奶牛热应激发病机理影响因素及预防措施

陈峰杰, 杜 斌, 李福星, 曹生生

(山西省运城市畜牧兽医发展中心,山西 运城 044000)



奶牛热应激发病机理影响因素及预防措施

陈峰杰, 杜 斌, 李福星, 曹生生

(山西省运城市畜牧兽医发展中心,山西 运城 044000)

本文针对奶牛在规模健康养殖模式下，从生物学、生理学、免疫学三个方面分析了热应激的发病机理，热应激对奶牛的影响，并提出了科学的诊断方法，预防和治疗措施。对奶牛规模健康养殖有所帮助。

奶牛；热应激；影响；预防措施

随着奶牛集约化与产业化程度的提高，热应激在奶牛生产上的危害已日趋严重，国内外学者对此已进行了广泛的研究。除遗传、营养外，环境是影响奶牛繁殖机能的最重要因素之一，而在环境因素中，温度又是最主要的因子，特别是高温引起的热应激。热应激从每年的4月份到10月份，影响到全年的三分之一。奶牛热应激是指奶牛对不利其生理活动的环境高温产生的非特异性应答反应的总和。热应激时，奶牛受到超过本身体温调节能力的过度高温刺激，作用于垂体 - 肾上腺皮质系统所引起机体的非特异性防御反应和特异性障碍的全身性适应症可导致奶牛的新陈代谢发生紊乱、生产性能下降、免疫力减弱、乳成分改变等变化。 奶牛正常体温为 38.5～39.3 ℃，适宜的环境温度范围是5～25 ℃ , 奶牛生产最适宜的温度为10～20 ℃ ，当气温超过 27℃ 时，奶牛出现的采食量、生产繁殖性能和免疫力降低等热应激反应。

奶牛热应激的临床症状为：发病牛采食量降低，粗饲料采食量比精饲料采食量下降明显。饮水量增加，通常奶牛每摄入1 kg干物质时需饮水3 kg，但发病奶牛则需饮水7 kg以上。呼吸加快，奶牛正常呼吸为 18 次/min ， 27 ℃时呼吸开始加快，32 ℃ 时75 次/min，40 ℃ 时140 次/min，喘息时二氧化碳排出过多，血液 pH 值升高，可能发生呼吸碱中毒。产奶量下降、繁殖障碍、乳房炎、蹄病高发等。

1 奶牛热应激的生物学机制

奶牛耐寒怕热，造成热应激的生物学机制主要包括：

1.1 奶牛体型大，每单位体重散热面积小，如每千克体重体表面积为 0.1 m2，而100 kg 体重体表面积仅为2.2 m2，体重增加100 倍而体表面积仅增加 22 倍；

1.2 奶牛被毛和体组织的保温性能好。奶牛的皮肤血管结构特殊，较多的动脉血外流，被回流的静脉血吸收，“逆流热交换”减少体热损失，这种血管在皮肤分布很广的特性使奶牛耐寒。

1.3 奶牛的汗腺不发达，呼吸蒸发是散热的有效方法。奶牛正常呼吸为 18 次/min ， 27 ℃时呼吸开始加快，32 ℃ 时75 次/min，40 ℃ 时140 次/min，喘息时二氧化碳排出过多，血液 pH 值升高，可能发生呼吸碱中毒。

1.4 奶牛在饲料消化和利用过程中可以产生大量的热量，牛每日喂 6 kg 干草和1 kg 精料时，产生热量31.6l MJ(366W) ，饥饿时为 22.11 MJ(256W) 。

1.5 奶牛在产乳过程中产生大量的热，生产 1 kg 含乳脂4 %标准乳，黑白花奶牛需增2.21～2.9l MJ 的能耗，而 1 kg 奶本身所含的能量为3.13 MJ ，可见用于生产乳所消耗的能量已经超过产品乳所含能量的 2/3 以上。奶牛日产 20kg 乳需增加44.18～58.24MJ 能耗，这些能量均以热的形式损失。

2 奶牛热应激的生理学机制

热应激时，奶牛肾上腺髓质分泌的肾上腺素和去甲肾上腺素增加，引起呼吸和心跳加快、血压升高、组织代谢加强、肝糖元分解增强、脂肪分解加速、血液中游离脂肪酸增多、葡萄糖和脂肪酸氧化过程增强、组织耗氧量和产热量增加。

