مقدّمه

تنش گرمايي یکی ازمشکلات اصلی در گاوداری‌های مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری ایران می باشد. گاوهاي شيري، گوساله‌ها و تلیسه‌ها به تنش گرمايي بسيار حساس هستند(4). تنش گرمايي نه تنها موجب افت توليد، بلکه موجب افت كيفيت شير و کاهش باروری و توان ایمنی بدن شده و اثر منفي چشمگیری بر بازده اقتصادی تولید شیر مي‌گذارد. دو منبع حرارتی گاو را تحت تأثیر قرار می‌دهد که عبارتند از حرارت محیط و حرارت حاصل از سوخت و ساز مواد غذایی در بدن دام. زمانی که دمای هوا به‌طور ناگهانی و یا بیشتر از سطح تحمل بدن حیوان بالا می‌رود، شرایط هوموستازی بدن به‌هم خورده و موجب کاهش اشتها و تولید شیر و کاهش بازدهی تولید مثل خواهد شد و حتی می‌تواند مرگ را نیز به همراه داشته باشد. تنش‌های گرمایی در مناطق نزدیک به خط استوا ممکن است ماه های زیادی از سال وجود داشته باشند. کاهش مصرف خوراک و افزایش نیازهای نگهداری  به همراه کاهش توان ایمنی می تواند منجر به رشد ضعیف، حساسیت بیشتر به بیماری‌ها و در موارد شدید منجر به مرگ شود. در این مقاله به‌طور ویژه به بحث پیرامون تأثیرات تنش‌های حرارتی بر گوساله‌های شیری و تلیسه‌ها پرداخته شده است.

تنش گرمایی و عوارض آن

نور خورشید، دمای محیط، میزان رطوبت و گرمای متابولیکی حاصل از هضم خوراک از عوامل ایجاد تنش گرمایی در گوساله‌های شیر‌خوار و تلیسه‌ها محسوب می‌شوند. به‌عبارت  دیگر، زمانی که گرمای محیط و گرمای متابولیکی در گوساله‌های شیر خوار بیشتر از میزان گرمای از دست رفته باشد، گوساله دچار تنش گرمایی می‌شود. دمای  مطلوب برای گوساله‌های شیر خوار در سن یک ماهگی بین 13 تا 25 درجه سلسیوس می‌باشد. بخش عمده‌ای از زیان ناشی از تنش گرمایی (80 درصد) مرتبط با کاهش عملکرد است و 20 درصد آن مرتبط با تحت تاثیر قرار دادن شاخص های سلامتی و ایمنی است. علائم و مشکلات تنش گرمایی در گوساله های شیری که سبب تضعیف سیستم ایمنی آن‌ها می‌شود عبارتند از: افزایش تعریق، از دست دادن بزاق، افزایش مدت زمان ایستادن، افزایش مصرف آب، افزایش دمای بدن، کاهش عملکرد کبد، کاهش مصرف خوراک، تنش اکسیداتیو، بی‌قراری و کاهش توان ایمنی (شکل 1).

شکل 1- تنش گرمایی و عوارض آن بر عملکرد تلیسه‌ها و گوساله‌ها

در فصل گرما و وجود تنش گرمایی میزان مصرف آب افزایش و مصرف استارتر توسط گوساله‌های شیرخوار به‌طور معنی‌داری کاهش می‌یابد. تنش گرمایی منجر به افزایش تولید رادیکال‌های آزاد اکسیژن، ایجاد تنش اکسیداتیو و کاهش عملکرد سیستم ایمنی می‌شود (شکل 2). شکل 3 نشان می‌دهد که قرار گرفتن گوساله‌های شیرخوار در معرض تنش گرمایی منجر به افزایش سطح کورتیزول و کاهش غلظت تیروکسین پلاسمای خون آن‌ها می‌شود.

