INSTITUTO DE ZOOTECNIA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO ANIMAL SUSTENTÁVEL

AVALIAÇÃO DO SISTEMA DE RESFRIAMENTO ADIABÁTICO

EVAPORATIVO NA MELHORIA DO BEM-ESTAR DE NOVILHAS

LEITEIRAS EM CONFINAMENTO

Gianni Aguiar da Silva

NOVA ODESSA

FEVEREIRO 2013

GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO

SECRETARIA DE AGRICULTURA E ABASTECIMENTO AGÊNCIA PAULISTA DE TECNOLOGIA DOS AGRONEGÓCIOS

INSTITUTO DE ZOOTECNIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO ANIMAL SUSTENTÁVEL

Avaliação do sistema de resfriamento adiabático evaporativo na melhoria do

bem-estar de novilhas leiteiras em confinamento

Gianni Aguiar da Silva

Orientador: Dr. Irineu Arcaro Junior

Co-orientadora: Dra Luciandra Macedo de Toledo

Nova Odessa

Fevereiro, 2013

Dissertação apresentada ao

Programa de Pós-graduação do

Instituto de Zootecnia,

APTA/SAA, como parte dos

requisitos para obtenção do título

de Mestre em Produção Animal

Sustentável.

Ficha catalográfica elaborada pelo

Núcleo de Informação e Documentação do Instituto de Zootecnia

S586a Silva, Gianni Aguiar da

Avaliação do sistema de resfriamento adiabático evaporativo

na melhoria do bem-estar de novilhas leiteiras em

confinamento / Gianni Aguiar da Silva. Nova Odessa – SP,

2012.

69p.: il.

Dissertação (mestrado) – Instituto de Zootecnia.

APTA/SAA.

Orientador: Dr. Irineu Arcaro Junior

Co-orientadora: Dra Luciandra Macedo de Toledo

1. Sistema de resfriamento. 2. Bem-estar. 3. Novilhas

4. Leite. 5. Ambiente. I. Arcaro Junior, Irineu. II Toledo,

Luciandra Macedo de. III. Titulo.

CDD 635.953

GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO

SECRETARIA DA AGRICULTURA E ABASTECIMENTO AGÊNCIA PAULISTA DE TECNOLOGIA DOS AGRONEGÓCIOS

INSTITUTO DE ZOOTECNIA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO ANIMAL SUSTENTÁVEL

CERTIFICADO DE APROVAÇÃO

AVALIAÇÃO DO SISTEMA DE RESFRIAMENTO ADIABÁTICO

EVAPORATIVO NA MELHORIA DO BEM-ESTAR DE NOVILHAS

LEITEIRAS EM CONFINAMENTO

GIANNI AGUIAR DA SILVA

Orientador: Dr. Irineu Arcaro Junior

Co-orientadora: Dra. Luciandra Macedo de Toledo

Aprovado como parte das exigências para obtenção de título de MESTRE em Produção

Animal Sustentável, pela Comissão Examinadora:

Dr. Irineu Arcaro Junior

Soraia Vanessa Matarazzo

Universidade Estadual de Santa Cruz

Cecília José Veríssimo

Instituto de Zootecnia

Data da realização: 24 de janeiro de 2013

Presidente da Comissão Examinadora

Prof. Dr. Irineu Arcaro Junior

v

O tempo é longo demais para aqueles que esperam, rápido demais para aqueles que tem medo, longo demais para aqueles que sofrem, curto demais para aqueles que

estão alegres, mas para aqueles que amam o tempo é eterno. (Autor desconhecido)

Dedico este trabalho

Aos meus tios João e Myrian, pelo amor e dedicação. E por sempre acreditarem em mim e nunca desistirem; Aos meus primos José Fernando e Carlos, que sempre me aceitaram de coração aberto; Aos meus avós, Tereza e José (“in memorian”), exemplos de vida e luta. Obrigada por me amar e cuidarem de mim; À minha mãe Severina e aos meus irmãos, Giovani, Beatriz e Cristian, que apesar da distância sinto o amor de vocês sempre presente; À minha sobrinha Rayssa, que me mostrou o que é o amor incondicional;

Amo muito todos vocês!

O que vale na vida não é o ponto de partida e sim a caminhada. Caminhando e

semeando, no fim terás o que colher. (Cora Coralina)

vi

AGRADECIMENTOS

À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, por ter concedido bolsas

ao programa de pós-graduação do Instituto de Zootecnia, proporcionando tranquilidade para

a execução do projeto de estudo.

Ao meu orientador Dr. Irineu Arcaro Junior, pela orientação e dedicação ao longo desta fase.

À minha co-orientadora Dra. Luciandra M. de Toledo, pela orientação, auxílio e incentivo

durante todo o tempo.

Ao Dr. Luis Alberto Ambrósio, pelo auxílio e ensinamentos estatísticos, e por estar sempre

disposto a nos ajudar.

À pesquisadora Ivani Pozar Otsuk, que foi fundamental para realização das análises

estatísticas.

À Dra. Soraia Vanessa Matarazzo, pela paciência, sugestões e contribuições que favoreceram

a melhoria deste trabalho.

A todos os funcionários da fazenda Palmeiras, que estiveram sempre a disposição para ajudar

no que fosse preciso, em especial para Ana, Creuza, Gilberto, Ivo e Valter.

A todos que passaram pela casa dos estudantes da Palmeiras, e que contribuíram de forma

positiva com meu amadurecimento e aprendizado, e principalmente pelas novas amizades.

Um obrigado especial para Cynthia, Gisele, Angélica e Morgana.

Aos meus amigos Joana e Lucas, pela harmoniosa convivência e companheirismo em todos os

momentos.

À Debora, Nathália e Henrrique, que ajudaram na execução da fase experimental, e pela

amizade.

Aos meus colegas e amigos de classe, principalmente a Camila, Renato, Érika, Lauro e Carol,

pelos bons momentos no decorrer do mestrado.

Ao Edison, amigo e namorado, pela compreensão, apoio e fundamental ajuda durante todo o

projeto.

Obrigada a todos!

vii

Sumário

RESUMO ..................................................................................................................... ix

ABSTRACT..................................................................................................................x

Lista de Tabelas ........................................................................................................... xi

Lista de Figuras...........................................................................................................14

1 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 13

2 REVISÃO DE LITERATURA ............................................................................ 17

2.1 Importância das novilhas na produção leiteira..............................................17

2.2 Homeotermia ................................................................................................18

2.3 Bem-estar animal ..........................................................................................19

2.4 Comportamento animal .................................................................................21

2.5 Trocas de calor e seus efeitos sobre os animais ............................................22

2.6 Respostas dos animais ..................................................................................23

2.7 Índice de Temperatura e Umidade (ITU)......................................................25

2.8 Índice de Temperatura do Globo e Umidade (ITGU) ...................................26

2.9 Sistema de Resfriamento ..............................................................................26

2.10 Uso da Termografia ......................................................................................28

3 MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................. 31

3.1 Local e instalações ........................................................................................31

3.2 Animais e tratamentos ..................................................................................32

3.3 Delineamento Experimental .........................................................................32

3.4 Dieta ..............................................................................................................34

3.5 Dados ambientais ..........................................................................................35

3.6 Parâmetros Fisiológicos ................................................................................35

3.6.1 Frequência respiratória ............................................................................ 36

3.6.2 Temperatura retal ..................................................................................... 36

3.6.3 Temperatura superficial do pelame ......................................................... 36

viii

3.7 Avaliação do comportamento .......................................................................37

3.8 Análise estatística .........................................................................................38

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................................... 39

4.1 Variáveis ambientais e índices de conforto térmico .....................................39

4.2 Variáveis fisiológicas ....................................................................................46

4.3 Comportamento ............................................................................................51

5 CONCLUSÕES .................................................................................................... 57

6 REFERÊNCIAS ................................................................................................... 59

ix

RESUMO

A fim de melhorar o ambiente térmico para animais em confinamento, a pesquisa teve

como objetivo principal avaliar a influência do sistema de resfriamento adiabático evaporativo

(SRAE) sobre as variáveis climáticas, alterações fisiológicas e variáveis comportamentais em

novilhas leiteiras da raça Holandesa mantidas em confinamento. Foram utilizadas 12 novilhas,

distribuídas em três tratamentos: 1) Ventilação e SRAE por nebulização quando a temperatura

atingia 25°C a qualquer umidade (VN); 2) Ventilação e SRAE por Nebulização quando a

temperatura atingia 25°C com umidade relativa menor ou igual a 70% (VN 70%) e 3) Sem

sistema de resfriamento (SR). O delineamento experimental consistiu em um retângulo latino

repetido duas vezes. As variáveis ambientais foram coletadas diariamente, através de

dataloggers, durante todo o experimento. No total foram seis períodos experimentais com 13

dias de duração cada, divididos em dois dias de descanso, sem aplicação de nenhum

tratamento, seis de adaptação aos tratamentos e cinco dias de coleta, nos quais três dias eram

coletas das variáveis fisiológicas (frequência respiratória (FR), temperatura retal (TR) e

temperatura superficial do pelame (TS)) e dois dias de avaliação do comportamento. As

variáveis fisiológicas foram coletadas em cinco horários: às 7h, 10h, 13h, 16h e 19h. A TS foi

obtida através do uso da termografia de infravermelho na região da garupa, flanco, costela e

pata. Na análise comportamental foi observada a postura (em pé e deitada) e as atividades

realizadas pelos animais, em intervalos de 15 minutos. Nas condições que o presente trabalho

foi desenvolvido, com base nas variáveis ambientais (temperatura do ar, umidade relativa e

temperatura do globo negro), os tratamentos com nebulização possibilitaram melhores

condições térmicas ambientais para os animais que o tratamento sem resfriamento. Em

relação a TGN o tratamento VN 70% mostrou-se mais eficiente. Com base no índice de

conforto térmico ITU, todos os tratamentos mantiveram os animais em uma zona de

termoneutralidade, sem estresse calórico. Porém os tratamentos com SRAE foram melhores

que o tratamento sem resfriamento, apresentando valores menores. Quanto ao ITGU, todos os

tratamentos se encontraram dentro da zona de conforto, mas o tratamento VN 70% apresentou

valores menores quando comparado a VN, mas sem diferir do SR. A variável fisiológica

frequência respiratória (FR) apresentou resultados positivos, valores menores, para os

tratamentos providos com ventilação e nebulização, quando comparados ao SR,

principalmente nos horários mais quentes do dia. No entanto, para temperatura retal (TR),

somente no último horário de avaliação, às 19h, que os tratamentos com SRAE foi mais

eficiente que o tratamento SR. Para a temperatura superficial do pelame (TS), os tratamentos

com ventilação e nebulização também promoveram uma diminuição significativa para a

maioria das regiões analisadas, comparada ao SR. E, na avaliação do comportamento, pode-se

observar que não houve diferença para nenhuma das variáveis analisadas. Conclui-se que os

tratamentos com SRAE possibilitaram melhores condições térmicas ambientais para os

animais que o tratamento sem resfriamento, isso se refletiu em menor FR, TR e SR em alguns

horários de avaliação, principalmente nos horários mais quentes para algumas variáveis.