3 奶牛热应激的免疫学的机理

当奶牛处在热应激的环境中时，可导致机体的免疫力下降，不同程度地降低了机体细胞免疫和体液免疫的能力，有利于病原微生物的孳生繁殖，使奶牛对疾病抵抗力相对降低。因而，奶牛在夏季乳房炎、胎衣不下和子宫内膜炎增加，容易发生中暑和日射病。

例如，乳房炎发病率夏季比春季高 8%，热应激可显 著降低γ-球蛋白含量，甲状腺分泌降低，影响蛋白质的合成，使血液总蛋白、白蛋白和球蛋白水平明显下降。

4 热应激对奶牛的影响

4.1 热应激对母牛繁殖性能的影响

热应激对母牛繁殖力具有很大的影响。热应激可使孕酮和雌激素水平降低，LH分泌下降，FSH 减少。母牛主导卵泡发育提前，到正式排卵时已经老化，发情周期延长，出现短促发情甚至乏情，从而影响受胎率。当每日平均温度从33.3℃升至41.7℃ ，母牛的受胎率由61.5%下降至37%。此外，母牛表皮血管舒张，子宫毛细血管血流量减少，造成胚胎营养不足引起胚胎死亡或胚胎吸收。

短期热应激影响子宫内膜分泌及本身的功能，降低胚胎质量，抑制胚胎发育，引起胚胎早期死亡；长期热应激导致秋季繁殖力仍处于较低水平，主要表现为受胎率降低，胎衣不下发病率升高。 当温度超过 24℃ 时，母牛食欲下降，采食量减少，能量和基本营养缺乏；温度35℃时，母牛的发情周期延长，出现短促发情甚至乏情，影响适时配种，受胎率明显下降，早期胚胎死亡增多，容易流产，而且分娩出的犊牛体重减轻。在热应激下，母牛主导卵泡发育提前，到正式排卵时已经老化，子宫毛细血管血流量减少，造成胚胎营养不足，引起胚胎死亡或胚胎吸收。热应激的滞后效应也可发生在天气已经转凉的秋季(10-11月)。

造成母牛繁殖机能下降的主要原因主要有：

4.1.1 由于体温的升高，使生殖道过热，不利于受精卵的发育和附植。

4.1.2 高温条件下子宫血液供给胚胎发育所需的养分、氧及水分相对不足，导致胎盘发育受阻。

4.1.3 是由于高温的刺激，奶牛的免疫力下降，食欲减退，造成营养不良抑制了胚胎的发育。

4.1.4 是热应激影响子宫 PG 分泌，导致黄体成熟前就被溶解，胚胎丢失。

4.2 热应激对采食量和消化率的影响

热应激时奶牛的反应首先表现为食欲降低，采食量减少，从而造成机体营养摄人量不足。牛在持续热应激下，22℃～25℃时采食量开始下降；超过32℃，采食量约减少20%；在40℃时的采食量通常不会超过18℃～20℃时的60%；40℃以上，有不耐热品种停止采食。

奶牛在热应激时，延长食糜过胃时间，通过胃壁上的胃伸张感受器作用于下丘脑厌食中枢，反馈减少采食量。高温、高湿的严重热应激，可引起消化率下降。瘤胃微生物对温度要求严格，39 -39.5℃最活跃，高于此温度对瘤胃发酵不利。夏季，奶牛因炎热而大量饮水，导致瘤胃内容物流通速度过快，会造成瘤胃消化不良。同时，热应激导致奶牛采食量的下降，必然会影响瘤胃的pH值，造成消化障碍。其它的环境因素如湿度、风速及热辐射等与环境温度可共同影响饲料的消化。

4.3 热应激对母牛产奶性能的影响

热应激对母牛产奶性能的第一个显著的影响就是使其产奶量下降。热应激引起奶牛代谢机能和酶活性的改变，导致采食量的下降和饲料利用率降低，造成体内营养不足，能量消耗增加，母牛的生长激素、雌激素及前列腺素分泌减少，影响了乳房发育，常常导致产奶量不同程度的下降。

在21℃以上时，当气温升高引起体温上升，每升高0.6℃，采食量下降1.4 kg，产乳量下降1.8 kg在高温应激的影响下，母牛产奶性能的的第二个显著变化是乳脂率降低。奶牛喜食精料而厌食粗料，瘤胃内低脂肪酸如乙酸、丙酸等的比例缩少、乳脂率降低。

5 热应激的诊断

5.1 监测牛舍温度和湿度(干湿温度计)

