Estrés por calor en rumiantes: más allá de la termorregulación

Implicaciones metabólicas, intestinales e inmunitarias en vacas lecheras y ganado vacuno de engorde

Introducción: mucho más que un problema de temperatura

El estrés por calor en rumiantes constituye un desafío creciente para la salud, el bienestar y la productividad de las explotaciones. Tradicionalmente, sus efectos se han atribuido a una capacidad insuficiente para disipar el calor acumulado: aumenta la temperatura corporal, disminuye el consumo y se deteriora el rendimiento productivo.

Sin embargo, esta interpretación resulta incompleta. La reducción del consumo explica solo una parte de las pérdidas observadas. La exposición al calor también puede alterar la integridad intestinal, la respuesta inmunitaria, el equilibrio oxidativo, la regulación endocrina y el metabolismo de los nutrientes.

Por tanto, el estrés por calor debe entenderse como una respuesta sistémica con componentes metabólicos e inflamatorios. Este enfoque es especialmente relevante en las vacas lecheras de alta producción, que generan grandes cantidades de calor durante la fermentación ruminal y la síntesis de leche, y también en el ganado vacuno de engorde, donde el peso, el grado de engrasamiento y las condiciones de alojamiento pueden aumentar la susceptibilidad.

Evaluación del estrés térmico: más allá del THI

El índice temperatura-humedad (THI) continúa siendo la herramienta más utilizada para estimar la carga térmica ambiental. Los primeros sistemas situaban el inicio del estrés alrededor de un THI de 72; posteriormente, distintos estudios propusieron reducir el umbral hasta aproximadamente 68 para vacas Holstein de alta producción.

El THI no constituye, sin embargo, una frontera biológica exacta. Se han descrito alteraciones del consumo, la producción o la composición de la leche con valores inferiores a 68, y el umbral varía según la respuesta evaluada, el nivel productivo, la fase de lactación, la aclimatación y el sistema de alojamiento. Como referencia práctica, el riesgo comienza a aumentar alrededor de 68, pero también deben considerarse las horas de exposición, la carga acumulada y la recuperación nocturna.

Además, el THI no incorpora directamente la radiación solar ni la velocidad del aire. Índices como el Comprehensive Climate Index (CCI) incluyen estas variables y pueden asociarse mejor con determinados indicadores fisiológicos. En granja, la evaluación debería combinar los datos ambientales —registrados preferiblemente dentro de las instalaciones y a la altura de los animales— con la frecuencia respiratoria, la temperatura corporal, el tiempo de rumia, el consumo y el comportamiento.

Fisiopatología del estrés por calor en rumiantes

Respuestas para disipar el calor

Cuando la carga térmica supera la capacidad del animal para eliminar calor, aumenta la frecuencia respiratoria y la perfusión cutánea, se incrementa el consumo de agua, disminuye la ingestión y cambia el comportamiento: los animales permanecen más tiempo de pie y reducen el descanso en decúbito.

Estas respuestas son inicialmente adaptativas. La menor ingestión reduce el calor asociado a la fermentación y al metabolismo, pero limita el aporte de energía y nutrientes. En condiciones experimentales se han observado reducciones del consumo próximas al 30 %, aunque su magnitud depende de la intensidad y duración de la exposición, el nivel productivo y la eficacia de la refrigeración.

Un estudio comparó vacas expuestas al calor con vacas mantenidas en condiciones termoneutrales y alimentadas de forma restringida para igualar el consumo de las primeras (pair-fed). Las vacas sometidas a calor produjeron 9,6 kg menos de leche al día, mientras que la reducción en el grupo pair-fed fue de 4,8 kg/día. En las condiciones experimentales evaluadas, estos resultados indican que la disminución del consumo explicó aproximadamente la mitad de la pérdida productiva.

Barrera intestinal y activación inmunitaria

Para favorecer la disipación aumenta el flujo sanguíneo hacia la periferia y puede disminuir la perfusión esplácnica. La reducción del aporte de oxígeno al tracto gastrointestinal puede alterar las uniones estrechas del epitelio y aumentar la permeabilidad intestinal, fenómeno conocido como síndrome de intestino permeable o leaky gut. En vacas lecheras se han observado asociaciones entre el estrés térmico y distintos marcadores de permeabilidad gastrointestinal, aunque la magnitud de la respuesta varía entre animales y diseños experimentales.

El deterioro de la barrera puede facilitar el paso de componentes microbianos, como los lipopolisacáridos (LPS), hacia la circulación. Su reconocimiento por receptores inmunitarios activa vías inflamatorias que requieren energía, glucosa y aminoácidos. Estos nutrientes dejan entonces de estar plenamente disponibles para la producción, el crecimiento o la reproducción.

