Hittestress

Tijdens warme perioden in het voorjaar en de zomer ondervinden veel dieren hittestress. Wat wordt er nu precies onder hittestress verstaan en vanaf welke temperaturen treedt hittestress op? De antwoorden op deze vragen vindt u in dit artikel.

hittestress

Thermoregulatie

Warmbloedige dieren kunnen hun inwendige lichaamstemperatuur binnen nauwe grenzen constant houden, onafhankelijk van de omgevingstemperatuur. Dit is belangrijk om alle processen in het lichaam optimaal te laten verlopen. Een complex thermo regulerend systeem van thermosensoren, thermo-effectoren en een thermo regulerend centrum in de hersenen maken dit mogelijk. Bij het definiëren van hittestress zijn enkele begrippen belangrijk: de comfortzone, de thermo neutrale zone en de onderste en bovenste kritische temperatuur van een dier.

hittestress-grafiek

Comfortzone

De comfortzone is het omgevingstemperatuurgebied waarbinnen een dier zijn lichaamstemperatuur kan handhaven enkel door vasomotie in de huid. Hierbij wordt geen extra energie verbruikt en kan het dier het meest efficiënt produceren. Bij omgevingstemperaturen beneden de comfortzone moet de warmteproductie van dier stijgen om een normale lichaamstemperatuur te behouden. Dit kan bijvoorbeeld door te rillen. Bij omgevingstemperaturen boven de comfortzone moet er óf extra warmte afgegeven worden óf minder warmte geproduceerd worden. Warme afgeven kan door hyperventilatie of zweten. Het verlagen van de warmteproductie wordt meestal bereikt door een lagere voeropname. Deze aanpassingen van het dier zullen ten koste gaan van de productie.

Thermo neutrale zone

De thermo neutrale zone is het temperatuurtraject waarbij het dier de lichaamstemperatuur nog wel constant kan houden, maar waarbij dit wel extra energie kost. De thermo neutrale zone is begrenst door de onderste en bovenste kritische temperatuur. Bij omgevingstemperaturen boven de bovenste kritische temperatuur ondervindt een dier hittestress en wordt de productie zeer sterk negatief beïnvloed.

De grenzen van de comfortzone en de thermo neutrale zone zijn van vele factoren afhankelijk o.a. van de diersoort, het ras, de leeftijd, de relatieve luchtvochtigheid, de luchtsnelheid, de voeropname, de voersamenstelling en het productieniveau. Enkele in de wetenschappelijke literatuur vermelde waarden staan in onderstaande tabel weergegeven.

Bovengrens
comfortzone
Bovenste
kritische temperatuur
Hoogproductief lacterend rundvee2,8 24 °C 24 °C
Kalf 1 dag oud25 26 °C
Kalf 1 maand oud25 23 °C
Zuigende big24,26 32 °C 33 °C
Gespeende big24,26 27 °C 33 °C
Vleesvarken 60 kg11,15 24 °C 25 °C
Vleesvarken 100 kg13,15 21 °C < 24 °C
Zeug dracht10,15,26 24 °C 26 °C
Lacterende zeug18,22 22 °C 22 °C
Leghen5 22 °C
Vleeskuiken 1 dag oud9 36 °C
Vleeskuiken5 22 °C

Gevolgen van hittestress

Hittestress kan zich uiten in verminderde productie, verminderde vruchtbaarheid en slechtere karkaskwaliteit. Andere gevolgen van hittestress zijn verhoogde oxidatieve stress, verminderde immuniteit en zelfs verhoogde uitscheiding van resistente darmbacteriën.

De gevolgen van hittestress verminderen

De gevolgen van hittestress in warme perioden verminderen kan op verschillende manieren. Heel belangrijk zijn aanpassingen van huisvesting, management en voeding. Daarnaast kunnen dieren met behulp van extra vitaminen en mineralen beter omgaan met de warmte. Vooral bij pluimvee is aangetoond dat de toediening van extra vitaminen en mineralen kan bijdragen aan behoud van productiviteit en een goede immuniteit, maar ook bij runderen en varkens is bekend dat bijvoorbeeld de plasma vitamine C concentratie daalt bij hittestress.

Hieronder worden de effecten van de toediening van vitaminen weergegeven zoals die beschreven zijn voor pluimvee.

Vitamine C

  • Verbeterde voeropname
  • Verbeterde groei
  • Verbeterde vruchtbaarheid en sperma kwaliteit
  • Daling mortaliteit
  • Verbeterde karkaskwaliteit
  • Vermindering van oxidatieve stress

Vitamine A 

  • Verbeterde eiproductie
  • Verbeterde groei, voederconversie en karkaskwaliteit
  • Hogere productie van antistoffen na vaccinatie
  • Vermindering van oxidatieve stress

Vitamine E 

  • Verbeterde eiproductie door verbeterde voeropname
  • Verbeterde karkaskwaliteit
  • Vermindering van oxidatieve stress
  • Verbetering van de immuniteit