Palavras-chaves: comportamento, variáveis ambientais, variáveis fisiológicas, índices de

conforto térmico e nebulização.

x

ABSTRACT

In order to improve the thermal environment for animals in confinement, the research

aimed to evaluate the influence of evaporative cooling system (ECS) on climatic variables,

physiological and behavioral variables in Holstein dairy heifers kept in confinement. A total

of 12 heifers were distributed in three treatments: 1) Ventilation and ECS by nebulization

when the temperature reached 25 °C at any humidity (VN), 2) Ventilation and ECS by

nebulization when the temperature reached 25 °C with relative humidity less than or equal to

70% (70% VN) and 3) Without cooling system (SR). The experiment consisted of a Latin

rectangle repeated twice. The environmental variables were collected daily through

dataloggers, throughout the experiment. In total there were six experimental periods with 13

days each, divided into two rest days, without applying any treatment, six of adaptation to

treatment and five days of collection, in which three days were collections of physiological

variables (respiratory rate ( RR), rectal temperature (RT) and surface temperature of the fur

(TS)) and two days of the behavior evaluation. The physiological variables were collected at

five times: 7h, 10h, 13h, 16h and 19h. The TS was achieved through the use of infrared

thermography in the region of the rump, flank, rib and foot. In behavioral analysis was

observed posture (standing and lying) and the activities of the animals at intervals of 15

minutes. Conditions in which this work was developed, based on environmental variables (air

temperature, relative humidity and black globe temperature), treatment with nebulized best

possible thermal environmental conditions for animals treatment without cooling. Regarding

black globe temperature (BGT) the treatment VN 70% proved to be more efficient. Based on

thermal comfort index THI, all treatments kept the animals in a thermoneutrality zone without

heat stress. But the treatments with ECS were better than treatment without cooling, with

lower values. As for BGHI, all treatments were within the comfort zone, but treatment VN

showed 70% lower values when compared to VN, but without differ from SR. The

physiological variable respiratory rate (RR) showed positive results, lower values for

treatments provided with ventilation and fogging when compared to SR, especially in the

hottest hours of the day. However, for rectal temperature (RT), only the last time of

evaluation, 19h, that treatments with ECS was more efficient than the SR treatment. To coat

the surface temperature (TS), treatment with ventilation and fogging also promoted a

significant decrease for most regions analyzed, compared to SR. And, in the performance

evaluation, there was no difference for any of the variables. We conclude that treatment with

ECS enabled better thermal environment for the animals that treatment without cooling, this

was reflected in lower FR, TR and SR evaluation at certain times, especially at warmer for

some variables.

Keywords: behavior, environmental variables, physiological variables, thermal comfort

indices and nebulization.

xi

Lista de Tabelas

Tabela 1. Quadrado latino T de ordem 5 .................................................................................. 33

Tabela 2. Retângulo latino incompleto R de dimensão 3 x 4. .................................................. 33

Tabela 3. Retângulo latino incompleto R imerso no Quadrado latino T de ordem 5. .............. 34

Tabela 4. Esquema do quadrado latino utilizado no experimento ............................................ 34

Tabela 5. Composição químico-bromatológica do feno e da ração fornecidos para os animais

no período experimental. (Dados obtidos pelo Laboratório de Bromatologia e Análises

Minerais do Instituto de Zootecnia de Nova Odessa-SP) ......................................................... 35

Tabela 6. Médias e erros padrão das variáveis ambientais nos horários de avaliação. ............ 41

Tabela 7. Médias e erros padrão dos índices de conforto térmico nos dias de coletas

fisiológicas ................................................................................................................................ 44

Tabela 8. Médias e erros padrão das frequências respiratórias ................................................ 46

Tabela 9. Médias e erros padrão da temperatura retal .............................................................. 48

Tabela 10. Médias e erros padrão da temperatura superficial do pelame (TS) ........................ 50

xii

Lista de Figuras

Figura 1. Zona de termoneutralidade ........................................................................................ 19

Figura 2. Visualização das instalações ..................................................................................... 31

Figura 3. Esquema do delineamento experimental de cada período ........................................ 33

Figura 4. Câmera termográfica Fluke® Ti 25 utilizada para coletar as imagens durante

experimento .............................................................................................................................. 36

Figura 5. Seleção da temperatura da superfície do pelame A) Garupa, B) Flanco e costela e C)

Pata. .......................................................................................................................................... 37

Figura 6. Esquema de divisão das baias ................................................................................... 38

Figura 7. Valores máximos e mínimos registrados para a temperatura do ar .......................... 39

Figura 8. Valores máximos e mínimos registrados para umidade relativa ............................... 40

Figura 9. Frequências das atividades realizadas pelos animais para cada tratamento: comendo,

bebendo água, sem atividade aparente (SAA), ruminando e outras atividades (se

locomovendo, interação com outros animais, se lambendo, coçando, eliminação fisiológica) 52

Figura 10. Frequências das posturas em que os animais se encontravam (em pé ou deitado)

para todos os tratamentos ......................................................................................................... 53

Figura 11. Localização dos animais nas baias (1- comedouro, 2- área da frente logo após

comedouro, 3- área central da baia, 4- área externa) em todos os tratamentos VN

(Ventilação+nebulização), VN 70% (ventilação+nebulização com umidade ≤ 70%) e SR (sem

sistema de resfriamento) ........................................................................................................... 55

13

1 INTRODUÇÃO

O Brasil é o quinto maior produtor de leite com uma produção anual de 32,1

bilhões de litros em 2011, e o estado de São Paulo está em sexto lugar na produção

anual nacional, produzindo em média 1,6 bilhões de litros (IBGE, 2012). O crescimento

da produção de leite no Brasil e sua importância econômica evidenciam a busca pela

intensificação da produção, com animais mais produtivos, porém mais exigentes e

menos resistentes aos fatores do meio, como o clima, pois este ainda é uma questão que

representa importantes perdas ao setor.

O cuidado com o desenvolvimento das novilhas, animais jovens que irão

substituir os animais que ultrapassaram a idade reprodutiva e/ou doentes, é mais um

fator que poderá contribuir com a eficiência do processo de produção. Quanto melhor

seu crescimento e desenvolvimento, menor é a idade em que serão utilizados para

reprodução, diminuindo assim, o custo de criação da novilha e, por começar a vida

reprodutiva mais cedo, produzirão mais crias ao longo de sua vida.

Zotti (2010) observou que um dos fatores responsáveis pela baixa da

produtividade da produção leiteira é a relação clima/animal. Os elementos climáticos,

tais como temperatura, umidade relativa, vento e radiação solar, interferem

significativamente na produtividade do animal, essa influência é mais intensa nos

animais da raça Holandesa. Sendo assim, a produção ótima dependerá em grande parte

das construções e de manejo adequado para que contornem os efeitos provocados pelo

ambiente (MARTELLO et al.; 2004a).

14

As raças leiteiras especializadas oriundas de climas temperados na maioria dos

casos apresentam uma produção menor do que apresentavam nos seus países de origem,

devido ao fato de não estarem aclimatadas ao ambiente em que foram inseridas

(MATARAZZO, 2004). Quando os bovinos leiteiros são expostos a temperaturas fora

da sua zona de termoneutralidade fazem ajustes metabólicos para manter a

homeotermia, desviando para isso energia da produção e do crescimento (ARCARO

JUNIOR et al., 2005).

Para evitar perdas na produção em função do estresse térmico e manter o animal

em condições de conforto, faz-se necessária a adoção de técnicas de climatização do

ambiente, favorecendo as trocas térmicas e evitando o desconforto do animal. As

alternativas para manter ou melhorar o desempenho e o bem-estar dos animais em

climas quentes, necessariamente, envolvem a metabolização de energia e sua liberação

para o ambiente, por meio dos processos de trocas térmicas entre o animal e o ambiente

(INGRAM, 1978; JOHNSON, 1987).

A água é um excelente agente resfriador em virtude da sua alta capacidade

calórica e do elevado calor latente de vaporização. Dessa forma, durante épocas quentes

do ano, além da sombra, as vacas holandesas buscam água para se refrescar, e assim

entram em locais que tem água como, lagos e até mesmo bebedouros.

Com isso a movimentação do ar aliada ao resfriamento evaporativo e o uso de

sombras para minimizar o efeito da radiação solar são artifícios empregados para

potencializar a dissipação de calor do animal para o meio (WEST, 2003). A

climatização de ambientes, por meios artificiais, ocorre por aspersão de água na

cobertura, ventilação forçada, nebulização ou aspersão de água nos animais, associados

ou não uns aos outros (MARTELLO et al., 2004b). O sistema de resfriamento

evaporativo das instalações se expandiu rapidamente devido a sua praticidade técnica e

relação custo/benefício proporcionando melhoras significativas na produção de leite

(ARMSTRONG, 1994).

De acordo com Titto (1998) essas tecnologias, na maioria dos casos, são

desenvolvidas em países e regiões ambientais muito diferentes das nossas, sendo a

diferença climática uma das mais marcantes e que ocasiona os maiores déficits de

eficiência.

Portanto, este trabalho tem como objetivo avaliar a influência do sistema de

resfriamento adiabático evaporativo sobre as variáveis climáticas, as alterações

15

fisiológicas e comportamentais de novilhas leiteiras da raça holandesa mantidas em

confinamento.

Neste trabalho serão consideradas para a avaliação as variáveis ambientais: índice

de temperatura e umidade (ITU) e índice de temperatura de globo negro e umidade

(ITGU); as alterações fisiológicas: frequência respiratória (FR), temperatura retal (TR) e

temperatura superficial do pelame (TS); as alterações comportamentais.

16

17

2 REVISÃO DE LITERATURA

2.1 Importância das novilhas na produção leiteira

A criação de bezerras é uma das principais atividades de uma propriedade leiteira,

uma vez que a melhoria genética depende da substituição de animais que já

ultrapassaram a idade produtiva ou que apresentam problemas reprodutivos por animais

jovens com maior potencial produtivo (SANTOS e DAMASCENO, 1999).

As novilhas representam cerca de 15 a 20% dos custos de produção da atividade

leiteira (SANTOS, et. al. 2002). Muitas vezes relegada a plano secundário no sistema de

produção por não proporcionar retorno econômico direto, a importância do animal

jovem, principalmente da fêmea, está na capacidade de alcançar no menor espaço de

tempo a sua fase produtiva (OLIVEIRA et al., 2005).

Do desmame à puberdade ocorre a maior parte do desenvolvimento da glândula

mamária das novilhas, com crescimento intenso do sistema de ductos nessa fase

(SANTOS et. al., 2002), por isso, o desenvolvimento e o ganho de peso de novilhas

leiteiras devem ser equilibrados, sem que haja muito acúmulo de gordura em sua

estrutura, pois isso é prejudicial a seu desenvolvimento produtivo e reprodutivo

(OLIVEIRA et. al., 2009).

As raças bovinas europeias diminuem o crescimento, quando submetidas a uma

temperatura constante acima de 24 °C, esse efeito se agrava quando ocorre um aumento

da temperatura de 29 a 32 °C, cessando praticamente o aumento de peso

(MULLER,1982). Isso acontece porque quanto mais intenso o estresse térmico, menor é

18

o consumo de alimentos pelos animais, devido a inibição, pelo calor, do centro do

apetite localizado no hipotálamo, resultante da hipertermia corporal (BACCARI

JUNIOR, 1998).

2.2 Homeotermia

As aves e os mamíferos em geral, inclusive o homem, são seres homeotérmicos,

isto é, são capazes de manter a temperatura interna do corpo, aproximadamente

constante, embora ocorra variação da temperatura do ar ambiente. Sendo assim a

temperatura corporal nos mamíferos é mantida dentro de estreitos limites, independente

das variações ambientais de temperatura. Para a manutenção da temperatura dentro

desses limites, o animal necessita regular a velocidade do ganho e da perda de calor

(ROBINSON, 2004).

A vaca leiteira é um animal homeotérmico que apresenta mecanismos fisiológicos

que se destinam a manter a temperatura corporal dentro da zona de termoneutralidade

ou de conforto térmico (BAÊTA e SOUZA, 2010). Essa espécie apresenta uma

temperatura média corporal de 38 °C, porém essa temperatura pode sofrer variação no

decorrer do dia, sendo mais alta no final da tarde e no início da noite (HEAD, 1995).

Independente do tipo de estresse sofrido, as vacas leiteiras buscam manter a

homeotermia por meio de processos de transferência de energia térmica, seja pelos

mecanismos sensíveis, que envolvem trocas diretas de calor com o ambiente por

condução, convecção ou radiação e dependem da existência de um gradiente térmico

entre o corpo do animal e o ambiente, ou latentes, que consiste na evaporação da água

na superfície da pele ou através do trato respiratório, usando o calor para mudar a

entalpia da água em evaporação (ALMEIDA et al., 2010).