Estrés oxidativo y alteraciones neuroendocrinas

La exposición al calor también altera el equilibrio oxidativo y la regulación neuroendocrina del animal. El aumento de la producción de especies reactivas de oxígeno puede superar la capacidad antioxidante celular y favorecer la peroxidación lipídica, el daño de proteínas y ADN y la disfunción mitocondrial. En la glándula mamaria, este desequilibrio puede comprometer la actividad biosintética de las células epiteliales y contribuir al deterioro de la producción y composición de la leche.

Paralelamente, el estrés térmico modifica la actividad del eje hipotálamo-hipófisis-adrenal y de otros sistemas endocrinos. La respuesta hormonal depende de la intensidad y duración de la exposición, el grado de aclimatación y el momento de evaluación. Estas alteraciones contribuyen a modificar el metabolismo, la respuesta inmunitaria y la distribución de los nutrientes.

Reprogramación metabólica e insulina

A diferencia de lo que ocurre en un balance energético negativo convencional, las vacas sometidas a calor suelen presentar concentraciones de insulina relativamente elevadas o una respuesta insulínica mayor que las vacas pair-fed. Esta adaptación favorece la utilización de glucosa y limita la movilización de las reservas adiposas, lo que ayuda a explicar unas concentraciones de ácidos grasos no esterificados (NEFA) inferiores a las esperadas.

La mayor dependencia de la glucosa como combustible reduce su disponibilidad para la síntesis de lactosa, principal determinante osmótico del volumen de leche. Junto con los cambios del consumo y la fermentación ruminal, esta redistribución de nutrientes también puede contribuir a las alteraciones de grasa y proteína lácteas. El trans-10, cis-12 CLA es un inhibidor conocido de la síntesis de grasa, pero su contribución específica a la depresión causada directamente por el calor no está suficientemente establecida.

Estrés por calor en ganado vacuno lechero

Producción y composición de la leche

Durante los episodios de calor, la producción de leche disminuye como consecuencia del menor consumo y de las alteraciones metabólicas que afectan a la utilización de los nutrientes. La magnitud de esta respuesta varía según el nivel productivo de la vaca, la intensidad y duración de la exposición, la posibilidad de recuperación durante la noche y la eficacia de los sistemas de refrigeración. En situaciones de estrés térmico intenso, las pérdidas pueden aproximarse o incluso superar los 10 kg de leche por vaca y día.

La respuesta productiva no siempre es inmediata: puede manifestarse con cierto retraso y persistir durante varios días después de que mejoren las condiciones ambientales. El calor también puede reducir la producción de grasa, proteína y sólidos totales, además de modificar el perfil de ácidos grasos de la leche. Estos cambios responden a la acción conjunta del menor consumo, la selección de partículas de la dieta, las alteraciones de la fermentación y la biohidrogenación ruminal, la menor disponibilidad de precursores y los efectos del estrés oxidativo y la inflamación sobre la glándula mamaria.

Reproducción

La reproducción es especialmente sensible al calor. El estrés térmico puede afectar al desarrollo folicular, la competencia del ovocito, la expresión del celo, la función luteal, el ambiente uterino y la supervivencia embrionaria temprana. Como consecuencia, durante los periodos cálidos suelen disminuir la tasa de inseminación y la probabilidad de concepción, aunque la magnitud varía según el clima, el sistema reproductivo y las medidas de refrigeración.

Periodo seco y transición

El impacto del estrés térmico no se limita a la lactación. La exposición durante las últimas semanas de gestación puede alterar el desarrollo de la glándula mamaria y la función inmunitaria, además de reducir la producción de leche en la lactación siguiente. Por ello, las medidas de refrigeración deben incluir también a las vacas secas y, especialmente, a los animales próximos al parto.

Los efectos pueden extenderse a la descendencia. Los terneros nacidos de vacas expuestas al calor durante la gestación pueden presentar menor peso al nacimiento, alteraciones en la adquisición de inmunidad pasiva y cambios en el crecimiento y el rendimiento posterior. También se han observado modificaciones en la expresión génica y la metilación del ADN, lo que apunta a posibles mecanismos de programación fetal y epigenética.

Estrés por calor en ganado vacuno de engorde

En los sistemas de producción de carne, el riesgo aumenta especialmente en la fase final del engorde. El peso corporal, el grado de engrasamiento y la exposición a la radiación dificultan la eliminación del calor; durante episodios extremos pueden comprometerse el bienestar, el rendimiento e incluso la supervivencia.

Respuestas y consecuencias productivas

El aumento de la frecuencia respiratoria es una de las primeras respuestas observables. Si la carga térmica progresa aparecen jadeo con la boca abierta, protrusión de la lengua y salivación excesiva, signos de que el animal tiene dificultades para controlar su temperatura. También aumenta el consumo de agua, disminuye la actividad y los animales buscan sombra o se concentran cerca de los bebederos.