Zink 

  • Eén van de belangrijkste componenten van het dieet bij hittestress
  • In combinatie met vitamine A verantwoordelijk voor vermindering van depressie door de hitte

Referenties

  1. Abidin Z.and Khatoon A. (2013) Heat stress in poultry and the beneficial effects of ascorbic acid (vitamin C) supplementation during periods of heat stress. World’s poultry science journal 69: 135-152.
  2. Atrian P. and Aghdam Shahryar H. (2012) Heat stress in dairy cows (a review). Research in Zoology 2(5): 31-37
  3. Biewenga G. and Meijering A. (2003) Ruimte voor de koe: moderne huisvesting van melkvee.
  4. Burvenich C. (1997) Fysiologie van de thermoregulatie.
  5. Charles, D.R. (2002) Responses to the thermal environment. D.R. Charles. Poultry Environment Problems, A guide to solutions 1-16.
  6. Collier R.J., Collier J.L. (2012) Environmental Physiology of Livestock.
  7. Eerdenburg F.J.C.M. van and Plekkenpol S.J. (2005) Heat stress in Dutch dairy cattle during summer. ISAH Warsaw, Poland 1: 229-232.
  8. Hahn G.L. (1981) Housing and management to reduce climatic impacts on livestock. J Animal Sci 52: 175-186.
  9. Hel W. van der, Verstegen M.W.A., Henken A.M., Brandsma H.A. (1991) The Upper Critical Ambient Temperature in Neonatal Chicks. Poultry Science 70(9): 1882-1887.
  10. Holmes C.W., Close W.H. (1977) The influence of climatic variables on energy metabolism and associated aspects of productivity in pigs. Nutrition and the Climatic Environment: 51-74.
  11. Huynh T.T.T., Aarnink A.J.A., Verstegen M.W.A., Gerrits W.J.J., Heetkamp M.J.W., Kemp B., Canh T.T. (2005) Effects of increasing temperatures on physiological changes in pigs at different relative humidities. Journal of  Animal  Science 83:1385-1396.
  12. Kadzere C.T., Murphy M.R., Silanikove N., Maltz E. (2002) Heat stress in lactating dairy cows: a review. Livestock Production Science 77:  59-91.
  13. Lambooy E., Hel W. van der, Hulsegge B., Brandsma H. (1987) Effect of environmental temperature and air velocity two days preslaughtering on heat production, weight loss and meat quality in non-fed pigs. In: Energy metabolism in farm animals: effect of housing, stress and disease (ed. By M. Verstegen and A. Henken) Martinus Nijhoff, Dordrecht 164-179.
  14. Lin H., Jiao H.C.,Buyse J., Decuypere E. (2002) Strategies for preventing heat stress in poultry. World’s Poultry Science Journal 62.
  15. McFarlane J, Cunningham F. (1993) Environment: proper ventilation is key to top performance. Veterinary Scope 3(1): 6-9.
  16. Moro M.H., Beran G.W., Griffith R.W., Hoffman L.J. (2000) Effects of heat stress on the antimicrobial drug resistance of Escherichia coli of the intestinal flora of swine. Journal of Applied Microbiology 88: 836-844.
  17. Morrow-Tesch J.L., McGlone J.J., Salak-Johnson J.L.(1994) Heat and social stress effects on pig immune measures. Journal of Animal  Science 72: 2599-2609.
  18. Odehnalová S., Vinkler A., Novák P., Drábek J. (2008) The dynamics of changes in selected parameters in relation to different air temperature in the farrowing house for sows. Czech J Anim Sci 53(5): 195-203.
  19. Olivo R., Scares A.L., Ida E.L., Shimokomaki M. (2001) Dietary vitamin E inhibits poultry PSE and improves meat functional properties.  Journal of Food Biochemistry 25(4):  271–283.
  20. Padilla L. (2006) Heat stress decreases plasma vitamin C concentration in lactating cows. Livestock Science 101(1-3): 300-304.
  21. Puthpongsiriporn U., Scheideler S.E., Sell J.L., Beck M.M. (2002) Effects of Vitamin E and C Supplementation on Performance, In: Vitro Lymphocyte Proliferation, and Antioxidant Status of Laying Hens during Heat Stress. Poultry Science Association.
  22. Quiniou N., Noblet J. (1999) Influence of high ambient temperatures on performance of multiparous lactating sows. J Anim Sci 77: 2124–2134.
  23. Sahin K., Sahin N., Kucuk O., Hayirli A., Prasad A.S. (2009) Role of dietary zinc in heat-stressed poultry: A review. Poultry Science Association.
  24. Verstegen M.W.A. (1987) Swine. In: World animal science, B5: bioclimatology and the adaption of livestock (ed. By HD. Johnson) Elsevier, Amsterdam 245-258.
  25. Wathes C.M., Jones C.D.R., Webster A.J.F. (1983) Ventilation, air hygiene and animal health. Vet Rec 113:554–559.
  26. Zhang Y. (1994) Swine building ventilation: a guide for confinement swine housing in cold climates. Prairie Swine Centre Saskatoon, Canada, p144.