شکل 2- تاثیر تنش گرمایی بر افزایش تولید رادیکال‌های آزاد اکسیژن، ایجاد تنش اکسیداتیو و کاهش عملکرد سیستم ایمنی

در بسیاری از مطالعات، افزایش غلظت انسولین و کاهش غلظت هورمون تیروئید در گوساله‌های شیرخوار و تلیسه ها تحت تنش گرمایی گزارش شده است. کاهش عملکرد رشد نه تنها  به کاهش مصرف خوراک  بلکه با تغییرات هورمونی تحت تنش حرارتی مربوط می‌باشد. در دام بالغ، تنش گرمایی سبب کاهش تولید اسید‌های چرب فرار، کاهش عملکرد رشد، افزایش باکتری‌های تولید کننده بوتیرات و کاهش باکتری‌های تولید کننده استات می‌شود. تنش گرمایی سبب کاهش ماده خشک مصرفی، کاهش فعالیت نشخوار می‌شود. همچنین، تنش گرمایی از طریق افزایش ارسال خون به بافت‌های محیطی، سبب تجمع اسید در شکمبه شده که نتیجه آن اسیدوز می‌باشد. همچنین، تنش گرمایی با بالا بردن تعداد تنفس که سبب کاهش HC0₃ خون و کاهش ظرفیت بافری بزاق به دلیل هدر‌روی بزاق سبب اسیدوز می‌شود.

مطالعات نشان می‌دهد که تنش گرمایی در دوران جنینی نیز بر ایمنی سلولی گوساله تأثیرگذار است. گوساله‌های متولد شده از گاوهای آبستن مواجه با تنش گرمایی، نه تنها در روزهای ابتدایی پس از تولد ایمونوگلوبولین پایین‌تری در خون دارند؛ بلکه این روند می‌تواند طولانی‌تر بوده و مدت زیادی ادامه یابد. این یافته نشان می‌دهد علاوه بر قابلیت جذب پایین ایمونوگلوبولین آغوز، عملکرد ایمنی تطبیقی (adaptive immune system) گوساله نیز تحت تاثیر تنش گرمایی اواخر دوره جنینی قرار می‌گیرد. تنش حرارتی، همچنین، موجب ناباروری در دام می‌شود (شکل شماره3). شواهد نشان می‌دهد ضعف در عملکرد سیستم ایمنی این گوساله‌ها احتمالا نتیجه‌ای از اختلال در توسعه اندام‌های ایمنی در اواخر دوره جنینی است. در تایید این نظریه، در برخی از مطالعات نیز کاهش وزن تیموس و طحال در گوساله‌های متولد شده از مادران تحت تنش گرمایی گزارش شده است. خروجی عملکردی سیستم ایمنی تطبیقی در مغز استخوان و تیموس شکل می‌گیرد و بلوغ سلول‌های T در اندام‌های لنفاوی مرکزی مانند تیموس رخ می‌دهد. علاوه بر این، آنتی‌ژن‌های خارجی و پاتوژن‌ها به احتمال زیاد موجب برانگیختن پاسخ‌های ایمنی در طحال می‌شوند. بنابراین، کاهش وزن اندام‌هایی نظیر تیموس و طحال در گوساله‌هایی که از مادران تحت تنش گرمایی به دنیا آمده‌اند، احتمالاً به معنی تاخیر در توسعه عملکرد سیستم ایمنی گوساله و چالش‌های بیشتر پس از کاهش اثر ایمنی غیرفعال آغوز خواهد بود.

شکل3- تأثیر بالقوه‌ تنش گرمایی بر ایجاد ناباروری بر اثر نامناسب‌شدن محیط رحم و نیز ایجاد تعادل منفی انرژی

راهکارهای پیشگیری و کنترل تنش گرمایی

می‌توان با اصلاحات فیزیکی محیط پرورش و نگهداری، توسعه ژنتیکی و اقدامات تولید مثلی و همچنین با مدیریت تغذیه اثرات منفی تنش گرمایی را کنترل و یا کاهش‌داد و از این طریق سلامت وایمنی دام را در مقابل تنش گرمایی محفوظ داشت. برای کنترل و کاهش تنش حرارتی سه مورد را باید به‌طور ویژه رعایت نمود که عبارتند از : اصلاحات فیزیکی محیط پرورش و نگهداری، توسعه ژنتیکی و اقدامات تولید مثلی و مدیریت تغذیه.