La reducción del consumo limita la energía disponible para el crecimiento y puede disminuir la ganancia media diaria. Una exposición breve puede tener consecuencias limitadas, mientras que varios días sin recuperación nocturna favorecen la acumulación de calor. Los estudios en cebaderos confirman que la sombra reduce la carga térmica y mejora la respuesta fisiológica, el comportamiento y el rendimiento.

Factores de riesgo y evaluación

La susceptibilidad al calor no es igual en todos los animales. La capa oscura se asocia con una mayor absorción de radiación solar y, por tanto, con una respuesta térmica más intensa que la observada en animales de capa clara. El grado de engrasamiento, los antecedentes de enfermedad respiratoria y un temperamento excitable también pueden aumentar el riesgo. Asimismo, los animales con mayor influencia de Bos indicus, como Brahman y sus cruces, suelen mostrar una mayor tolerancia al calor que los Bos taurus puros y sus cruces.

En los cebaderos abiertos, la carga térmica está condicionada no solo por la temperatura y la humedad, sino también por la radiación solar y la velocidad del viento, factores que el THI no incorpora directamente. Por ello, en ganado vacuno de engorde puede utilizarse el índice de carga térmica o Heat Load Index (HLI), que integra la temperatura de globo negro —indicativa del efecto combinado de la temperatura ambiental y la radiación—, la humedad relativa y la velocidad del viento. Su interpretación debe complementarse con la duración del episodio, la recuperación nocturna, la frecuencia respiratoria, el grado de jadeo, el consumo y las características individuales de los animales.

THI, CCI y HLI: ¿qué mide cada índice?

El Índice Temperatura-Humedad (Temperature-Humidity Index, THI) es la herramienta más extendida para evaluar el riesgo de estrés térmico. Combina la temperatura del aire y la humedad relativa, por lo que resulta sencillo de calcular y útil para el seguimiento de vacas lecheras, especialmente en instalaciones cubiertas o protegidas de la radiación solar.

Sin embargo, dos animales expuestos al mismo THI pueden experimentar cargas térmicas diferentes. La radiación solar incrementa el calor recibido, mientras que el movimiento del aire favorece su disipación. Como el THI no incorpora directamente estos factores, puede infraestimar el riesgo en animales expuestos al sol y sobreestimarlo cuando existe una ventilación eficaz.

El Índice Climático Integral (Comprehensive Climate Index, CCI) ofrece una evaluación ambiental más completa al integrar la temperatura del aire, la humedad relativa, la velocidad del viento y la radiación solar. Expresa el resultado como una temperatura ambiental equivalente y puede utilizarse tanto en condiciones de calor como de frío. Resulta especialmente interesante en pastoreo, parques exteriores y sistemas donde la exposición al sol y al viento tiene una influencia importante.

El Índice de Carga Térmica (Heat Load Index, HLI) fue desarrollado específicamente para ganado vacuno de engorde en cebaderos. Combina la temperatura de globo negro, la humedad relativa y la velocidad del viento. La temperatura de globo negro refleja la carga térmica asociada al ambiente y a la radiación recibida, por lo que el HLI describe mejor las condiciones experimentadas por los animales alojados en corrales abiertos.

Una ventaja adicional del HLI es su utilización junto con la Carga Térmica Acumulada, conocida como Accumulated Heat Load (AHL). Este modelo considera no solo la intensidad del episodio, sino también su duración y la capacidad del animal para eliminar durante la noche el calor acumulado. De este modo, permite distinguir entre un pico térmico breve y varios días consecutivos sin una recuperación nocturna suficiente.

Comparación de las variables ambientales, aplicaciones y limitaciones del índice temperatura-humedad (THI), el Comprehensive Climate Index (CCI) y el Heat Load Index (HLI). El HLI puede combinarse con la carga térmica acumulada (AHL) para considerar la duración del episodio y la recuperación nocturna.

Ningún índice describe por completo la respuesta de todos los animales. Su interpretación debe complementarse con la observación de la frecuencia respiratoria, el jadeo, la temperatura corporal, el consumo, la rumia y el comportamiento, además de considerar la raza, el color de la capa, el peso, el nivel productivo, el estado sanitario y el grado de aclimatación.

Estrategias de mitigación

La prevención requiere combinar medidas ambientales, de manejo y nutricionales. La prioridad es reducir la carga térmica y facilitar su eliminación; la nutrición y los aditivos son herramientas complementarias y no sustituyen unas instalaciones adecuadas.

Manejo e instalaciones

El acceso permanente a agua limpia y fresca es esencial. Durante los periodos cálidos deben revisarse el caudal, la capacidad de reposición, el número de bebederos y su accesibilidad. La sombra debe permitir que todos los animales puedan utilizarla sin limitar la circulación de aire.

