (P<0,01) nas concentrações plasmáticas de cortisol entre outono e inverno, começando o decréscimo até o início do verão seco e um novo aumento durante o verão chuvoso, e um comportamento inverso para o IGF-I. Temperatura retal mostrou uma correlação moderada e positiva (P<0,01) com a temperatura superficial (0,46) e frequência respiratória (0,35). A temperatura do ar e ITU apresentaram correlações positivas de moderada à alta com as temperaturas retal, da base da cauda e superficial, e também com a frequência respiratória (P<0,01). No experimento 3 as vacas passaram a maior parte do dia na sombra em pé (84,2 %) independente da estação do ano. O ambiente climatizado proporcionou maior frequência de alimentação e produção de leite durante o verão (P<0,05), assim como teor de gordura 17,9 % maior (P<0,01). No experimento 4 os animais foram submetidos ao estresse pontual causado pelo uso do ACTH e ao estresse calórico prolongado em câmara climática. Tanto a administração de ACTH quanto a exposição ao calor prolongado em câmara climática aumentaram os níveis de cortisol plasmático. Durante o estresse calórico houve diminuição do IGF-I e produção leiteira e aumento das variáveis fisiológicas ligadas a termorregulação.The study aimed to evaluate the hormonal, physiological and behavioral responses of Holstein cows in situations of a comfort or heat environment. The experiment was conducted between the summers of 2007 and 2008 in the University of São Paulo (USP), Pirassununga, SP, and used 28 females from 1st to 3rd lactations with average production of 20 kg/day divided into two experimental groups after birth, with and without an evaporative cooling system in a free-stall. Environmental parameters were evaluated by temperature and humidity index (THI). Collection of physiological data (rectal temperature, body surface, internal base of tail, respiratory rate), hormonal (cortisol and IGF-I), behavioral and production and milk quality were conducted in five climatic conditions (autumn, winter, spring, dry summer and rainy summer) characterized by air temperature, relative humidity and solar radiation. In summer the animals were subjected to Thermolysis Capacity Test (CT) and a comparative study of a period of seven days under heat stress in climatic chamber and challenged with ACTH administration. In experiment 1 the Thermolysis Capacity Test was validated. The CT was the same for dry or lactating animals (P>0.05) and higher for cows kept in evaporative cooling system throughout the year (P<0.01). The results showed influence of sun exposure on all physiological variables (P<0.01). Plasma levels of cortisol were higher before sun exposure and after the one hour rest under shade for lactating cows (P=0.03) and for no cooled animals (P=0.03). IGF-I was higher in dry cows in late gestation (P<0.01). In experiment 2 the evaporative cooling system did not show influence on rectal temperature, with both groups having values below 38.56 ºC throughout the year (P=0.11). It was observed an upward trend (P<0.01) in plasma cortisol concentrations between autumn and winter, starting the decline until the beginning of dry summer and a further increase during rainy summer, and an opposite pattern for IGF- I. Rectal temperature showed a moderate and positive correlation (P<0.01) with the body surface temperature (0.46) and respiratory rate (0.35). The air temperature and THI showed moderate to high positive correlations with rectal temperatures, and the internal base of tail, and also with the respiratory rate (P<0.01). In experiment 3 cows spent most of the day standing in the shade (84.2%) regardless of season. Cooled cows had a higher feeding frequency and milk production during summer (P<0.05) and fat content 17.9% higher (P