مطالعات انجام شده نشان‌دهنده آن است که آمیخته گاوهای هلشتاین و نژادهای شیری بومی، تحمل بیشتری نسبت به شرایط تنش گرمایی دارند. از نظر راهکارهای فیزیکی، می‌توان با نصب یک سایه‌بان با طراحی مناسب 30 تا 50 درصد تابش نور خورشید را کاهش داد. به لحاظ مدیریت تغذیه نیز باید نکاتی را مورد توجه قرار داد که عبارتند از: جیره متوازن و غیر‌قابل تفکیک، استفاده از بافر‌ها در جیره که در جلوگیری از اسیدوز نقش مهمی دارند، مصرف پروتئین با قابلیت هضم بالا، متوازن نمودن فیبر جیره، توازن کاتیون آنیون جیره (DCAD) و همچنین تامین ویتامین‌ها به‌ویژه ویتامین A,E,C .

نتیجه­گیری کلی

در این مطالعه سعی شد تا ابعاد مختلف اثرات تنش گرمایی بر سلامت ایمنی گوساله‌های شیرخوار و تلیسه‌ها پرداخته شود. زمانی که گرمای محیط و گرمای متابولیکی در گوساله‌های شیر خوار بیشتر از میزان گرمای از دست رفته باشد، گوساله دچار تنش گرمایی می‌شود. دمای  مطلوب برای گوساله‌های شیر خوار در سن 1 ماهگیه بین 13 الی 25 درجه سلسیوس می‌باشد. خسارات ناشی از تنش گرمایی بیشتر در اثر کاهش عملکرد است و تا اندازه‌ای با شاخص های سلامتی و ایمنی در ارتباط است. همچنین تنش گرمایی در تلیسه‌ها سبب کاهش ماده خشک مصرفی، تعادل منفی انرژی، کاهش LH وGnRH، کاهش استرادیول، نامناسب شدن محیط رحم، بروز فحلی خاموش، اووسیت‌های کم کیفیت، مرگ رویانی و در نتیجه ناباروری می‌گردد. تنش گرمایی در گوساله‌ها نیز سبب افزایش میزان تعریق و بزاق، افزایش مصرف آب، افزایش دمای بدن، کاهش عملکرد کبد، تنش اکسیداتیو، بی‌قراری، کاهش ایمنی و افزایش حذف گوساله‌ها از گله می‌شود. می‌توان با اصلاحات فیزیکی محیط پرورش و نگهداری، توسعه ژنتیکی و اقدامات تولید مثلی و همچنین با مدیریت تغذیه اثرات منفی تنش حرارتی را کنترل کرده و یا آن‌را کاهش داد و به این ترتیب، سلامت وایمنی گوساله‎‌های شیری و تلیسه‌ها را تضمین نمود.

منابع

1. Ahmed BM, Younas U, Asar TO, Monteiro AP, Hayen MJ, Tao S, Dahl GE. Maternal heat stress reduces body and organ growth in calves: Relationship to immune status. JDS communications. 2021 Sep 1;2(5):295-9.
2. Broucek J, Kisac P, Uhrincat M. Effect of hot temperatures on the hematological parameters, health and performance of calves. International journal of biometeorology. 2009 Mar;53:201-8.
3. Baccari Jr F, Johnson HD, Hahn GL. Environmental heat effects on growth, plasma T3, and postheat compensatory effects on Holstein calves. Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine. 1983 Jul;173(3):312-8.
4. Dado-Senn B, Laporta J, Dahl GE. Carry over effects of late-gestational heat stress on dairy cattle progeny. Theriogenology. 2020 Sep 15;154:17-23.
5. Fischer-Tlustos AJ, Lopez A, Hare KS, Wood KM, Steele MA. Effects of colostrum management on transfer of passive immunity and the potential role of colostral bioactive components on neonatal calf development and metabolism. Canadian Journal of Animal Science. 2021 Feb 24;101(3):405-26.
6. Herbut P, Hoffmann G, Angrecka S, Godyń D, Vieira FM, Adamczyk K, Kupczyński R. The effects of heat stress on the behaviour of dairy cows–a review. Annals of Animal Science. 2021 Apr 1;21(2):385-402.
7. Tao S, Dahl GE, Laporta J, Bernard JK, Orellana Rivas RM, Marins TN. Physiology symposium: Effects of heat stress during late gestation on the dam and its calf. Journal of animal science. 2019 Apr 29;97(5):2245-57.