文 |小辛说史

编辑 |小辛说史

即使在温带气候地区，环境温度的升高和暴露于太阳辐射下也会导致泌乳奶牛的热应激。

假设在中等气候条件下，放牧奶牛由于热负荷的增加而表现出短期的生理变化，在连续两个夏季，对38头荷斯坦奶牛在全职放牧系统中进行了研究。

数据收集在10个实验周期内，连续3天，采用中等综合气候指数。使用传感器自动监测个体动物的阴道温度、心率和运动活动数据，在下午挤奶时采集血液样本和成比例的全脂牛奶样本。

分析血浆中-羟基丁酸、葡萄糖、非酯化脂肪酸、尿素氮、血浆甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸的浓度，以及脂肪、蛋白质、乳糖、尿素氮、皮质醇、钠的浓度, K+和Cl—分析了牛奶中的浓度。

阴道温度记录大于39℃的每日分布显示昼夜节律，夜间为2%或更低，下午为10%或更高。奶牛的最大每日阴道温度在0830~1430h之间与同期平均日中等综合气候指数呈正相关。阴道温度较大的奶牛最大值平均心率、血糖和牛奶皮质醇浓度升高，血浆甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸浓度降低。

钠 的浓度牛奶中含量较低，钾浓度阴道温度升高的奶牛的牛奶含量较高最大值，对于倍他羟基丁酸、非酯化脂肪酸和血浆中的尿素氮浓度以及牛奶中的乳糖浓度，在增加阴道温度方面没有发现任何关系。对于牛奶尿素氮和蛋白质浓度，个体间或时期方差解释的总方差的比例较高。

总之，在牛奶和血液中观察到的变化可能反映了 对中度热应激的短期生理反应 。特别是牛奶中皮质醇和钠由于个体间方差较小，可以无创采集样本，可能是及时监测奶牛个体热应激的有效特征。

影响

中等的热负荷 会影响放牧奶牛的健康和福利，即使是在温带地区。由于奶牛个体对热应激的敏感性可能差异很大，因此有必要监测对热负荷敏感的动物相关性状。

特别是，牛奶中的 皮质醇 和 电解质 是潜在的生理特性在短期内评估热应激的指标。电解质甚至可以自动测量。

介绍

考虑到动物的自然行为，消费者对可持续动物生产的需求也在不断增加。以牧场为基础的牛奶生产系统似乎是满足这一需求的理想选择。 放牧可能是一种非常具有成本效益的牛奶生产方式，同时有助于减少牲畜饲料和人类食物之间的竞争。

有证据表明，在温带气候条件下，即使是环境温度的适度升高，也会导致泌乳奶牛的热应激。 放牧的奶牛 特别容易受到 热应激 的影响，因为它们不仅暴露在不断上升的环境温度下，而且还受到直接的太阳辐射下。

因此，有关研究人员提出利用 综合气候指数 来评估气候对放牧奶牛的影响，该指数不仅考虑环境温度和相对湿度，还考虑风速和太阳辐射。

虽然中等综合气候指数是评估热负荷的综合环境指标，但中等综合气候指数不能反映进一步决定单个动物所经历的实际热应激的个体因素。除了气候条件外，个体动物对热应激的敏感性和反应还取决于各种其他因素，如 产乳量、泌乳期、品种和被毛色。

为了及时启动热应激缓解措施，需要持续监测表明热负荷的性状和单个动物的响应。在放牧奶牛中， 核心体温 升高是热应激的一个指标。核心体温大于39℃是热应激的标志，阴道温度通常被认为是评估核心体温的一个替代指标。

心率记录 也被用作热应激的一个指标。在宽松饲养的牛中观察到短期热应激暴露期间心率增加。此外，热应激奶牛已被证明可以减少采食量，以减少代谢热量的产生。虽然直接检测牧场上的采食量减少是不可行的，但它可以通过血液代谢物和代谢激素浓度的变化来间接评估。

热应激奶牛采食量的减少导致-羟基丁酸浓度升高观察到奶牛在一天中最热的部分血浆中血糖浓度较低，血浆非酯化脂肪酸浓度较高，这表明这与较低的 采食量 有关。由于瘤胃中缺乏供微生物蛋白质合成的能量，血浆尿素氮浓度升高。

在热应激期间，奶牛的血浆甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸均降低。这些之前的研究都是在受控条件下的谷仓中进行的，奶牛暴露在热带热应激条件下。

与侵入性血液取样相比，收集牛奶样本很容易，分析可以自动化。关于代谢变化的信息可以从常规挤奶期间收集的牛奶样本中获得，在热应激暴露几天后，已经观察到产奶量的下降和脂肪、乳糖、蛋白质和尿素氮浓度的变化。

热应激期间出汗增加和呼吸性碱中毒会影响血液和牛奶中电解质的稳态 。因此，牛奶中的电解质浓度可能揭示了与热应激相关的短期生理反应。

皮质醇 在维持或恢复应对各种应激源的能量稳态中起着关键作用。因为血浆中的皮质醇被转移到牛奶中，牛奶中的皮质醇反映了在两次挤奶期间释放到循环中的皮质醇的平均量。

确定在温带气候条件下放牧奶牛与核心体温升高相关的短期生理变化，在中等气候条件下，中等综合气候指数的上升会导致个体阴道温度的不同程度的增加。 心率、血浆代谢物和激素浓度以及血浆中牛奶成分、皮质醇和电解质浓度的变化会伴随着阴道温度的增加。

