陳峰杰, 杜 斌, 李福星, 曹生生

(山西省運(yùn)城市畜牧獸醫(yī)發(fā)展中心,山西 運(yùn)城 044000)

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奶牛熱應(yīng)激發(fā)病機(jī)理影響因素及預(yù)防措施

陳峰杰, 杜 斌, 李福星, 曹生生

(山西省運(yùn)城市畜牧獸醫(yī)發(fā)展中心,山西 運(yùn)城 044000)

本文針對(duì)奶牛在規(guī)模健康養(yǎng)殖模式下，從生物學(xué)、生理學(xué)、免疫學(xué)三個(gè)方面分析了熱應(yīng)激的發(fā)病機(jī)理，熱應(yīng)激對(duì)奶牛的影響，并提出了科學(xué)的診斷方法，預(yù)防和治療措施。對(duì)奶牛規(guī)模健康養(yǎng)殖有所幫助。

奶牛；熱應(yīng)激；影響；預(yù)防措施

隨著奶牛集約化與產(chǎn)業(yè)化程度的提高，熱應(yīng)激在奶牛生產(chǎn)上的危害已日趨嚴(yán)重，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此已進(jìn)行了廣泛的研究。除遺傳、營(yíng)養(yǎng)外，環(huán)境是影響奶牛繁殖機(jī)能的最重要因素之一，而在環(huán)境因素中，溫度又是最主要的因子，特別是高溫引起的熱應(yīng)激。熱應(yīng)激從每年的4月份到10月份，影響到全年的三分之一。奶牛熱應(yīng)激是指奶牛對(duì)不利其生理活動(dòng)的環(huán)境高溫產(chǎn)生的非特異性應(yīng)答反應(yīng)的總和。熱應(yīng)激時(shí)，奶牛受到超過本身體溫調(diào)節(jié)能力的過度高溫刺激，作用于垂體 - 腎上腺皮質(zhì)系統(tǒng)所引起機(jī)體的非特異性防御反應(yīng)和特異性障礙的全身性適應(yīng)癥可導(dǎo)致奶牛的新陳代謝發(fā)生紊亂、生產(chǎn)性能下降、免疫力減弱、乳成分改變等變化。 奶牛正常體溫為 38.5～39.3 ℃，適宜的環(huán)境溫度范圍是5～25 ℃ , 奶牛生產(chǎn)最適宜的溫度為10～20 ℃ ，當(dāng)氣溫超過 27℃ 時(shí)，奶牛出現(xiàn)的采食量、生產(chǎn)繁殖性能和免疫力降低等熱應(yīng)激反應(yīng)。

奶牛熱應(yīng)激的臨床癥狀為：發(fā)病牛采食量降低，粗飼料采食量比精飼料采食量下降明顯。飲水量增加，通常奶牛每攝入1 kg干物質(zhì)時(shí)需飲水3 kg，但發(fā)病奶牛則需飲水7 kg以上。呼吸加快，奶牛正常呼吸為 18 次/min ， 27 ℃時(shí)呼吸開始加快，32 ℃ 時(shí)75 次/min，40 ℃ 時(shí)140 次/min，喘息時(shí)二氧化碳排出過多，血液 pH 值升高，可能發(fā)生呼吸堿中毒。產(chǎn)奶量下降、繁殖障礙、乳房炎、蹄病高發(fā)等。

1 奶牛熱應(yīng)激的生物學(xué)機(jī)制

奶牛耐寒怕熱，造成熱應(yīng)激的生物學(xué)機(jī)制主要包括：

1.1 奶牛體型大，每單位體重散熱面積小，如每千克體重體表面積為 0.1 m2，而100 kg 體重體表面積僅為2.2 m2，體重增加100 倍而體表面積僅增加 22 倍；

1.2 奶牛被毛和體組織的保溫性能好。奶牛的皮膚血管結(jié)構(gòu)特殊，較多的動(dòng)脈血外流，被回流的靜脈血吸收，“逆流熱交換”減少體熱損失，這種血管在皮膚分布很廣的特性使奶牛耐寒。

1.3 奶牛的汗腺不發(fā)達(dá)，呼吸蒸發(fā)是散熱的有效方法。奶牛正常呼吸為 18 次/min ， 27 ℃時(shí)呼吸開始加快，32 ℃ 時(shí)75 次/min，40 ℃ 時(shí)140 次/min，喘息時(shí)二氧化碳排出過多，血液 pH 值升高，可能發(fā)生呼吸堿中毒。

1.4 奶牛在飼料消化和利用過程中可以產(chǎn)生大量的熱量，牛每日喂 6 kg 干草和1 kg 精料時(shí)，產(chǎn)生熱量31.6l MJ(366W) ，饑餓時(shí)為 22.11 MJ(256W) 。