En vacas lecheras, los ventiladores combinados con aspersores de gota gruesa favorecen la evaporación del agua aplicada sobre el animal. Los sistemas de nebulización enfrían principalmente el aire y son más eficaces en ambientes secos; con humedad elevada o ventilación insuficiente pueden resultar poco eficaces. En ganado de engorde, el uso de agua debe controlarse para evitar barro y deterioro del suelo.

• Realizar movimientos, tratamientos y cargas durante las horas más frescas.
• Reducir el tiempo en mangas y corrales de espera y evitar el agrupamiento.
• Mantener limpios los bebederos y comprobar diariamente el caudal.
• Vigilar especialmente a los animales pesados, engrasados, de capa oscura o con antecedentes respiratorios.
• Mantener la ventilación nocturna para favorecer la disipación del calor acumulado.

Estrategias nutricionales

El objetivo es sostener el aporte de nutrientes sin aumentar innecesariamente el calor de fermentación y metabolismo ni comprometer la función ruminal.

• Aumentar moderadamente la densidad energética cuando disminuye el consumo, evitando incrementos bruscos de almidón.
• Mantener suficiente fibra físicamente efectiva y utilizar ingredientes digestibles y de buena calidad higiénica.
• Evitar excesos de proteína y ajustar la dieta al consumo real.
• Ofrecer más alimento en las horas frescas, aumentar la frecuencia de suministro y retirar los restos calentados.
• Prevenir el calentamiento secundario de los ensilados y la ración unifeed.
• Revisar el aporte de sodio, potasio, magnesio, vitaminas y minerales antioxidantes.

Aumentar la densidad energética no significa simplemente añadir más concentrado. Una reducción excesiva de la fibra o una incorporación inadecuada de grasa puede perjudicar el consumo, la fermentación ruminal y la composición de la leche.

Aditivos para alimentación animal como herramientas de apoyo

Los aditivos para alimentación animal pueden complementar las medidas ambientales y nutricionales mediante diferentes vías de actuación. Una de ellas es la sensorial: determinadas combinaciones de compuestos aromáticos y extractos de aceites esenciales están orientadas a favorecer la adaptación del animal ante situaciones estresantes y a mantener un comportamiento alimentario más regular. Durante los episodios de calor, este enfoque puede contribuir a sostener el consumo, la rumia y el bienestar.

Otros extractos vegetales y especias actúan principalmente sobre la función digestiva, estimulando la salivación y contribuyendo al mantenimiento de la rumia y del equilibrio ruminal. Este apoyo resulta especialmente interesante cuando el calor reduce el consumo, modifica el patrón de ingestión y aumenta el riesgo de alteraciones fermentativas.

Los probióticos basados en cepas específicas de Bacillus ofrecen otra vía de intervención, orientada a mejorar la utilización de los nutrientes y favorecer el equilibrio de la microbiota intestinal. Por su parte, los derivados de levadura ricos en nucleótidos, manano-oligosacáridos y β-glucanos pueden proporcionar soporte nutricional a la función intestinal y a la respuesta inmunitaria.

Finalmente, los polifenoles procedentes de semillas y pieles de uva y otros compuestos antioxidantes pueden contribuir a reforzar las defensas del organismo frente al desequilibrio oxidativo asociado al calor.

Estas estrategias actúan sobre mecanismos diferentes y pueden utilizarse de forma complementaria dentro de programas adaptados a la especie, la fase productiva y el nivel de riesgo. Su aplicación no sustituye a la sombra, el agua, la ventilación o la refrigeración, sino que añade herramientas específicas para mejorar la resiliencia del animal.

Conclusiones

En definitiva, el estrés por calor en rumiantes no puede interpretarse únicamente como una consecuencia del aumento de la temperatura corporal. La exposición desencadena una respuesta sistémica en la que interactúan alteraciones termorreguladoras, intestinales, inmunitarias, oxidativas, endocrinas y metabólicas. Estos mecanismos explican por qué la disminución del consumo solo justifica una parte de las pérdidas y por qué los efectos pueden persistir después del episodio.

La prevención debe priorizar la reducción de la carga térmica mediante sombra, ventilación, agua suficiente y sistemas de refrigeración adaptados a cada explotación. Las estrategias nutricionales y los aditivos pueden ayudar a conservar la función ruminal e intestinal, el equilibrio hidroelectrolítico y la capacidad antioxidante, pero son medidas complementarias.

Ante el aumento de la frecuencia e intensidad de los episodios de calor, anticiparse será tan importante como actuar durante la exposición. Integrar indicadores ambientales con las respuestas de los animales permitirá diseñar programas orientados no solo a enfriar, sino también a preservar la salud, el bienestar, la eficiencia y la capacidad de recuperación.

Referencias

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