Os limites da termoneutralidade são determinados pela faixa de temperatura

ambiental, que abrange desde a temperatura crítica inferior até a temperatura crítica

superior, com a constante manutenção da temperatura corporal dos animais, com

mínimos esforços dos mecanismos fisiológicos (B). Dentro da zona de

termoneutralidade, existe uma faixa térmica para o ótimo desempenho e saúde das vacas

leiteiras (A), onde os animais estão livres de estresse térmico e suas funções fisiológicas

e comportamentais estão normais, conforme a figura 1 (VILELA, 2008).

19

Figura 1. Zona de termoneutralidade

Fonte: (adaptado de NRC, 1981 e HAHN et al., 1987) apud Pereira (2005).

A zona de conforto dos bovinos depende de fatores como raça, idade, condições

climáticas e fisiológicas entre outros (AZEVÊDO et al. 2005).

Portanto, à medida em que a temperatura ambiente ultrapassa a temperatura

crítica do animal, seja inferior ou superior, o bovino entrará em estresse térmico,

ocasionando alterações no seu comportamento e fisiologia, como mudanças na

frequência respiratória, na temperatura retal e temperatura superficial do pelame,

afetando assim a produção e a reprodução (FRASER et al.; 1975).

2.3 Bem-estar animal

Bem-estar é uma ciência que permite a busca de estratégias de melhoria de vida

do animal, com o objetivo de diminuir o sofrimento físico, comportamental e

psicológico (MOLENTO, 2007), e é um termo utilizado para todos os animais, inclusive

o ser humano.

Uma definição para bem-estar que é bastante utilizada foi estabelecida pela

FAWC (Farm Animal Welfare Council) (apud PERISSINOTTO, 2003), mediante

reconhecimento das cinco liberdades inerentes aos animais, que são: liberdade

fisiológica (ausência de fome e sede); liberdade ambiental (edificações adaptadas);

liberdade sanitária (ausência de doenças e fraturas); liberdade comportamental

20

(possibilidade de exprimir comportamentos normais da espécie) e liberdade psicológica

(ausência de medo e ansiedade).

Um critério essencial para definição de bem-estar é que este deve se referir às

características de cada animal individual e não a algo imposto pelo homem. Ele pode ser

avaliado por meio de indicadores fisiológicos e comportamentais, e as medidas

fisiológicas associadas ao estresse têm sido usadas baseando-se na premissa de que, se o

estresse aumenta, o bem-estar diminui (PERISSINOTTO et al., 2006).

O desempenho produtivo e reprodutivo dos animais depende do manejo

empregado, envolvendo o sistema de criação, a nutrição, a sanidade e as instalações.

Muitas vezes, a genética e a alimentação recebem maior atenção de técnicos e

produtores, visto que grande parcela dos custos de investimento e operação concentra-se

nessas duas áreas. As instalações, que representam o maior volume de investimento

inicial fixo, são construídas apenas em razão dos custos e facilidades para o produtor,

sendo o conforto do animal negligenciado (AZEVEDO e ALVES, 2009).

Porém, alguns produtores vêm buscando maneiras de melhorar o bem estar dos

animais, uma vez que a forma como os animais são mantidos e os cuidados a eles

destinados afetam diretamente a sua produção, interferindo de forma negativa ou

positiva no resultado econômico e financeiro (FORTES, 2009).

Um animal que não esteja em boa condição de bem-estar não irá desenvolver seu

potencial produtivo em sua magnitude mesmo que as condições sanitárias e nutricionais

estejam aparentemente satisfatórias. Dessa forma, percebe-se que os sistemas de

produção de leite bovino devem enfocar não apenas a produtividade, mas também o

bem-estar do animal. Assim, para amenizar os efeitos deletérios do ambiente tropical,

há necessidade de melhor entender as relações entre os elementos climáticos e a

fisiologia animal.

Mensurações do comportamento têm igualmente grande valor na avaliação do

bem-estar, o fato de um animal evitar ou esquivar-se fortemente de um objeto ou evento

fornece informações sobre seus sentimentos, podendo avaliar assim se ele está ou não

sob estresse (BROOM e MOLENTO, 2004).

Os principais motivos que fazem com que as pessoas a se preocupem com o bem-

estar de animais de produção são: o efeito potencial que estes possam ter na

produtividade e na qualidade dos alimentos e as conexões entre bem-estar animal e

comercialização internacional de seus produtos de origem animal. Todos têm relevância

21

e não devem ser considerados contraditórios ( PINHEIRO MACHADO

FILHO, 2004).

2.4 Comportamento animal

O comportamento animal pode ser definido como o esforço de adaptação do

animal às condições externas e internas as quais está submetido, é a resposta do animal

a um estímulo. Dentro desse conceito podemos então utilizar o comportamento animal

como um indicador de adaptação, onde através das respostas comportamentais podemos

avaliar a influência do ambiente sobre o animal. Avaliar se a forma como criamos os

animais é apropriada (BLACKSHAW, 1986).

Nos sistemas intensivos de produção, os seres humanos estão em contato

constante com os animais e por isso é necessário que conheça bem o comportamento da

espécie com a qual trabalham (PARANHOS DA COSTA; QUINTILIANO, s.d.).

O comportamento é a forma menos invasiva de determinar o estresse. A etologia

demonstra que o comportamento animal segue padrões determinados pela espécie, raça,

idade, estado nutricional e sanitário e pelo conforto. O animal busca situações benéficas

que demandam menor consumo de energia.

Em alguns casos, mudanças comportamentais são as únicas indicações visíveis de

que há estresse. A procura por sombra, mudanças usuais de postura corporal,

movimentação, diminuição na ingestão de alimentos, alterações que os animais realizam

para reduzir a produção de calor metabólico a fim de facilitar sua perda (PIRES et al.,

1998). Embora existam poucas referências sobre a extensão das mudanças

comportamentais em condições de estresse calórico, fica claro que as alterações dos

padrões usuais de ingestão de alimento e água, postura e movimentação são importantes

mecanismos adaptativos para reduzir o efeito do calor (PIRES et al., 2000, apud

ALMEIDA, 2009).

Laganá et al. (2005) verificaram em estudo, através da análise do comportamento

de vacas leiteiras, pelas frequências das atividades realizadas pelos animais e as

posturas em que se encontravam, que a formação de um microclima climatizado com

aspersão na instalação influenciou nitidamente o comportamento animal, , melhorando,

assim, o bem-estar e a adaptabilidade de vacas holandesas em regiões de clima quente.

O conhecimento das respostas comportamentais das vacas leiteiras, em termos do uso

do espaço físico ocupado nas instalações, pode ajudar na identificação da sua

22

preferência térmica e bem-estar. Souza et al. (2007) estudando as preferências térmicas

de vacas holandesas em free-stall, concluíram que os animais tiveram maior preferência

por locais onde havia ambiente mais ameno ou maior movimentação de ar.

Ansell (1981) notou que os bovinos sob estresse térmico permanecem mais tempo

em pé, pois numa situação de desconforto o animal busca expor uma maior superfície

corporal à atmosfera para facilitar a perda de calor, com isso a postura deitado pode ser

uma resposta de conforto térmico, pois é a posição de preferência para realizar a

ruminação e o ócio.

As análises de comportamento contribuem de forma a diminuir ou evitar o

estresse animal, aumentando, assim, o seu conforto (bem-estar animal), favorecendo

melhores desenvolvimento e adaptação das construções de alojamentos e organização

dos animais nas propriedades (WECHSLER et al., 1997).

2.5 Trocas de calor e seus efeitos sobre os animais

O efeito direto do clima sobre o animal ocorre principalmente devido a influência

da temperatura do ar, radiação solar e pela umidade relativa do ar quando associada a

temperatura. Esta ação se relaciona principalmente com as funções orgânicas envolvidas

na manutenção da temperatura normal do corpo. A dificuldade de adaptação às

condições climáticas das novilhas leiteiras de raças especializadas representam um

grande empecilho na produtividade do rebanho em regiões brasileiras. Pesquisas

demonstraram que a criação de animais em ambiente de conforto e bem-estar refletiu

significativamente em um melhor desempenho produtivo e reprodutivo (PEREIRA,

2003).

A capacidade dos bovinos de crescer, produzir leite e se reproduzir no seu

máximo potencial genético é determinada pelos ambientes biológico, bioclimatológico e

suas interações durante o crescimento, desenvolvimento e maturidade (JOHNSON,

1987). Quando não estão expostos a estresse térmico os animais tendem a manter sua

temperatura dentro da normalidade (BERMAN et al. 1985).

Em condições de maior temperatura ambiente, em que o gradiente térmico entre o

animal e o meio diminui, constata-se frequentemente uma maior dificuldade para

manter a temperatura corporal em níveis normais (HEAD, 1989).

O Brasil possui dois terços do seu território localizados na faixa tropical do

planeta e que se caracteriza por altas temperaturas do ar (TITTO, 1998) e as

23

temperaturas médias anuais nesses locais, excede a faixa de conforto térmico dos

bovinos, exigindo medidas para diminuir o impacto dos componentes do clima sobre os

animais (MELLACE, 2009).

Na defesa contra o estresse pelo calor, os bovinos tentam alcançar o equilíbrio

térmico utilizando os mecanismos latentes de transferência térmica, ou seja, aumentam

a frequência respiratória e a taxa de produção de suor, o que possibilita as perdas de

calor do corpo por evaporação (BACCARI JUNIOR, 2001). A pele contribui para a

manutenção da temperatura corporal mediante trocas de calor com o ambiente, sendo

que, em temperaturas mais amenas, o calor é dissipado para o ambiente na forma

sensível, através de um gradiente de temperatura entre animal e meio, e sob estresse

pelo calor, o principal processo de perda de calor é o da evaporação, devido aos

mecanismos sensíveis de transferência térmica serem ineficientes. Entretanto, as trocas

de calor latente dependem da umidade relativa do ar, onde em regiões de clima quente-

úmido a quantidade de moléculas de vapor contidas na atmosfera é elevada,

desfavorecendo a dissipação de calor por mecanismos latentes (SOUZA, 2008).

2.6 Respostas dos animais

A avaliação das respostas fisiológicas tem sido utilizada como forma de conhecer

o seu funcionamento, assim como o grau de adaptação dos animais sob condições de

estresse térmico (SMITH et al., 2006; SCHARF, et al., 2008; NONAKA et al. 2008). As

principais respostas fisiológicas são alterações na frequência respiratória, na

temperatura retal e na temperatura superficial do pelame. Alterações na temperatura

retal e na frequência respiratória são os dois parâmetros fisiológicos mais utilizados

como medida de conforto animal e adaptabilidade a ambientes adversos

(HEMSWORTH et al., 1995).

Quando os mecanismos de termólise dos animais homeotérmicos não são

eficientes, o calor metabólico somado com o calor recebido do ambiente torna-se maior

que a quantidade de calor dissipada para o ambiente, em consequência a isso pode ser

notado nesses animais um aumento da temperatura retal. Com a temperatura corpórea

elevada, o organismo reage aumentando a vasodilatação periférica, a sudorese e a

frequência respiratória para eliminar o excesso de calor (MORAIS et al., 2008).

As variações da temperatura retal (TR) e da frequência respiratória (FR) podem

ser influenciadas, tanto por fatores intrínsecos (idade, raça, estado fisiológico), quanto

24

por fatores extrínsecos (hora do dia, ingestão de alimentos e de água, temperatura

ambiente, velocidade do vento, estação do ano) (PERISSINOTTO et al., 2009).

Quando ocorre um aumento da temperatura ambiente acima de 25 ºC aumenta a

frequência respiratória atingindo seu ponto máximo com temperaturas acima de 35 ºC,

na qual ocorre aproximadamente 100 a 120 movimentos respiratórios por minuto em

bovinos (GÜRTLER et al., 1987). A FR de vacas leiteiras na ausência de estresse

térmico está em torno de 20 a 60 mov/min, em condições de estresse moderado está em

torno de 80 a 120 mov/min e acima de 120 mov/min evidencia intenso estresse térmico

pelo calor (SILANIKOVE, 2000).