1.5 奶牛在產(chǎn)乳過程中產(chǎn)生大量的熱，生產(chǎn) 1 kg 含乳脂4 %標(biāo)準(zhǔn)乳，黑白花奶牛需增2.21～2.9l MJ 的能耗，而 1 kg 奶本身所含的能量為3.13 MJ ，可見用于生產(chǎn)乳所消耗的能量已經(jīng)超過產(chǎn)品乳所含能量的 2/3 以上。奶牛日產(chǎn) 20kg 乳需增加44.18～58.24MJ 能耗，這些能量均以熱的形式損失。

2 奶牛熱應(yīng)激的生理學(xué)機(jī)制

熱應(yīng)激時(shí)，奶牛腎上腺髓質(zhì)分泌的腎上腺素和去甲腎上腺素增加，引起呼吸和心跳加快、血壓升高、組織代謝加強(qiáng)、肝糖元分解增強(qiáng)、脂肪分解加速、血液中游離脂肪酸增多、葡萄糖和脂肪酸氧化過程增強(qiáng)、組織耗氧量和產(chǎn)熱量增加。

3 奶牛熱應(yīng)激的免疫學(xué)的機(jī)理

當(dāng)奶牛處在熱應(yīng)激的環(huán)境中時(shí)，可導(dǎo)致機(jī)體的免疫力下降，不同程度地降低了機(jī)體細(xì)胞免疫和體液免疫的能力，有利于病原微生物的孳生繁殖，使奶牛對(duì)疾病抵抗力相對(duì)降低。因而，奶牛在夏季乳房炎、胎衣不下和子宮內(nèi)膜炎增加，容易發(fā)生中暑和日射病。

例如，乳房炎發(fā)病率夏季比春季高 8%，熱應(yīng)激可顯 著降低γ-球蛋白含量，甲狀腺分泌降低，影響蛋白質(zhì)的合成，使血液總蛋白、白蛋白和球蛋白水平明顯下降。

4 熱應(yīng)激對(duì)奶牛的影響

4.1 熱應(yīng)激對(duì)母牛繁殖性能的影響

熱應(yīng)激對(duì)母牛繁殖力具有很大的影響。熱應(yīng)激可使孕酮和雌激素水平降低，LH分泌下降，F(xiàn)SH 減少。母牛主導(dǎo)卵泡發(fā)育提前，到正式排卵時(shí)已經(jīng)老化，發(fā)情周期延長(zhǎng)，出現(xiàn)短促發(fā)情甚至乏情，從而影響受胎率。當(dāng)每日平均溫度從33.3℃升至41.7℃ ，母牛的受胎率由61.5%下降至37%。此外，母牛表皮血管舒張，子宮毛細(xì)血管血流量減少，造成胚胎營(yíng)養(yǎng)不足引起胚胎死亡或胚胎吸收。

短期熱應(yīng)激影響子宮內(nèi)膜分泌及本身的功能，降低胚胎質(zhì)量，抑制胚胎發(fā)育，引起胚胎早期死亡；長(zhǎng)期熱應(yīng)激導(dǎo)致秋季繁殖力仍處于較低水平，主要表現(xiàn)為受胎率降低，胎衣不下發(fā)病率升高。 當(dāng)溫度超過 24℃ 時(shí)，母牛食欲下降，采食量減少，能量和基本營(yíng)養(yǎng)缺乏；溫度35℃時(shí)，母牛的發(fā)情周期延長(zhǎng)，出現(xiàn)短促發(fā)情甚至乏情，影響適時(shí)配種，受胎率明顯下降，早期胚胎死亡增多，容易流產(chǎn)，而且分娩出的犢牛體重減輕。在熱應(yīng)激下，母牛主導(dǎo)卵泡發(fā)育提前，到正式排卵時(shí)已經(jīng)老化，子宮毛細(xì)血管血流量減少，造成胚胎營(yíng)養(yǎng)不足，引起胚胎死亡或胚胎吸收。熱應(yīng)激的滯后效應(yīng)也可發(fā)生在天氣已經(jīng)轉(zhuǎn)涼的秋季(10-11月)。

造成母牛繁殖機(jī)能下降的主要原因主要有：

4.1.1 由于體溫的升高，使生殖道過熱，不利于受精卵的發(fā)育和附植。

4.1.2 高溫條件下子宮血液供給胚胎發(fā)育所需的養(yǎng)分、氧及水分相對(duì)不足，導(dǎo)致胎盤發(fā)育受阻。

4.1.3 是由于高溫的刺激，奶牛的免疫力下降，食欲減退，造成營(yíng)養(yǎng)不良抑制了胚胎的發(fā)育。

4.1.4 是熱應(yīng)激影響子宮 PG 分泌，導(dǎo)致黃體成熟前就被溶解，胚胎丟失。

4.2 熱應(yīng)激對(duì)采食量和消化率的影響

熱應(yīng)激時(shí)奶牛的反應(yīng)首先表現(xiàn)為食欲降低，采食量減少，從而造成機(jī)體營(yíng)養(yǎng)攝人量不足。牛在持續(xù)熱應(yīng)激下，22℃～25℃時(shí)采食量開始下降；超過32℃，采食量約減少20%；在40℃時(shí)的采食量通常不會(huì)超過18℃～20℃時(shí)的60%；40℃以上，有不耐熱品種停止采食。