讨论

奶牛反复暴露于不同水平的中等热负荷的天数，导致阴道温度水平升高的奶牛数量增加，最大值随着每日中等综合气候指数的增加。

一些生理变化与每日阴道温度水平的增加有关最大值这似乎反映了对中度热应激的短期反应，不同奶牛对热应激的生理反应差异很大。这强调了需要在个体基础上评估热应激，并关注低动物间变异性的反应。

中等气候条件下的热应力

由于在温带气候条件下，即使环境温度温和升高也会导致泌乳奶牛的热应激，每只动物暴露在不同但中等热负荷的中等综合气候指数，在13到33摄氏度之间。

核心体温 被认为是热应激的敏感生理指标，大于39.0℃的记录表明轻度体温状态，因此与奶牛产奶和生育能力的损害有关。

此外， 超过39.5℃ 是热应激的强烈迹象，值大于百分比39.0℃在目前的研究表明，特别是在下午，奶牛遭受热应激而峰值阴道温度值大于39℃在1830h可能另外受到热量生产由于运动活动当奶牛走350-1500米的牧场。

在夜间，大于39℃的阴道温度数据显示出相当稳定的分布和低丰度，这表明奶牛能够从白天经历的热负荷中恢复。因此，我们可以认为，奶牛反复暴露在短期的中等热负荷下。

中等综合气候指数越高，奶牛的阴道温度水平越多 。特别是，从1000小时到1430小时，阴道温度 > 39 ℃的记录从0增加到13%。显然，至少有一些人难以维持其核心体温在38.5-39℃的正常范围内，尽管他们的产奶量相似，已知与 热应激敏感性 有关。

在有中等综合气候指数的日子里意思是大于25℃，阴道温度的变化最大值增加的一些个体达到了大于40.0℃的值，而另一些个体仍然能够保持在39℃以下的值。

因此，有必要使用基于动物的指标来充分评估个体的热压力，而不是依赖于气候条件。 然而，记录器丢失和阴道壁潜在炎症的风险使得阴道温度传感器不适合持续监测。

阴道最大温度与其他生理特征的关系

在之前的一项实验中，观察到在31℃连续环境温度下连续4天的奶牛心率类似增加。 心率 不仅可以作为奶牛在严重热应激条件下的一种应激反应，也可以作为中等短期热负荷暴露下的一种应激反应。

对于大多数奶牛，估计的个体坡度在数量级上，甚至高于模型估计。作为心率的个体间差异意思是比较小，每日心率比较可能适合监测个体的热应激。

除了心率外， 甲状腺激素 等其他生理特征也与热应激有关。甲状腺素和t3决定了生物体的基础代谢率，并参与了温度调节机制。

此外，t4和t3浓度的降低也可以用采食量的减少来解释，在热应激期间，减少饲料消耗量会导致某些血浆浓度的变化代谢物。

此外，假设热应激的奶牛不能动员脂肪组织，这也可以解释奶牛体内非酯化脂肪酸的缺乏变化。MUN浓度的升高与阴道温度水平的升高有关最大值很难解释，因为通常，MUN的增加伴随着血浆尿素氮的增加。

此外，数据中的大部分差异可以用实验周期之间的差异来解释MUN为70%，血浆尿素氮为80%。随室速升高，血糖浓度意外升高最大值可能可以用压力情况下皮质醇的糖异生效应来解释。

皮质醇 在应激源影响后的几秒钟到几分钟内在血液中释放。因此，这种激素被广泛用于衡量农场动物福利的研究。与血液取样可能给动物带来压力的情况相比，牛奶皮质醇数据可以非侵入性获得，并在取样前2小时反映压力情况。

有20%的数据差异可以用个体奶牛之间的差异来解释，这表明估计的牛奶皮质醇浓度的增加将可靠地表明个体奶牛存在适度的短期热应激。

在牛奶成分方面，只有 乳蛋白浓度 与阴道温度有关最大值，下降幅度是一项放牧奶牛的3倍，每天平均环境温度为11天，持续11天。此外，数据中绝大多数的总方差都可以用随机效应来解释。因此，牛奶成分的变化可能只在长时间暴露于热应激后发生，由于反应可能延迟，需要在较长时间内进行观察。

电解质参与酸碱调节，热应激奶牛可能会发生变化，关于这一主题的少数研究仅调查了血浆中电解质的变化。 在高温条件下，由于呼吸性碱中毒的增加，会导致酸碱平衡的改变，而奶牛会通过增加尿中钠的排泄来弥补这些干扰以及K的肾脏保护。

在气候室内恒温=27或32℃的奶牛K值降低牛奶中的浓度，而钠中的含量没有变化，与环境温度=为18℃的奶牛进行比较。作为阴道温度最大值增加，牛奶钠浓度减少和K+浓度趋于增加。对中等热负荷的短期反应，奶牛可能能够在夜间恢复。

牛奶可以通过非侵入性地收集，电解质也可以通过离子选择电极自动分析，因此进一步研究这种关系是值得的。这样的调查必须包括更多体温升高的动物，因为是基于有限数量的这些动物。

综上所述，笔者认为每日最高阴道温度与奶牛的热负荷呈正相关，在同一动物，时间间隔阴道温度增加的奶牛最大值心率也有变化，血浆激素、牛奶皮质醇和牛奶电解质。

这些性状的变化反映了对中等热应激的短期生理反应，特别是牛奶中皮质醇和钠由于奶牛个体间的热应激。