Conceição (2008) relatou que dentre as variáveis fisiológicas estudadas, a FR é a

mais interessante para ser utilizada em trabalhos com animais jovens, pelo fato de

apresentar as respostas mais imediatas às alterações do ambiente térmico. Uma vez

ofegante o bovino inicia a troca de calor pela evaporação de umidade do trato

respiratório (ROBERTSHAW, 2006).

A temperatura retal é usada para avaliar a capacidade de adaptação do animal aos

ambientes quentes e orientar a determinação do equilíbrio entre o ganho e a perda de

calor do corpo, pois seu aumento mostra que os mecanismos de dissipação de calor se

tornaram insuficientes (MOTA, 1997). Pequenos acréscimos a partir de 39°C na

temperatura retal tem relação negativa com a produção de leite (BERMAN et al., 1985;

SILANIKOVE, 2000).

Segundo Martello et al. (2002) a temperatura retal sofre interação com a hora do

dia, possuindo valor maior durante o período da tarde em relação ao da manhã,

variando também de acordo com a categoria animal analisada, novilhas apresentam, na

maior parte do dia, temperatura retal mais elevada quando comparadas às vacas. Aguiar

et al. (2011) acreditam que esse resultado seja possivelmente devido ao metabolismo

mais acelerado, pois estão em crescimento.

A intensidade da radiação solar está relacionada com a temperatura do ambiente

onde o animal vive e influencia os tecidos que revestem seu corpo. Assim, a capa

externa dos bovinos, constituída pelo pelame assume fundamental importância para as

trocas térmicas entre o organismo e o ambiente (SILVA, 2000). A temperatura

superficial também depende das condições fisiológicas, como vascularização e

evaporação pelo suor que contribuem para a manutenção da temperatura corporal

mediante trocas de calor com o ambiente (FERREIRA et al., 2006).

25

Em Aguiar et al. (2011) a média de temperatura superficial do pelame (TS) para

vacas foi superior a de novilhas, isso, devido às vacas apresentarem maior volume

sanguíneo circulante e, portanto, dissiparem mais energia pela regulação da condução

térmica pela epiderme, havendo assim maior circulação de sangue junto à superfície

cutânea e maior eliminação de energia térmica. A perda de calor pela pele depende do

gradiente de temperatura entre a pele e o ar e objetos sólidos que estão em redor.

Portanto, a TS é uma medida representativa do microambiente em torno do animal, e

apresenta alta correlação com a frequência respiratória (COLLIER et al., 2006).

Características como espessura e densidade do pelame podem influenciar o balanço

térmico do animal, protegendo-o da radiação térmica ou colaborando com a dissipação

do calor corporal (TURNER et al., 1992).

2.7 Índice de Temperatura e Umidade (ITU)

Índices de temperatura e de umidade do ar têm sido adotados para avaliar o

impacto ambiental sobre os bovinos, pois podem descrever os efeitos do ambiente sobre

a capacidade dos animais em dissipar calor (WEST et al., 1999).

Thom (1959) propôs o índice de temperatura e umidade (ITU), porém esse índice

só começou a ser aplicado para caracterizar o ambiente de produção animal a partir do

trabalho descrito por Johnson (1980). Depois, Yousef (1985) determinou o ITU para

bovinos mantidos em estresse térmico sob condições ambientais controladas. Para o

cálculo do ITU adotou-se a fórmula de Johnson (1980):

ITU = TBS + 0,36 TPO+ 41,2, em que TBS: temperatura de bulbo seco, e TPO:

temperatura do ponto de orvalho, cuja fórmula é:

TPO={186,4905273,3*Log(UR/100)*4,58*10^((7,5*TBS)/273,3+TBS)}/{Log(UR/100

)*4,58*10^((7,5*TBS)/273,3+TBS)-8,2859}, em que UR = umidade relativa do ar e

Log = logarítimo neperiano.

Kelly e Bond (1971) propuseram o índice de temperatura e umidade (ITU) e

Armstrong (1994) classificou o estresse térmico de acordo com a variação de ITU em

ameno ou brando (72 a 78), moderado (79 a 88) e severo (89 a 98). No entanto alguns

autores não registraram perdas na produção com ITU acima de 75 (AVENDAÑO-

REYES et al., 2006).

26

2.8 Índice de Temperatura do Globo e Umidade (ITGU)

Um índice de conforto para vacas leiteiras expostas à radiação solar foi proposto

por Buffington et al. (1981) substituindo-se, em uma das fórmulas do ITU, o valor de

temperatura do bulbo seco pela temperatura do globo negro. Esse índice conhecido

como Índice de Temperatura de Globo e Umidade tem a seguinte expressão: ITGU = Tg

+ 0,36 Tpo + 41,5, em que ITGU é o índice de temperatura de globo e umidade, Tg é a

temperatura de globo negro (°C) e Tpo é a temperatura de ponto de orvalho (°C). Os

autores concluíram que, sob condições ambientais nas quais os animais são expostos à

radiação solar, o ITGU é um indicador mais preciso de estresse pelo calor que o ITU.

Embora o ITU seja o índice mais usado, tem a limitação de levar em conta

somente a temperatura e a umidade relativa do ar, embora a radiação térmica seja um

dos fatores mais importantes para o conforto dos animais.

Baêta e Souza (2010) classificaram os valores de ITGU e definiram que valores

até 74 indicam uma situação de conforto para os animais, de 74 a 78 é considerado um

estresse leve, 79 a 84 situação perigosa e acima de 84, indicam uma situação de

emergência.

Há vasta literatura associando ITGU com as medidas fisiológicas, temperatura

retal e frequência respiratória, Geralmente este índice apresenta uma diferença

significativa entre os períodos da manhã e da tarde (MARTINS, 2011).

2.9 Sistema de Resfriamento

O sistema de resfriamento seria uma forma de diminuir o aumento da carga

térmica radiante da estrutura pelo resfriamento do ar ambiente, proporcionando maior

conforto para os animais.

A climatização por sistemas artificiais é sem dúvida a mais eficiente e o sistema

de resfriamento adiabático evaporativo (SRAE) com nebulização associada ou não à

ventilação forçada diminui a temperatura interna do ar ambiente, favorecendo as trocas

sensíveis de calor (SILVA, 2001), principalmente em ambientes de clima quente e seco.

Existem vários modelos de climatização, porém estes foram desenvolvidos em

condições ambientais distintas às dos países de clima tropical (MATARAZZO, 2003).

Podemos citar os sistemas de ventilação, nebulização e aspersão, como apropriados para

o clima de determinadas regiões do Brasil. A ventilação pode melhorar as condições

termo-higrométricas, ao incrementar as trocas de calor por convecção e evaporação

27

(ARCARO JUNIOR et al., 2005), mas esta pode não ser suficiente em algumas

situações motivando o emprego de outras técnicas como o uso do sistema de

resfriamento adiabático evaporativo (NÄÄS, 1998).

O sistema de resfriamento adiabático evaporativo consiste em diminuir a

temperatura do ar ambiente através do uso de nebulização ou aspersão associadas ou

não a ventilação favorecendo as trocas de calor sensível (SILVA, 2001). A diferença

entre aspersão e nebulização está no tamanho da gota e na pressão em que operam, a

nebulização permite a formação de gotículas pequenas com uma maior superfície de

contato o que aperfeiçoa o processo (ARCARO JUNIOR et al., 2005). Segundo

Pinheiro et al. (2005) a convecção proporcionada pela ventilação aumenta a velocidade

de vaporização, otimizando a dissipação de calor e reduzindo assim a temperatura

corporal do animal.

O sistema de resfriamento adiabático evaporativo (SRAE) expandiu-se em climas

quentes, devido à sua simplicidade técnica, praticidade e relação custo/benefício

favorável, resultando em aceitação por muitos produtores (LIN et al., 1998).

Algumas propriedades, em várias localidades do país e no exterior, aplicam a água

na forma de nebulização, através do sistema de nebulizadores. A aplicação de água, de

diferentes maneiras, como agente resfriador, visando aliviar as vacas do calor e

aumentar a produção, é recomendada nas horas mais quentes do dia e à sombra, quando

a temperatura do bulbo seco ultrapassa 26-27°C e umidade relativa do ar está abaixo de

70%. O número de vezes a ser praticada é variável e deve ser economicamente viável

(BACCARI JUNIOR, 1998).

Perissinotto (2003) verificou que a nebulização proporcionou uma diminuição de

0,4°C na temperatura de bulbo seco e um aumento da umidade relativa de 0,5% devido

à maior quantidad d vapor d’água produzida p lo sist ma.

Martello et al. (2004b) observaram em estudo realizado com climatização de

instalação por meio do SRAE por aspersão, com animais confinados em sistema de

freestall, uma contribuição positiva nos horários mais quentes em relação à temperatura

do globo negro, pois ocorre a diminuição da mesma. Neste mesmo trabalho relataram

também, que a utilização de sistema de aspersão em época muito chuvosa, como no

verão, pode causar aumento excessivo da umidade relativa dentro da instalação,

atrapalhando assim as trocas de calor do animal com o meio por evaporação.

28

Por isso, o uso de ventiladores com nebulizadores também deve ser empregado de

maneira criteriosa para não ocasionar efeitos negativos, dificultando os processos de

termólise do animal (VILELA, 2008).

Em regiões de clima quente com umidade relativa elevada, a forma mais eficiente

de resfriar o ambiente pelo sistema de resfriamento adiabático evaporativo é utilizá-lo

de maneira intermitente, ligando e desligando em intervalos de tempo (TURNER,

2001). O uso da intermitência nos equipamentos de aspersão parece favorecer o

equilíbrio da umidade relativa dentro das instalações climatizadas (ROMA JÚNIOR et

al., 2001).

Perissinotto et al. (2006), em estudo com vacas em lactação, encontraram

resultados positivos utilizando intermitência com ciclos de 1 minuto, sendo que o

sistema de nebulização permanecia 20s ligado e 40s desligado. O SRAE deve ser

acionado seguindo as exigências térmicas que variam de acordo com o estágio de

desenvolvimento dos animais, nível de produção entre outros (ARAÚJO, 2002).

2.10 Uso da Termografia

A termografia consiste na técnica de estudo da temperatura dos corpos através da

radiação infravermelho emitida, é uma técnica prática, não invasiva, que se realiza por

intermédio de uma câmara e, que utiliza os raios infravermelhos, que nos fornece uma

avaliação relativa às alterações de temperaturas, ainda que se apresentem de forma sutil.

É um método emergente na qual se obtém uma imagem que representa a

temperatura superficial do animal; é uma prática de sensoriamento remoto que se baseia

na detecção da radiação térmica emitida por todos os corpos (HOLST, 2000). Ela foi

inicialmente aplicada para fins militares e aplicações industriais (KUNC et al., 2007).

Posteriormente, difundiu-se nas pesquisas preventivas na área humana (HOFFMAN;

DIMATTIA, 1964; BARNES, 1963).

Na produção animal a termografia tem sido utilizada como ferramenta na

avaliação e detecção de desordens metabólicas (CLARK; CENA, 1977; HURNIK et

al.,1984), doenças e infecções (BERRY et al., 2003; SCHAEFER et al., 2007; POLAT

et al., 2010). Essa tecnologia tem sido utilizada de forma eficiente para monitorar a

atividade metabólica de animais por meio da temperatura superficial, avaliando o fluxo de

calor de forma quantitativa e qualitativa (EDDY et al., 2001).

29

Stewart et al. (2005) disseram que este método de observação pode ser empregado

na avaliação de várias características dos animais, em diferentes sistemas, pois, as

imagens obtidas permitem a observação direta da distribuição da temperatura em uma

superfície (ZOTTI, 2010).

Os estudos bioclimatológicos servem como ferramenta fundamental para

contribuir com a defesa e seleção de animais mais adaptados, e com isso o uso de

tecnologias como a termografia são utilizadas como alternativas para mostrar o impacto

dos fatores ambientais na produção animal, promovendo a saúde e o bem-estar animal

(ROBERTO et al., 2011), e ainda auxilia na compreensão da termorregulação em razão

das mudanças na temperatura superficial e o impacto das condições ambientais sobre o

bem-estar animal (KASTELIC et al., 1996; STEWART et al., 2005; KNÍZKOVÁ et al.,

2002; KOTRBA et al., 2007), sendo que a perda de calor não evaporativa pelo animal é

determinada pelo gradiente de temperatura ambiente e por sua área superficial corporal.

