Los animales de ganado poseen varios mecanismos de adaptación para hacer frente a los desafíos del estrés térmico, pero estos mecanismos sólo ayudan a los animales a sobrevivir al estrés comprometiendo las respuestas productivas. Aquí se examinan las capacidades de adaptación de los animales al estrés térmico, que mejora su rendimiento en condiciones climáticas adversas.
El estrés por calor asociado al cambio climático es el factor más importante que influye negativamente en la producción animal. Esto puede causar una grave carga económica a los ganaderos que dependen en gran medida de estas poblaciones animales para asegurar sus medios de subsistencia. Por lo tanto, en un esfuerzo por garantizar un rendimiento económico adecuado de la empresa pecuaria, los animales deben ser genéticamente sanos para contrarrestar los desafíos ambientales y rendir de manera óptima. La ciencia ha evolucionado mucho en los últimos cinco decenios para comprender en profundidad las complejidades ocultas de la adaptación del ganado a los desafíos del estrés térmico. Se han llevado a cabo varios esfuerzos de investigación que emplean los instrumentos de la biología molecular avanzada para mejorar el mérito genético del ganado, a fin de dotarlo de la capacidad de sobrevivir en condiciones ambientales difíciles.
Impacto multifacético en los animales
El estrés térmico tiene un impacto multifacético en la producción animal:
- El primer y principal impacto del estrés térmico es el rendimiento de crecimiento de los animales. Esto podría atribuirse a la reducción de la ingesta de alimentos de los animales sometidos a estrés térmico como mecanismo desarrollado por estos animales para reducir la producción de calor metabólico en un esfuerzo por hacer frente al aumento de la temperatura ambiente externa. En última instancia, todas las características de la producción de carne también se ven afectadas, lo que da lugar a una baja cantidad y calidad de la producción de carne.
- Con mucho, el impacto más significativo del estrés térmico en la producción animal se registró en la producción de leche. El estrés térmico no sólo afecta a la cantidad sino también a la calidad de la leche al alterar sus diversos componentes. Este impacto adverso del estrés térmico en la producción de leche causa una grave carga económica a los productores de leche.
- Otro efecto adverso importante del estrés térmico se produce en la eficiencia reproductiva de los animales.
- Además, el estrés térmico también compromete el sistema inmunitario de los animales, haciéndolos susceptibles a diversas enfermedades. El animal compromete su eficiencia productiva en un esfuerzo por apoyar las actividades de mantenimiento de la vida durante la exposición al estrés térmico.
Diferentes mecanismos de adaptación de los animales
Los animales exhiben varios mecanismos de adaptación en un esfuerzo por hacer frente a las condiciones ambientales adversas. Los animales adquieren ese potencial de adaptación a lo largo de varias generaciones. Se establecieron diferencias entre especies para la capacidad de adaptación y dentro de cada especie, se establecieron diferencias de raza para adaptarse a los desafíos del estrés térmico. Además, se estableció que los animales autóctonos eran más superiores para adaptarse a las condiciones adversas de estrés térmico en comparación con los animales exóticos y los de cría cruzada. Los animales autóctonos muestran una capacidad de resistencia extrema para hacer frente al estrés térmico.
La adaptación morfológica se refiere a las características físicas únicas que imparten la capacidad de supervivencia en condiciones climáticas extremadamente duras. Por ejemplo:
- las largas patas de los animales del desierto para evitar la radiación del suelo
- color de la capa con blanco o un color más claro para reflejar la radiación solar
- una confirmación corporal más corta, especialmente en los ambientes tropicales
- ovejas de cola gorda para soportar la enorme demanda de energía durante la termorregulación de la exposición al estrés por calor.
La adaptación del comportamiento incluye:
- buscar la sombra y evitar el pastoreo durante las horas de mayor sol del día
- Aumento de la frecuencia de consumo
- aumento de la ingesta de agua
- reducción de la ingesta de alimentos
- aumento del tiempo de permanencia
- reducción del tiempo de reposo
- redujo la frecuencia de la micción y la defecación en un esfuerzo por conservar el agua del cuerpo
Los mecanismos de adaptación fisiológica incluyen:
- Aumento de la tasa de respiración
- aumento de la frecuencia del pulso
- aumento de la temperatura rectal y aumento de la temperatura de la piel.
Todos estos mecanismos vitales ayudan a los animales sometidos a estrés térmico a disipar el calor corporal tanto a través de los mecanismos de enfriamiento evaporativo respiratorio, como de los mecanismos de enfriamiento evaporativo cutáneo.