奶牛在熱應(yīng)激時(shí)，延長(zhǎng)食糜過胃時(shí)間，通過胃壁上的胃伸張感受器作用于下丘腦厭食中樞，反饋減少采食量。高溫、高濕的嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激，可引起消化率下降。瘤胃微生物對(duì)溫度要求嚴(yán)格，39 -39.5℃最活躍，高于此溫度對(duì)瘤胃發(fā)酵不利。夏季，奶牛因炎熱而大量飲水，導(dǎo)致瘤胃內(nèi)容物流通速度過快，會(huì)造成瘤胃消化不良。同時(shí)，熱應(yīng)激導(dǎo)致奶牛采食量的下降，必然會(huì)影響瘤胃的pH值，造成消化障礙。其它的環(huán)境因素如濕度、風(fēng)速及熱輻射等與環(huán)境溫度可共同影響飼料的消化。

4.3 熱應(yīng)激對(duì)母牛產(chǎn)奶性能的影響

熱應(yīng)激對(duì)母牛產(chǎn)奶性能的第一個(gè)顯著的影響就是使其產(chǎn)奶量下降。熱應(yīng)激引起奶牛代謝機(jī)能和酶活性的改變，導(dǎo)致采食量的下降和飼料利用率降低，造成體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)不足，能量消耗增加，母牛的生長(zhǎng)激素、雌激素及前列腺素分泌減少，影響了乳房發(fā)育，常常導(dǎo)致產(chǎn)奶量不同程度的下降。

在21℃以上時(shí)，當(dāng)氣溫升高引起體溫上升，每升高0.6℃，采食量下降1.4 kg，產(chǎn)乳量下降1.8 kg在高溫應(yīng)激的影響下，母牛產(chǎn)奶性能的的第二個(gè)顯著變化是乳脂率降低。奶牛喜食精料而厭食粗料，瘤胃內(nèi)低脂肪酸如乙酸、丙酸等的比例縮少、乳脂率降低。

5 熱應(yīng)激的診斷

5.1 監(jiān)測(cè)牛舍溫度和濕度(干濕溫度計(jì))

當(dāng)牛舍內(nèi)溫度達(dá)到30℃，空氣相對(duì)濕度達(dá)到70%時(shí)，處于輕度的熱應(yīng)激;當(dāng)牛舍內(nèi)溫度達(dá)到35℃，空氣相對(duì)濕度達(dá)到80%時(shí)，處于嚴(yán)重的熱應(yīng)激

5.2 計(jì)算溫濕指數(shù)(THI)

三種公式計(jì)算THI：

THI=0.72(Td+Tw)+40.6

THI=Td+0.36Tdp+41.2

THI=0.80Td+(Td-14.4)RH+46.4

公式中Td、Tw、Tdp和RH分別表示干球溫度、濕球溫度、露點(diǎn)和相對(duì)濕度

當(dāng)THI<72，無熱應(yīng)激;

5.3 測(cè)定直腸溫度

如果有一半的牛直腸溫度超過39.4℃，說明處于輕度的熱應(yīng)激狀態(tài);如果有一半的牛直腸溫度超過40.0℃，處于嚴(yán)重的熱應(yīng)激狀態(tài)。

5.4 測(cè)定呼吸頻率

如果有一半的牛呼吸頻率高于80次/min，處于輕度的熱應(yīng)激狀態(tài);如果有一半的牛呼吸頻率高于85次/分鐘，處于嚴(yán)重的熱應(yīng)激狀態(tài)。

5.5 監(jiān)測(cè)產(chǎn)奶量

如果牛群產(chǎn)奶量下降10%，說明處于輕度的熱應(yīng)激狀態(tài);如果牛群產(chǎn)奶量下降25%，說明處于嚴(yán)重的熱應(yīng)激狀態(tài)。

6 熱應(yīng)激的防治措施

6.1 充分利用風(fēng)扇和噴淋，做好防暑降溫工作

當(dāng)溫濕指數(shù)>72時(shí)，開啟風(fēng)扇通風(fēng)，促進(jìn)散熱。優(yōu)先保證新產(chǎn)牛的通風(fēng)。犢牛舍需要加裝風(fēng)扇，加強(qiáng)通風(fēng)，改善空氣質(zhì)量，降低病原微生物數(shù)量，降低肺炎的發(fā)病率。理想狀況：牛舍溫度超過21℃時(shí)，打開風(fēng)扇和噴頭。優(yōu)先和重點(diǎn)保證圍產(chǎn)后期牛的通風(fēng)。噴水頻率隨溫度增加：21℃～27℃時(shí)，每15分鐘一次; 27℃～32℃時(shí)，每10分鐘一次;大于32℃時(shí)，每5分鐘一次。