Uma quantidade notável de energia é perdida na forma de calor através da superfície da

pele, causando uma variação na temperatura superficial em resposta à quantidade de

calor produzido (BERMAN, 2003).

Portanto, segundo Stewart et al. (2005), a temperatura infravermelha pode detectar

alterações no fluxo sanguíneo periférico, podendo ser uma ferramenta útil para avaliar o

estresse calórico em animais. O que está de acordo com Knízková et al. (2007) que

citaram que a câmera termográfica é capaz de detectar variações mínimas de

temperatura com precisão e Kimmel et al. (1992) e Spruyt et al. (1995) afirmaram que a

termografia é aplicável em estudos sobre estresse térmico.

Moura et al. (2011) em estudo com cavalos verificaram que a utilização da

termografia infravermelha permitiu determinar com precisão a temperatura de superfície

corporal do animal, sendo possível inferir sobre a termorregulação. E torna possível

também identificar pontos de valores distintos de temperatura e tem sido valiosa para o

reconhecimento de eventos fisiológicos nos animais.

30

31

3 MATERIAL E MÉTODOS

3.1 Local e instalações

A realização deste experimento foi previamente aprovada pela Comissão de Ética

no uso de Animais deste Instituto (CEUA/IZ).

O experimento foi realizado no período de 16 de janeiro a 23 de maio de 2012 no

Instituto de Zootecnia, município de Nova Odessa – SP. Coordenadas 22° 42’ latitud

Sul 47° 18’ d longitud O st , a altitud 550 m. O clima da região é tropical, quente

e úmido com estação chuvosa no verão e seco no inverno.

Foram utilizadas quatro baias, com características semelhantes quanto à

localização de comedouro e bebedouro, e dimensões, com 4,0 x 5,5 m de área coberta e

4,0 x 2,4 m de área externa (solário) de transito livre, com pé direito de 3,6 m, possuíam

piso de cimento e eram providas de tapetes de borrachas para descanso dos animais, que

ficavam localizados na área central da baia. Essas baias eram separadas uma da outra

por parede de madeira.

Figura 2. Visualização das instalações

32

3.2 Animais e tratamentos

Foram utilizadas 12 novilhas da raça holandesa HPB, selecionadas de acordo com

o peso corporal e alojadas em baias em grupos de três animais.

O experimento foi conduzido em três tratamentos experimentais, os quais foram:

1) Ventilação e SRAE por nebulização quando a temperatura atingia 25°C a qualquer

umidade (VN); 2) Ventilação e SRAE por nebulização quando a temperatura atingia

25°C com umidade relativa menor ou igual a 70% (VN 70%); 3) Sem sistema de

resfriamento (SR).

A nebulização foi composta por tubulação de PVC com dois bicos de

nebulizadores localizados no meio da baia na parte superior a 2,5m de altura, com uma

vazão de 600 mL min-1. Os nebulizadores eram acionados por um termostato, quando a

temperatura interna atingia 25 °C, com intermitência de 1 minuto, 20 segundos ligado e

40 segundos deligado, e quando a umidade relativa estava menor ou igual a 70% no

tratamento VN 70%. Adaptado de Souza, et. al. (2004) que encontraram resultados

positivos com a utilização de climatização para bovinos nessas condições.

O sistema de ventilação era composto por um ventilador equipado com motor de

½ CV, tipo tufão em cada baia e capacidade de vento com velocidade média de 3 m/s.

Cada ventilador foi fixado a 2,5 m de altura, com inclinação de 45°, acionados pelo

mesmo termostato que acionava os nebulizadores, quando a temperatura interna atingia

25 °C.

3.3 Delineamento Experimental

O delineamento realizado foi do tipo quadrado latino 4 x 4, repetido duas vezes,

totalizando oito períodos experimentais de treze dias de duração, sendo cinco dias o

período de adaptação e seis dias de coleta (Figura 3). As coletas das variáveis

fisiológicas (AF) ocorreram no sétimo, nono e décimo-primeiro dia, as

comportamentais (C) no oitavo e décimo dia. Ao final de cada período de coleta

destinou-se dois dias para descanso (D) dos animais, sem realização de nenhum

tratamento, evitando assim efeito residual do tratamento anterior sobre o período

subsequente. O primeiro dia de descanso ficou destinado a pesagem dos animais (P/D).

Após um ciclo completo de um quadrado latino, os mesmos animais passaram por 15

dias de descanso e novamente foram submetidos aos tratamentos seguindo os

procedimentos do quadrado latino.

33

DIA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

A A A A A A AF C AF C AF P/D D

A Adaptação F Avaliação Fisiológica C Comportamento P/D Pesagem e descanso

Figura 3. Esquema do delineamento experimental de cada período

Porém, por haver perdas de dados durante o experimento, devido ao mau

funcionamento dos data loggers, foi necessário reajustar o delineamento para que

pudessem ser realizadas as análises estatísticas. Com isso o delineamento ficou sendo

um Retângulo Latino 6x3 (6 animais e 3 períodos), foram excluídos um período

experimental de cada quadrado totalizando 6 períodos ao invés de oito como havia sido

previsto, e um dos tratamentos que era Ventilação forçada quando a temperatura atingia

25°C (V). De acordo com Barbosa (2011) um retângulo latino incompleto r × s R está

imerso em um quadrado latino T de ordem t se a matriz r × s que ocorre no canto

superior esquerdo de T é R. Para ilustrar a aplicação da definição acima, o próximo

exemplo mostra a imersão de um retângulo latino incompleto em um quadrado latino.

Consideremos o quadrado latino T de ordem 5, conforme tabela 1. Agora, consideremos

o retângulo latino incompleto R de dimensão 3 x 4 sobre os símbolos 1; 2; 3; 4; 5,

conforme tabela 2. Temos que este retângulo latino incompleto R de dimensão 3 x 4

está imerso no quadrado latino T, conforme podemos verificar em destaque na tabela 3.

Tabela 1. Quadrado latino T de ordem 5

1 4 2 5 3

4 2 5 3 1

2 5 3 1 4

5 3 1 4 2

3 1 4 2 5

Tabela 2. Retângulo latino incompleto R de dimensão 3 x 4.

1 4 2 5

4 2 5 3

2 5 3 1

34

Tabela 3. Retângulo latino incompleto R imerso no Quadrado latino T de ordem 5.

1 4 2 5 3

4 2 5 3 1

2 5 3 1 4

5 3 1 4 2

3 1 4 2 5

Neste presente estudo o esquema do quadrado latino 4x4 realizado foi o que está

presente na tabela 4.

Tabela 4. Esquema do quadrado latino utilizado no experimento

VN SR V VN 70%

VN 70% VN SR V

V VN 70% VN SR

SR V VN 70% VN

3.4 Dieta

A dieta fornecida foi composta por feno moído e concentrado, na proporção de

70:30. A tabela 5 indica a composição químico-bromatológica do feno e da ração

fornecidos para os animais durante o experimento.

Esta dieta era fornecida duas vezes ao dia, às 7h e às 15h, e diariamente era

quantificada as sobras para ajustar e determinar o consumo voluntário, e para que

houvesse também apenas 10% de sobras.

A água e a suplementação mineral foram disponibilizadas durante o experimento

para todos os animais à vontade.

35

Tabela 5. Composição químico-bromatológica do feno e da ração fornecidos para os animais no período

experimental. (Dados obtidos pelo Laboratório de Bromatologia e Análises Minerais do Instituto de

Zootecnia de Nova Odessa-SP)

Descrição da

Amostra

Matéria

Seca a

105°C %

Proteína

Bruta

%

Fibra

Bruta

%

Extrato

Etéreo

%

Extrativo

Não

Nitrogenado

%

Matéria

Mineral

%

FDN

%

Feno1 86,77 10,98 32,08 1,86 49,42 5,67 85,58

Feno2 95,99 8,15 32,59 1,34 52,69 5,25 61,53

Ração 88,95 25,59 9,54 5,09 48,12 11,67 25,29

Feno1= feno fornecido no primeiro quadrado latino

Feno2= feno fornecido no segundo quadrado latino

Resultados corrigidos na Matéria Seca a 105º C

Matéria Seca (MS) - Resíduo da secagem da amostra em estufa a 103 - 105° C

Matéria Mineral (MM) - Resíduo da incineração da amostra em forno mufla a 500 - 550° C

Proteína Bruta (PB) - Método de Kjeldahl (micro)

Extrato Etéreo (EE) - Resíduo de substâncias solúveis em éter de petróleo

Fibra Bruta (FB) - Método por hidrólise ácida e alcalina

Extrativo Não Nitrogenado (ENN) - Obtido pela equação - ENN = (100) - (%PB + %MM + %EE + %FB)

3.5 Dados ambientais

O monitoramento ambiental foi realizado por intermédio de dataloggers das

marcas Hobbo® e Testo-171® (sensores protegidos por filtro de porcelana poroso),

providos de sensores eletrônicos, programados para registrar a cada 15 minutos a

temperatura do globo negro, temperatura de bulbo seco e umidade relativa do ar. Esses

sensores ficavam na posição central geométrica de cada baia afim de averiguar o

microclima da instalação. A partir dos valores obtidos das variáveis ambientais foram

calculados o ITU e o ITGU (eq. 1 e 2) .

ITU = Tbs + 0,36 Tpo + 41,7 (1)

em que,

Tbs - temperatura de bulbo seco, °C, e

Tpo - temperatura de ponto de orvalho, °C.

ITGU = Tgn + 0,36 Tbs + 41,5 (2)

em que,

Tgn - temperatura de globo negro, °C.

3.6 Parâmetros Fisiológicos

Os parâmetros fisiológicos foram avaliados durante três dias, no horário de verão,

às 7h, 10h, 13h, 16h e 19h, após terminar o horário de verão estas avaliações foram

realizadas às 6h, 9h, 12h, 15h e 18h, equivalente aos horários anteriores.

36

A primeira variável a ser coletada era a frequência respiratória, em seguida a

temperatura retal e por último a temperatura superficial do pelame.

3.6.1 Frequência respiratória

Este parâmetro foi avaliado através da observação visual dos movimentos

respiratórios pela observação do arco costal e flanco, durante um período de 15

segundos, sendo posteriormente multiplicado por quatro para obter o número de

movimentos respiratórios por minuto.

3.6.2 Temperatura retal

A temperatura retal foi aferida com o auxílio de um termômetro clínico digital,

inserido, aproximadamente 5 cm no reto em contato com a mucosa por um período de

um minuto.

3.6.3 Temperatura superficial do pelame

A temperatura superficial (TS) de cada animal foi obtida usando câmera

termográfica (Fluke® Ti 25), representada na figura 4, quando os animais permaneciam

calmos e sem se movimentar, evitando causar possível estresse nos mesmos.

As imagens termográficas foram coletadas à distância média de 1,5m, a câmera

foi ajustada com emissividade 0,95, e temperatura de 21°C. Os locais de coleta da TS

foram a garupa, flanco (arco costal), costela (tórax, aproximadamente da 5ᵃ a 8ᵃ costela)

e pata (região palmar da face do metatarso). Todas as imagens termográficas foram

avaliadas no lado direito do animal, para evitar interferências calóricas do rúmen. Em

seguida as imagens foram analisadas através do software SmartView 3.1, e partir das

análises foram obtidas as temperaturas médias de cada região do corpo do animal. A

figura 5 representa as regiões que foram coletadas as TS.

Figura 4. Câmera termográfica Fluke® Ti 25 utilizada para coletar as imagens durante experimento

37

Figura 5. Seleção da temperatura da superfície do pelame A) Garupa, B) Flanco e costela e C) Pata.