当牛舍内温度达到30℃，空气相对湿度达到70%时，处于轻度的热应激;当牛舍内温度达到35℃，空气相对湿度达到80%时，处于严重的热应激

5.2 计算温湿指数(THI)

三种公式计算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分别表示干球温度、湿球温度、露点和相对湿度

当THI<72，无热应激;

5.3 测定直肠温度

如果有一半的牛直肠温度超过39.4℃，说明处于轻度的热应激状态;如果有一半的牛直肠温度超过40.0℃，处于严重的热应激状态。

5.4 测定呼吸频率

如果有一半的牛呼吸频率高于80次/min，处于轻度的热应激状态;如果有一半的牛呼吸频率高于85次/分钟，处于严重的热应激状态。

5.5 监测产奶量

如果牛群产奶量下降10%，说明处于轻度的热应激状态;如果牛群产奶量下降25%，说明处于严重的热应激状态。

6 热应激的防治措施

6.1 充分利用风扇和喷淋，做好防暑降温工作

当温湿指数>72时，开启风扇通风，促进散热。优先保证新产牛的通风。犊牛舍需要加装风扇，加强通风，改善空气质量，降低病原微生物数量，降低肺炎的发病率。理想状况：牛舍温度超过21℃时，打开风扇和喷头。优先和重点保证围产后期牛的通风。喷水频率随温度增加：21℃～27℃时，每15分钟一次; 27℃～32℃时，每10分钟一次;大于32℃时，每5分钟一次。

6.2 优化日粮配方，科学饲喂

奶牛在热应激时采食量减少，饲料利用率降低。因此必须提高日粮的营养水平，增加营养的浓度，适当提高精饲料的比例，从而弥补因采食量下降而造成的营养物质摄入不足。把日粮中蛋白质的浓度比正常水平提高4%左右，使过瘤胃蛋白质占粗蛋白质比例达到35%～38%。补饲过瘤胃脂肪(如棉籽粒)，可以补充能量，并且降低体增热，对于尤其适用于体况较差的奶牛。适当减少青贮料比例，增大富含碳水化合物和水分、适口性好的饲料，如鲜嫩多汁的青草及瓜类果皮等。增加TMR含水量至50%～55%，可以提高饲料适口性，撒料后，及时推料/扫料，即使牛在短时间内采食到足够的饲料，保证不发生牛没有吃饱或够不到饲料吃的情况，也可以减少水分蒸发，保证饲料适口性，减少剩料量，避免腐败变质。在凉爽的早晨、傍晚、夜间饲喂，避开炎热的中午，同时在夜间增加饲喂次数，可以提高食欲，增加采食量

6.3 定时平整卧床，及时添加垫料，使牛舒服地休息和反刍。

牛床舒适的标准是饲喂放颈夹后，90%的牛卧在卧床上;在挤奶厅待挤区及奶厅出口增设水槽，增加饮水量。在待挤区，安装风扇和喷雾降温，水槽上方加遮阴网。

6.4 补充维生素

额外添加奶牛ADE胶丸，缓解热应激。不但能缓解奶牛热应激，增强机体免疫力，提高泌乳量，还可以防止牛奶中脂肪氧化。维生素AD和E，对干奶牛更为重要。添加维生素C，可明显抑制牛体温上升，提高采食量，降低血液中皮质醇浓度，增加骨中钙的活性

6.5 补充电解质，保证日粮阴阳离子平衡(DCAB)

6.6 饲喂具有抗热应激功能的饲料添加剂，如生化黄腐酸系列等添加剂，它可以降低呼吸频率和直肠温度，减缓心跳速率，修复黏膜组织，提高免疫力等。

6.7 防治酸中毒

补充小苏打、氧化镁，防治酸中毒。每头牛每天添加1.0%～1.5%的小苏打和0.5%～0.7%的氧化镁，可有效避免酸中毒的危害，提高产奶量。

6.8 调整产犊季节

科学安排配种工作，避免在7月和8月产犊，避开高温季节，便于饲养管理，并且可以提高产奶量。另外，奶牛一般有60 d的干奶期，可以安排产犊季节为9～10月，这样7月和8月为干奶期。

6.9 选育耐热品种的奶牛

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

陈峰杰(1970-)，男，山西运城人，高级畜牧师，主要从事奶牛畜牧兽医技术推广工作。

S823.2

A

1001-9111(2016)01-0078-03