La respuesta bioquímica de la sangre incluye el aumento del volumen de células compactas y el aumento de la concentración de hemoglobina, lo que refleja la naturaleza de la deshidratación grave de los animales. Además, todas las variables bioquímicas como la glucosa en sangre, la proteína total, el colesterol total, los ácidos grasos no esterificados; los ácidos grasos libres; la heptaglobina, la fosfatasa ácida, la fosfatasa alcalina, la alanina aminotransferasa, la aspartato aminotransferasa sanguínea y el nitrógeno de la urea sanguínea se ven alteradas en los animales expuestos al estrés térmico. Se observan tanto variaciones de especies como de razas en las alteraciones de estas variables bioquímicas de la sangre, lo que probablemente muestra su eficacia para generar energía adicional a través de las reservas corporales para apoyar las funciones vitales del cuerpo para hacer frente a los desafíos del estrés térmico.
Respuestas hormonales al calor
La respuesta adaptativa clásica de los animales estresados por el calor se refiere a la respuesta endocrina. El cortisol en la sangre es la principal hormona liberadora de estrés en los animales rumiantes y la corticosterona en otros animales. Esta es una hormona vital que alivia el estrés térmico favoreciendo la gluconeogénesis hepática para convertir las fuentes no carbonatadas en glucosa para apoyar las actividades de mantenimiento de la vida. Otras variables endocrinas clásicas que reflejan el estrés térmico en los animales son las hormonas tiroideas. Por lo general, los niveles de hormonas tiroideas se reducen en los animales sometidos a estrés térmico, lo que refleja la reducción de las actividades metabólicas de esos animales para evitar que se genere una carga de calor adicional para hacer frente al estrés térmico ambiental. También se producen alteraciones en otras hormonas, como la aldosterona y las concentraciones de hormonas antidiuréticas, que reflejan el desequilibrio electrolítico y la alteración de las funciones renales, respectivamente, para conservar el agua del cuerpo como resultado de la deshidratación en los animales sometidos a estrés térmico.
Por último, las respuestas celulares y moleculares de adaptación son los mecanismos cruciales por los que los animales sobreviven durante el estrés térmico. Los cambios celulares clásicos incluyen la alteración de la concentración de proteínas de choque térmico que son chaperones moleculares involucrados en la reparación de la proteína dañada y los cambios degenerativos en las células. Además, hay variaciones en las pautas clásicas de expresión génica termotolerante que reflejan su potencial de adaptación. La respuesta celular y molecular produce marcadores biológicos de confirmación para cuantificar las respuestas al golpe de calor en los animales.
Avances en la cuantificación de la respuesta
Es esencial cuantificar la respuesta de los animales al estrés por calor. Esto puede ayudar a identificar a los animales sensibles y puede ser sometido para mejorar el impacto adverso del estrés térmico a través de intervenciones estratégicas. La temperatura rectal se estableció como un indicador fiable para cuantificar la respuesta al estrés térmico. Sin embargo, se trata de una metodología invasiva y puede no ser el verdadero representante para indicar la temperatura corporal central. Por lo tanto, los investigadores de todo el mundo se están centrando en la identificación de nuevas metodologías para registrar la temperatura corporal básica mediante tecnologías avanzadas. El bolo ruminal está haciendo grandes progresos en el establecimiento de la temperatura corporal básica. Se trata de una metodología basada en la identificación por radiofrecuencia (RFID) que puede ayudar a registrar la temperatura corporal a lo largo de toda la vida de un animal sin ningún procedimiento invasivo. Otra tecnología notable es la aplicación de la termografía infrarroja que se utiliza para registrar la temperatura de la superficie del cuerpo. Esta técnica, en particular, está haciendo grandes progresos debido a su procedimiento fácil de usar y a los datos cuánticos que puede proporcionar para evaluar el equilibrio térmico en los animales sometidos a estrés térmico.
El estrés térmico es un factor importante que influye negativamente en la producción animal. Afecta a casi todas las respuestas productivas de los animales, incluidos el crecimiento, la reproducción, la producción de leche y carne y el estado inmunológico. Puede tener enormes consecuencias económicas para los agricultores pobres y marginales cuyo principal medio de vida depende de estos recursos animales. Las metodologías avanzadas pueden ayudar a la comunidad agrícola a identificar los animales sometidos a estrés térmico para aplicar estrategias de intervención que mejoren las condiciones. Estos esfuerzos pueden garantizar el mantenimiento de la producción animal en el escenario climático cambiante.