3.7 Avaliação do comportamento

A avaliação do comportamento foi realizada através de observações pelo método

de amostragens instantâneas dos animais no oitavo e décimo dia dos períodos

experimentais. Para tanto, os animais foram monitorados a cada 15 minutos num

período de 12h, em que se registrou dois tipos de posturas: 1- deitado, 2- em pé; as

atividades: 1- comendo (animal no comedouro ingerindo alimento), 2- bebendo água

(animal no bebedouro ingerindo água), 3-sem atividade aparente (animal parado sem

realizar nenhuma atividade), 4- ruminando (movimentos mandibulares), 5-outras

atividades (se locomovendo, interação com outros animais, se lambendo, coçando,

eliminação fisiológica); e a localização: 1- comedouros; 2- área da frente logo após os

comedouros; 3- área central da baia; 4- área externa. Cada baia foi dividida em

quadrantes para avaliar se o animal procurava ou não estar na área coberta pelo sistema

de resfriamento. A figura 6 representa a divisão das baias.

A B

C

38

Figura 6. Esquema de divisão das baias

3.8 Análise estatística

O experimento foi conduzido num delineamento experimental em retângulo latino

6x3 (6 animais e 3 períodos), repetidos duas vezes, com medidas repetidas no tempo,

em que foram estudados três tratamentos: SR, VN e VN 70% em cinco horários de

avaliação, 7h, 10h, 13h, 16h e 19h. Os graus de liberdade dos tratamentos foram

desdobrados nos seguintes contrastes: (1) – Controle X Demais e (2) – VN X VN 70%.

Os dados foram analisados estatisticamente usando o procedimento MIXED do

programa estatístico SAS

(Statistical Analysis System), SAS Institute (2001), a fim de

se determinar a estrutura de matriz de variância e covariância. Foram considerados 5%

como nível de significância para a probabilidade do Teste F na análise de variância.

Para a variável FR as estatísticas foram referentes a dados transformados para Log

de X, para a pata não deu interação significativa, portanto, os contrastes foram somente

para o efeito de tratamento sem levar em consideração os efeitos dos horários de

avaliação, já para as outras variáveis a interação foi significativa estudando o contraste

dentro de cada horário.

Para as variáveis comportamentais, atividades, postura e localização nas baias, em

relação aos tratamentos, foi utilizado o teste de Kruskal-Wallis. Para a realização dessas

análises foi usado o software SPSS 16.0.

39

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 Variáveis ambientais e índices de conforto térmico

As variáveis ambientais (temperatura e umidade relativa do ar mínimas e máximas)

obtidas no ambiente externo ao longo de todo o período experimental estão presentes

nas figuras 7 e 8.

Figura 7. Valores máximos e mínimos registrados para a temperatura do ar

5

10

15

20

25

30

35

40

Jan Fev Mar Abr Mai

Tem

per

atu

ra d

o A

r (°

C)

Meses

Máxima T°C Mínima T°C

40

Figura 8. Valores máximos e mínimos registrados para umidade relativa

Observa-se que os meses de fevereiro e março apresentaram temperaturas mais

altas com uma média máxima de 31,47°C e 30,73°C consecutivamente, ultrapassando a

temperatura considerada dentro da zona de termoneutralidade que vai de 4°C a 26°C, e

apresentaram umidade relativa média de 70,69% e 66,64%, respectivamente, em relação

aos outros meses. Nos meses subsequentes ocorreu uma diminuição da temperatura do

ar e um aumento da umidade relativa, apesar de ainda apresentarem temperaturas

máximas elevadas suas médias permaneceram dentro da zona de conforto. Na tabela 6

estão as médias e os erros padrão das variáveis ambientais nos dias de coletas

fisiológicas.

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan Fev Mar Abr Mai

Um

idad

e R

ela

tiva

(%

)

Meses

Mínima UR Máxima UR

41

Tabela 6. Médias e erros padrão das variáveis ambientais nos horários de avaliação.

Tratamentos Contraste

Horários SR VN VN 70% (1) (2)

Temperatura do ar (T°C)

7h 20,07±0,22 20,52±0,22A 20,58±0,22 ns ns

10h 24,89±0,22 25,00±0,22 24,97±0,23 ns ns

13h 28,51±0,22 28,17±0,22 28,23±0,24 ns ns

16h 27,99±0,23 27,35±0,22 27,53±0,24 * ns

19h 24,98±0,22 23,55±0,22 23,48±0,24 ** ns

Média 25,29±0,02 24,91±0,02 24,96±0,03

Umidade Relativa (UR%)

7h 89,92±1,29 96,19±1,30 87,49±1,29 ns **

10h 66,47±1,31 74,49±1,30 68,57±1,39 ** **

13h 50,78±1,34 52,87±1,30 52,30±1,44 ns ns

16h 51,33±1,40 57,20±1,32 55,76±1,44 ** ns

19h 64,87±1,42 81,06±1,31 75,23±1,43 ** **

Média 64,68±0,24 72,36±0,21 67,87±0,28

Temperatura do Globo Negro (TGN °C)

7h 19,91±0,24 20,22±0,24 19,99±0,24 ns ns

10h 24,88±0,24 25,36±0,24 24,27±0,26 ns **

13h 28,77±0,25 28,73±0,24 27,79±0,26 ns **

16h 28,15±0,25 28,14±0,24 28,09±0,27 ns ns

19h 24,58±0,25 24,74±0,24 25,57±0,26 ns *

Média 25,26±0,03 25,44±0,03 25,15±0,04 (1) – Controle X Demais; (2) – VN X VN 70%; ** significativo a 1%; * significativo a 5%; ns – não

significativo

A temperatura do ar (T°C) apresentou valores elevados nos horários das 13h e

16h, acima do qual é considerado confortável. De modo geral, a zona de

termoneutralidade (ZTN) de vacas Holandesas, varia entre 4 e 26°C (HUBER, 1990).

Não ocorreu diferença entre os tratamentos nos horários das 7h, 10h e 13h, porém as

16h e 19h o tratamento SR diferiu (P<0,05 e P<0,01; respectivamente) dos demais.

Pode-se observar que os tratamentos providos de nebulização acarretaram em

diminuição da temperatura do ar de 0,64°C e 0,46°C para VN e VN 70% às 16h e de

1,43°C e 1,55°C para VN e VN 70% às 19h, respectivamente.

Em relação a umidade relativa (UR), às 13h foi o único horário que não houve

diferença (P>0,05) entre os tratamentos. Nesse horário foram encontrados valores mais

baixos de UR devido a maior incidência de radiação solar e por apresentar uma

temperatura mais elevada. Tal fato está de acordo com Bucklin e Bray (1998), que

42

relataram UR mais baixas associadas às temperaturas mais elevadas. Às 7h ocorreu

diferença (P<0,01) entre os tratamentos VN (96,19%) e VN 70%, (87,49%), às 10 e às

19h todos os tratamentos se diferenciaram e às 16h teve diferença do tratamento SR

(51,33%) comparado aos VN (57,2%) e VN 70% (55,76%). As diferenças entre os

tratamentos VN e VN 70% pode ter ocorrido pelo fato de a nebulização ter ficado mais

tempo acionada no VN, já que seu funcionamento dependia apenas da temperatura pré

estabelecida. Pode-se dizer que há um aumento da umidade relativa nos ambientes

climatizados com nebulização, pois este sistema, provido de gotículas de água,

associado a ventilação forçada proporcionam uma maior produção de vapor d’água no

meio (PERISSINOTTO, 2003).

A aplicação de água, de diferentes maneiras, como agente resfriador visando

aliviar as vacas do calor e aumentar a produção, é recomendada nas horas mais quentes

do dia e à sombra, quando a temperatura do bulbo seco ultrapassa 26-27°C e umidade

relativa do ar está abaixo de 70%.

Quando avaliou-se a TGN não se observou diferença entre os tratamentos nos

horários das 7h e 16h. Já às 10h verificou-se diferença (P<0,01) entre os tratamentos

VN 25,36°C) e VN 70% (24,27°C), e às 19h também houve diferença (P<0,05) dos

tratamentos VN e VN 70% com valores de 24,74°C e 25,57°C. Os horários de avaliação

que apresentaram TGN mais elevada foram os das 13h e 16h.

De acordo com Mota (2001), a faixa de temperatura do globo negro para vacas

leiteiras de 7 a 26°C é considerada ótima, entre 27 e 34°C, regular e acima de 35°C, é

considerada crítica.

Verificou-se que os tratamentos com nebulização contribuíram com redução na

temperatura do ar no ambiente e com um aumento na umidade relativa, fazendo com

que esses valores permanecessem dentro da zona de conforto térmico a maior parte do

tempo das avaliações, ultrapassando esses valores, numa média de 2°C, apenas nos

horários mais quentes do dia. Às 13h o tratamento SR teve um aumento na temperatura

do ar, acima do limite do conforto térmico (26°C), de 2,51°C, VN 2,17°C e VN 70%

2,3°C. E às 16h esse aumento foi de 1,99°C para SR, 1,35°C para VN e 1,53°C para VN

70%.

Perissinotto et al. (2006), utilizando resfriamento adiabático evaporativo

associados a ventilação forçada para vacas em lactação encontrou valores de

temperatura de bulbo seco (TBS) de 27,0 °C para ventilação associada a aspersão, 26,6

43

°C para ventilação associada a nebulização, quando a temperatura externa estava em

torno de 27,3 °C e os valores de umidade relativa de 59,8% para ventilação associada a

aspersão, 60,3% para ventilação associada a nebulização, quando a umidade relativa do

ar no ambiente externo estava em torno de 60,0%. A temperatura média de globo negro

encontrada pelos autores foi de 27,5 °C para ventilação associada a aspersão e 27,1 °C

para ventilação associada a nebulização, valores maiores do que a média encontrada no

presente trabalho para os tratamentos com nebulização (VN= 25,44°C e VN70%=

25,15°C).

Martello et al. (2004b) em experimento com ambiente climatizado com

nebulização, para vacas holandesas, não encontraram diferenças entre os tratamentos no

primeiro horário de avaliação às 9h, apresentando os seguintes valores, 23,7; 23,0 e

23,8°C, para as instalações com os tratamentos controle, climatizado e com tela,

respectivamente. As temperaturas mais elevadas observadas pelos autores foram nos

horários mais quentes do dia, 11h e 13h. Os equipamentos de climatização propiciaram

uma redução de 2,9 e 3,9 °C na TBS, respectivamente. Os autores observaram também

que os resultados indicaram contribuição positiva da climatização, em relação a

temperatura do globo negro (TGN), principalmente no período mais quente do dia. Já

para umidade relativa (UR), às 13h foram registrados os menores valores absolutos para

todos os tratamentos.

Na tabela 7 estão as médias e os erros padrão dos índices de conforto térmico nos

dias de coletas fisiológicas.

44

Tabela 7. Médias e erros padrão dos índices de conforto térmico nos dias de coletas fisiológicas

Tratamento Contraste

Hora SR VN VN 70% (1) (2)

Índice de Temperatura e Umidade (ITU)

7h 61,42±0,27 61,83±0,27 61,92±0,27 ns ns

10h 67,02±0,27 66,97±0,27 67,01±0,29 ns ns

13h 71,53±0,28 71,08±0,27 71,12±0,29 ns ns

16h 71,09±0,29 70,04±0,27 70,22±0,29 ** ns

19h 67,35±0,29 65,22±0,27 65,21±0,29 ** ns

Média 67,68±0,03 67,03±0,02 67,10±0,03

Índice de Temperatura do Globo e Umidade (ITGU)

7h 61,57±0,28 61,81±0,28 61,64±0,28 ns ns

10h 67,31±0,29 67,53±0,29 66,62±0,30 ns *

13h 72,09±0,29 71,94±0,29 70,98±0,31 ns *

16h 71,38±0,31 71,12±0,29 71,09±0,31 ns ns

19h 67,04±0,31 66,71±0,29 67,61±0,31 ns *

Média 67,88±0,03 67,82±0,03 67,58±0,04 (1) – Controle X Demais; (2) – VN X VN 70%; ** significativo a 1%; * significativo a 5%; ns – não

significativo

Para ITU houve interação significativa entre os tratamentos e horários de

avaliação, portanto, seus valores foram comparados entre os tratamentos e os horários

de avaliação.