6.2 優(yōu)化日糧配方，科學(xué)飼喂

奶牛在熱應(yīng)激時(shí)采食量減少，飼料利用率降低。因此必須提高日糧的營(yíng)養(yǎng)水平，增加營(yíng)養(yǎng)的濃度，適當(dāng)提高精飼料的比例，從而彌補(bǔ)因采食量下降而造成的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)攝入不足。把日糧中蛋白質(zhì)的濃度比正常水平提高4%左右，使過瘤胃蛋白質(zhì)占粗蛋白質(zhì)比例達(dá)到35%～38%。補(bǔ)飼過瘤胃脂肪(如棉籽粒)，可以補(bǔ)充能量，并且降低體增熱，對(duì)于尤其適用于體況較差的奶牛。適當(dāng)減少青貯料比例，增大富含碳水化合物和水分、適口性好的飼料，如鮮嫩多汁的青草及瓜類果皮等。增加TMR含水量至50%～55%，可以提高飼料適口性，撒料后，及時(shí)推料/掃料，即使牛在短時(shí)間內(nèi)采食到足夠的飼料，保證不發(fā)生牛沒有吃飽或夠不到飼料吃的情況，也可以減少水分蒸發(fā)，保證飼料適口性，減少剩料量，避免腐敗變質(zhì)。在涼爽的早晨、傍晚、夜間飼喂，避開炎熱的中午，同時(shí)在夜間增加飼喂次數(shù)，可以提高食欲，增加采食量

6.3 定時(shí)平整臥床，及時(shí)添加墊料，使牛舒服地休息和反芻。

牛床舒適的標(biāo)準(zhǔn)是飼喂放頸夾后，90%的牛臥在臥床上;在擠奶廳待擠區(qū)及奶廳出口增設(shè)水槽，增加飲水量。在待擠區(qū)，安裝風(fēng)扇和噴霧降溫，水槽上方加遮陰網(wǎng)。

6.4 補(bǔ)充維生素

額外添加奶牛ADE膠丸，緩解熱應(yīng)激。不但能緩解奶牛熱應(yīng)激，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，提高泌乳量，還可以防止牛奶中脂肪氧化。維生素AD和E，對(duì)干奶牛更為重要。添加維生素C，可明顯抑制牛體溫上升，提高采食量，降低血液中皮質(zhì)醇濃度，增加骨中鈣的活性

6.5 補(bǔ)充電解質(zhì)，保證日糧陰陽(yáng)離子平衡(DCAB)

6.6 飼喂具有抗熱應(yīng)激功能的飼料添加劑，如生化黃腐酸系列等添加劑，它可以降低呼吸頻率和直腸溫度，減緩心跳速率，修復(fù)黏膜組織，提高免疫力等。

6.7 防治酸中毒

補(bǔ)充小蘇打、氧化鎂，防治酸中毒。每頭牛每天添加1.0%～1.5%的小蘇打和0.5%～0.7%的氧化鎂，可有效避免酸中毒的危害，提高產(chǎn)奶量。

6.8 調(diào)整產(chǎn)犢季節(jié)

科學(xué)安排配種工作，避免在7月和8月產(chǎn)犢，避開高溫季節(jié)，便于飼養(yǎng)管理，并且可以提高產(chǎn)奶量。另外，奶牛一般有60 d的干奶期，可以安排產(chǎn)犢季節(jié)為9～10月，這樣7月和8月為干奶期。

6.9 選育耐熱品種的奶牛

Influence of the Pathogenesis of Heat Stress in Dairy Cows and Its Preventive Measures

CHEN Feng-jie, DU Bin, LI Fu-xing, CAO Sheng-sheng

(TheDevelopmentCenterofAnimalHusbandryandVeterinaryMedicineinYunchengCity,Yuncheng,Shanxi, 044000,China)

Under the condition of health and large scale, the aim of this paper was to analyze the pathogenesis of heat stress and its influence on dairy cows, as well as propose scientific diagnostic methods, prevention and treatment measures from three aspects which included biology, physiology, immunology. This finding would help cows breeding healthy on a large scale.

cows; heat stress; influence; preventive measures

2015-11-13修改日期:2015-11-30

陳峰杰(1970-)，男，山西運(yùn)城人，高級(jí)畜牧師，主要從事奶牛畜牧獸醫(yī)技術(shù)推廣工作。

S823.2

A

1001-9111(2016)01-0078-03