Nas avaliações das 7h, 10h e 13h não ocorreu diferença (P>0,05) entre os

tratamentos, porém às 13h e às 16h todos apresentaram valores absolutos maiores, o que

está relacionado às temperaturas mais elevadas nesses mesmos horários, devido a maior

incidência de radiação. Nos horários das 16h e 19h houve diferença (P<0,01) quando

comparou-se os tratamentos VN e VN 70% com o SR, apresentando valores de 71,09;

70,04 e 70,22 para às 16h e 67,35; 65,22 e 65,21 para às 19h respectivamente.

Observou-se que o ITU apresentou valores sempre dentro da zona de conforto

térmico para os bovinos. Johnson (1980) considerou que apenas ITU a partir de 72

apresentava situação de estresse para vacas holandesas. A situação de alerta é

caracterizada com intervalos que divergem entre os autores, sendo considerada acima de

72, segundo Johnson (1980), entre 75 e 78, segundo Rosemberger et al. (1983), e acima

de 76, segundo Igono e Johnson (1992).

45

Os horários que o ITU confere valores mais baixos, em todos os tratamentos, são

equivalentes às temperaturas mais elevadas e umidade relativa mais baixa. Com isso,

verifica-se que, neste presente estudo, os sistemas de nebulização mais ventilação

forçada contribuíram com a diminuição da temperatura do ar e o aumento da umidade

relativa no ambiente, consequentemente mantiveram um ITU favorável para os animais.

Quanto aos valores encontrados para ITGU, houve interação entre os tratamentos

e os horários de avaliação. Não houve diferença entre os tratamentos nas avaliações das

7h e 16h. Porém às 10h, 13h e 19h houve diferença (P<0,05) entre os tratamentos VN e

VN 70% quando comparados entre si, e não diferenciando-se do tratamento SR. Às 10h

o tratamento SR apresentou valor de ITGU 67,31, VN 67,53 e VN 70% 66,62. Às 13h

esses valores foram para SR 72,09, VN 71,94 e VN 70% 70,98. Já às 19h o tratamento

SR teve valor igual 67,04, VN 66,71 e VN 70% 67,61.

Os valores de ITU, mantiveram-se dentro da zona de conforto, não ultrapassaram

74. Segundo Baêta e Souza (2010) valor de ITGU de 74 é considerado confortável para

os animais de 75 a 78 é considerado estado de alerta nos animais.

Vilela (2008), trabalhando com vacas em lactação, verificou ITGU de 78,9; 74,5 e

72,5 unidades, respectivamente, para o ambiente externo, estábulo sem climatização e

estábulo climatizado por nebulização e ventilação.

Perissinotto et al. (2006) verificaram que o ITGU foi significativamente menor

para o tratamento com nebulização (75) comparado ao tratamento com aspersão (75,5)

durante o período de avaliação das 9h às 17h. Isso ocorreu porque o tratamento com

nebulização possui uma TGN menor e umidade relativa maior que o tratamento com

aspersão.

Para os valores de ITU e ITGU os tratamentos providos de nebulização

mantiveram os animais dentro da zona de segurança, fora do estresse calórico durante

todo tempo, presumivelmente proporcionando aos animais condições para máximo

desempenho.

Assim como as variáveis ambientais têm alta correlação com os índices de

conforto térmico, todos esses fatores têm correlação com as variáveis fisiológicas

analisadas neste trabalho.

46

4.2 Variáveis fisiológicas

Na tabela 8 estão as médias e os erros padrão da frequência respiratória

mensurada durante o período experimental.

Nas avaliações das 7h e 10h não houve diferença significativa entre os

tratamentos (SR, VN e VN 70%), porém às 13h ocorreu diferença (P<0,01) entre o

tratamento SR (56,37 mov/min) comparado com os tratamentos VN (48,34 mov/min) e

VN 70% (47,13 mov/min), às 16h também houve diferença (P<0,05) entre SR

comparado com os VN e VN 70%, apresentado valores de 55,40; 49,29 e 50,30

mov/min, respectivamente. E às 19h ocorreu diferença (P<0,01) entre SR em relação ao

VN e VN 70% com valores de 54,09; 49,59 e 46,29 mov/min, respectivamente. Pode-se

observar que SR apresentou valores mais elevados que os outros tratamentos. Isso

mostra que o sistema de resfriamento adiabático evaporativo foi eficiente para que os

animais realizassem trocas de calor pelos meios não evaporativos sem precisarem

utilizar os meios evaporativos, não apresentando assim sinais de estresse.

Tabela 8. Médias e erros padrão das frequências respiratórias

FR

Tratamentos Contraste

Hora SR VN VN7 0% (1) (2)

7h 43±1,73 45±1,74 42±1,74 ns ns

10h 47±1,73 47±1,74 45±1,83 ns ns

13h 56±1,75 48±1,74 47±1,88 ** ns

16h 55±1,75 49±1,77 50±1,90 * ns

19h 54±1,76 49±1,75 46±1,89 ** ns

Média 51,23±1,24 47,90±1,24 46,15±1,29 (1) – Controle X Demais; (2) – VN X VN 70%; ** significativo a 1%; * significativo a 5%; ns – não

significativo

Em condições termoneutras, a FR normal da vaca leiteira varia de 24 a 36

movimentos por minuto (STOBER, 1993). Porém, Silanikove (2000) retratou que FR de

40 a 60 movimentos/minuto está dentro da zona de conforto. Portanto, segundo este

autor, as frequências respiratórias encontradas em todos os tratamentos estudados neste

trabalho, encontram-se dentro dos limites de conforto térmico para bovinos leiteiros,

apesar de ser observado um aumento no decorrer do dia essas frequências não

ultrapassaram o valor de 60 mov/min. Perissinotto et al. (2006) também encontrou

tendência de elevação nas médias da FR de vacas Holandesas submetidas a ambientes

47

climatizados com aspersão e nebulização associadas a ventilação forçada. Esses

resultados estão de acordo com Martello (2006), que encontrou valores de FR durante

os períodos mais quentes de primavera e verão de 50 e 58 mov/min, respectivamente,

sem constatar estresse térmico.

Verificou-se que o tratamento sem resfriamento apresentou valores mais elevados

de frequência respiratória comparado aos tratamentos com climatização, na maioria dos

horários de avaliação. Isso mostra que o ambiente climatizado foi eficiente para reduzir

a variável FR, reduzindo assim o estresse desses animais.

Vilela (2008) em experimento com vacas holandesas mantidas em sistema de

ventilação e nebulização, que era acionado com uma temperatura a partir de 27°C,

também observou uma maior FR no seu tratamento controle (48 mov/min) comparado

com tratamento com climatização (44 mov/min). No entanto, Matarazzo (2004),

avaliando o efeito de ventilação e nebulização sobre as variáveis fisiológicas em vacas

holandesas, não encontrou diferença entre os tratamentos para FR, que obteve 64

mov/min no tratamento controle e 60 mov/min no tratamento com nebulização.

Almeida (2009), avaliando vacas da raça girolando submetidas a 3 tempos de

climatização no curral de espera, 10, 20 e 30 minutos, nos quais os animais foram

expostos ao SRAE (ventilação + nebulização), comparados ao tratamento controle,

observou diferença no turno da manhã, com valores na ordem de 27,8; 28; 25,8 e 36

mov/min, consecutivamente. No turno da tarde também não foram constatadas

diferenças entre os tratamentos climatizados, mostrando efeito significativo apenas

quando comparados ao sem climatização apresentando valores de 39,5; 37; 35,3 e 61,5

mov/min, respectivamente. O autor também verificou que a FR média dos animais, pela

manhã, foi menor que a tarde para todos os tratamentos, uma vez que o animal tem

maior facilidade de dissipar calor durante a noite e, por conseguinte, de estar

termicamente mais confortável pela manhã.

Na tabela 9 estão expostos os valores das médias das temperaturas retais aferidas

durante o período experimental.

48

Tabela 9. Médias e erros padrão da temperatura retal

TR

Tratamento Contraste

Hora SR VN VN 70% (1) (2)

7h 38,40±0,07 38,49±0,07 38,55±0,07 ns ns

10h 38,89±0,07 38,80±0,07 38,93±0,07 ns ns

13h 39,02±0,07 38,89±0,07 38,94±0,07 ns ns

16h 39,38±0,07 39,21±0,07 39,28±0,07 ns ns

19h 39,47±0,07 39,17±0,07 39,24±0,07 ** ns

Média 39,03±0,05 38,91±0,05 38,99±0,05 (1) – Controle X Demais; (2) – VN X VN 70%; ** - significativo a 1%; Ns – não significativo

Não houve diferenças (P>0,05) entre os tratamentos, para a TR das 07 às 16h. Às

19h o tratamento SR (39,47) se difere do VN (39,17) e do VN 70% (39,24). Trabalhos

conduzidos por Turner et al. (1992) constataram decréscimo na temperatura retal de

animais submetidos ao SRAE, tal fato só foi conferido nas condições deste trabalho no

horário das 19h.

Às 16h e 19h a TR do tratamento SR apresentou valores considerados acima da

normalidade, os quais vão de 38 a 39,3ºC, sugeridos por Dukes (1996), os VN e VN

70% também apresentaram valores mais elevados, porém sem ultrapassar o que é

considerado normal.

Martello et al. (2004b), em pesquisa durante o verão, utilizando vacas Holandesas

mantidas sob sistemas de sombreamento, ventilação e nebulização, mencionaram que

os valores mais elevados de TR foram registrados no final da tarde, e não nos horários

mais quentes do dia. O que está de acordo com o observado com Baccari Junior et al.

(1979) que constataram que, nas condições de termoneutralidade, a TR de bovinos

holandeses apresentou correlação mais alta (0,96) com a hora do dia, do que com a

temperatura do ar (0,71), no período das 8 às 18 horas. A partir das 15 horas, a

temperatura do ar começou a cair, enquanto a TR continuou a aumentar, mostrando que,

durante o dia, esta se eleva em função do metabolismo animal e não propriamente da

temperatura ambiente (BACCARI et al., 1979).

Perissinoto et al. (2006) verificou que no tratamento com nebulização, a TR

atingiu valores superiores aos encontrados no tratamento com aspersão, a partir das 11 h

da manhã, porém, como já foram mencionadas, essas diferenças não foram

significativas. Os valores médios encontrados para o tratamento com aspersão (T1) e

para o tratamento com nebulização (T2) às 9h foram 38,2 e 38,3°C, respectivamente. Às

49

11h T1 apresentou valor de 38,4°C e T2 38,4 ºC, às 13h os valores foram 38,5°C para

T1 e 38,7 ºC para T2 e às 17h a TR de T1 foi 38,5°C e de T2 38,6 ºC.

Vilela (2008) não encontrou diferenças nos valores de TR para os tratamentos

(controle = 38,2°C; nebulização + ventilação = 38,1), e estes encontravam-se dentro da

zona de conforto. Matarazzo (2004) também encontrou valores de TR para os

tratamentos controle (38,4°C) e climatizado (38,5°C) fora da situação de estresse.

Assim como Aguiar et al. (2011), avaliando vacas e novilhas girolandas mantidas em

local coberto e ventilado, verificaram que ambas apresentaram TR dentro dos limites de

conforto térmico, mesmo as novilhas tendo valores mais elevados em relação às vacas,

39,06 e 38,61°C, consecutivamente, isso devido às novilhas possuírem um metabolismo

mais acelerado por estarem em fase de crescimento.

Na tabela 10 estão presentes os valores médios das Temperaturas Superficiais do

Pelame (TS) para cada horário de avaliação obtidas durante o experimento.

No primeiro horário de avaliação, a TS não apresentou diferenças significativas

(P>0,05) entre os tratamentos em todas as regiões avaliadas. As condições de

temperatura e umidade neste horário de avaliação estavam dentro da faixa considerada

de conforto aos animais. Assim, provavelmente, os animais apresentam apenas ajustes

circulatórios sem recorrer a processos de trocas mais onerosos, e com isso mantiveram,

em geral, os padrões de temperatura corporal (ZOTTI, 2010).

A garupa e o flanco foram as regiões que tiveram resultados mais positivos,

apresentando uma queda significativa (P<0,01 e P<0,05) nos tratamentos VN e VN 70%

em relação ao tratamento SR. A garupa teve TS significativamente mais baixa para VN

e VN 70%, respectivamente, às 10h (32,23 e 32,01°C), às 13h (33,93 e 34,24°C) e às

16h (32,41 e 32,81°C) e, o flanco teve valores mais baixos para VN e VN 70% às 10h

(33,77 e 33,67°C) e às 13h (34,96 e 34,9C). A costela teve uma diminuição da

temperatura significativa (P<0,01) apenas às 13h para VN ( 35,20°C) e VN 70%

(35,56°C) quando comparados a SR (36,30°C). A pata não apresentou diferença entre os

tratamentos em nenhum dos horários de avaliação.

Zotti (2010) também avaliou variação de temperaturas das regiões da garupa,

flanco, costela e pata, para os tratamentos sem ventilação (SV), ventilação diurna (VD),

ventilação noturna (VN) e ventilação 24 horas (V24), e para a temperatura da garupa

foram constatadas diferenças significativas (P<0,05), entre os tratamentos nos demais

horários, sendo que às 10 h, 13 h e 16 h, a adoção da ventilação forçada durante o dia

50

VD (34,13; 35,12 e 34,01°C) e V24 (34,07; 35,01e 33,86°C) diminuiu a TS da garupa,

em relação ao tratamento SV (34,97; 35,89 e 34,63°C) e VN (35,31; 36,09 e 34,61).

Tabela 10. Médias e erros padrão da temperatura superficial do pelame (TS)

Tratamento Contraste

Garupa

Horário SR VN VN 70% (1) (2)

7h 28,97±0,34 29,05±0,36 28,93±0,36 ns ns

10h 33,38±0,37 32,23±0,36 32,01±0,39 ** ns

13h 35,00±0,37 33,93±0,36 34,24±0,40 * ns

16h 33,71±0,38 32,41±0,37 32,81±0,40 * ns

19h 31,21±0,38 30,92±0,37 30,88±0,40 ns ns

Média 32.46±0,23 31,71±0,23 31,77±0,23

Flanco

7h 30,55±0,32 31,22±0,32 30,95±0,32 ns ns

10h 34,83±0,33 33,77±0,32 33,67±0,34 ** ns

13h 35,85±0,33 34,96±0,32 34,90±0,35 * ns

16h 34,34±0,34 33,82±0,33 34,11±0,36 ns ns

19h 32,41±0,34 32,30±0,33 32,33±0,35 ns ns

Média 33,60±0,19 33,21±0,19 33,18±0,20

Costela

7h 30,99±0,31 31,64±0,31 31,48±0,31 ns ns

10h 34,86±0,32 34,17±0,32 34,54±0,34 ns ns

13h 36,30±0,33 35,20±0,32 35,56±0,35 * ns

16h 34,67±0,33 34,11±0,32 34,55±0,35 ns ns

19h 33,15±0,33 32,71±0,32 33,21±0,35 ns ns

Média 33,99±0,20 33,56±0,19 33,87±0,21

Pata

7h 29,31±0,28 29,79±0,28 29,25±0,28 ns ns

10h 32,36±0,30 31,98±0,28 31,84±0,31 ns ns

13h 32,74±0,30 32,82±0,29 32,09±0,32 ns ns

16h 31,67±0,30 32,00±0,29 31,52±0,32 ns ns

19h 32,42±0,30 32,14±0,29 31,34±0,32 ns ns

Média 31,70±0,15 31,74±0,15 31,21±0,15 ns * (1) – Controle X Demais; (2) – VN X VN 70%; ** - significativo a 1%; * - significativo a 5%; ns – não

significativo

Segundo Martello et al. (2002), a temperatura da pele de vacas holandesas

alojadas em instalações climatizadas pode variar de 31,6ºC (às 6 h) a 34,7ºC (às 13 h),

sem indicar estresse térmico animal. Em geral, nos tratamentos com nebulização

observou-se queda nos valores absolutos na temperatura superficial do pelame nas

51

regiões avaliadas. As TS tiveram um aumento no decorrer do dia e um decréscimo no

início da noite acompanhando a variação da temperatura do ar.

No SRAE, quando a água umedece a pelagem e a pele, as vacas são arrefecidas

inicialmente por condução e posteriormente por evaporação da água da pele, num valor

correspondente ao calor latente de vaporização e a quantidade de água evaporados

(BACCARI JÚNIOR, 1998). A ventilação forçada pode colaborar com esta perda de

calor, devido a convecção, que incrementa a velocidade de variação e conduz um

aumento da dissipação de calor e, uma redução mais acentuada da temperatura corporal

(PINHEIRO et al., 2005).

Se a temperatura superficial do pelame for abaixo de 35°C, o gradiente de

temperatura entre TR e o pelame é amplo o suficiente para que o animal use

efetivamente as quatro vias de trocas de calor, acima desta TS os animais começam a

armazenar calor, aumentando a TR (COLLIER et al., 2008).

Almeida (2009) constatou diferenças significativas para os valores médios da

temperatura superficial do pelame para os tratamentos com climatização 20 e 30

minutos (26,7 e 26,5°C), quando comparados com 10 minutos (27,1°C), e com o

controle (30,1°C), para o turno da manhã. E no turno da tarde, as médias da TS

apresentaram redução significativa nos tratamentos climatizados (10, 20 e 30 min),

quando comparado com o controle, com valores de 31,0; 30,8; 29,8 e 38,5.

Santos et al. (2005) verificaram valor médio da temperatura superficial do pelame

para vacas das raças Pantaneira e Nelore de 33,6 ±3,8 e 32,9 ±3,3°C, respectivamente.

Façanha et al. (2010) observaram média de 35°C em vacas mestiças com alta proporção

da raça holandesa em clima semiárido.

De maneira geral, pode-se dizer que o SRAE proporcionou diminuição

significativa da TS da maioria das regiões avaliadas, principalmente nos horários mais

quentes, contribuindo positivamente para os meios de troca de calor do animal com o

ambiente, por meio de trocas sensíveis.

4.3 Comportamento

As alterações dos padrões usuais de ingestão de água e alimentos, postura e

movimentação são importantes mecanismos adaptativos para reduzir o efeito do calor.

Entre as principais mudanças de comportamento ligadas a termorregulação, quando os

animais encontram-se em situação de estresse, estão a diminuição do tempo que o

52

animal permanece deitado e diminuição da ingestão de alimentos (TUCKER et al.,

2008). Em geral, o consumo de alimento diminui quando a temperatura ambiente

ultrapassa 26 ºC (BEEDE; COLLIER, 1986).

Na figura 9 estão as frequências das atividades (%) realizadas pelos animais em

cada tratamento.

Não houve diferença (P>0,5) para as frequências das atividades realizadas em

nenhum dos tratamentos. Os animais passaram por volta de 34% do tempo sem

apresentar alguma atividade aparente (SAA), 30% do tempo comendo, 20% ruminando,

13% realizando outras atividades (se locomovendo, interação com outros animais, se

lambendo, coçando, eliminação fisiológica), e 4% bebendo água.

Figura 9. Frequências das atividades realizadas pelos animais para cada tratamento: comendo, bebendo

água, sem atividade aparente (SAA), ruminando e outras atividades (se locomovendo, interação com

outros animais, se lambendo, coçando, eliminação fisiológica)

Zotti (2010) obteve resultados semelhantes com os deste trabalho, não

apresentando diferenças nas frequências das atividades (comendo, ócio, ruminando,

bebendo água e outras atividades) para diferentes tratamentos (sem ventilção, ventilação

diurna, ventilação noturna e ventilação 24 horas) para novilhas da raça holandesa. Na

observação diurna (das 6h às 18h) o autor verificou maior ocorrência da variável

comendo (cerca de 40%) e em seguida ócio (35%), o que difere da ordem encontrada

neste trabalho, isso se deve talvez ao fato de a alimentação ter sido restrita, pelo fato de

os animais estarem ingerindo muita matéria seca e por isso foi necessário adequar a

oferta, assim elas se alimentavam em um tempo menor. Segundo Fraser e Broom (1990)

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

Comendo Bebendoágua

SAA Ruminando Outrasatividades

Fre

qu

ên

cia

%

Atividades

VN

VN70%

SR

Tratamentos Tratamentos

53

as vacas confinadas passam em torno de cinco horas comendo, mas, caso a proporção de

concentrado na dieta aumente, esse tempo pode ser reduzido. E o tempo total de

ruminação pode variar de 4 a 9 horas, esse tempo é dividido em períodos com duração

de poucos minutos a uma hora ou mais (PIRES et al., 1998).

As atividades observadas por Almeida (2009) não apresentaram efeito

significativo entre tratamentos (P>0,05), considerando-se as seguintes variáveis

comportamentais: andando, bebendo, comendo, deitado, pé, ruminando deitado e

ruminando em pé. Matarazzo et al. (2007) também não encontraram diferenças entre os

tratamentos controle e nebulização + ventilação, para variável comendo, em que os

animais do tratamento climatizado permaneceram 15% do tempo total de observação

comendo, enquanto que os animais do grupo controle permaneceram 12%.

Para Laganá et al. (2005), a ruminação foi a atividade observada maior número de

vezes no grupo SRAE (40,54% versus 36,84% no grupo controle). Também foi

observado que as vacas do SRAE permaneceram entre 24,04 e 27,10% se alimentando.

Quanto às atividades realizadas não se pode dizer se o sistema de climatização foi

eficiente ou não em relação ao tratamento sem resfriamento, já que os resultados não se

diferenciaram entre os tratamentos, mas nota-se que os animais não apresentaram sinais

de estresse, uma vez que vacas leiteiras sob estresse térmico reduzem a ingestão de

volumoso e tempo de ruminação (COLLIER et al., 2006), o que não ocorreu neste

trabalho. A figura 10 representa a frequência das posturas (em pé ou deitado) que os

animais se encontravam durante os períodos de obsevarção.

Figura 10. Frequências das posturas em que os animais se encontravam (em pé ou deitado) para todos os

tratamentos

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

VN VN70% SR

Fre

qu

ên

cia

%

Tratamentos

Em pé

Deitado

Posturas

54

Os animais permaneceram mais tempo em pé do que deitado, não diferenciando-

se (P>0,05) entre os tratamentos (VN, VN 70% e SR), apresentando uma ocorrência

para a postura em pé de 65,9; 65,9 e 67,3; respectivamente, e para postura deitado de

34,1; 34,1 e 32,7; respectivamente. Degasperi (2003) afirmaram que os bovinos

possuem motivação nata para a locomoção. Estando em pé, os sentidos de olfato e visão

são facilitados, principalmente para buscar o alimento, além de função de controle da

temperatura. Geralmente, os bovinos preferem ruminar deitados, porém em condições

ambientais desfavoráveis (ventos, chuvas) podem permanecer em pé ou caminhar

lentamente.

A postura em pé maximiza a área de superfície corporal exposta ao ambiente, com

isso, aumenta o fluxo de ar ao redor do animal e facilita a perda de calor por convecção

(ANSELL, 1981).

Titto (2010) em estudo com vacas Holandesas, em instalação tipo free-stall, com e

sem climatização, observou que os animais permaneceram grande parte do dia (84,2)

em pé e na sombra, sem ocorrer diferenças para os tratamentos.

Matarazzo (2004) avaliou o efeito da nebulização sobre o comportamento de

vacas holandesas e observou que os animais mantidos com climatização permaneceram

mais tempo em pé (219 min) quando comparados aos animais sem climatização (183), o

que está de acordo com Frazzi et al. (1998) que analisaram que, quando os animais que

ficaram em estabulação, sem acesso ao ambiente climatizado, permaneceram mais

tempo deitados. O que de fato não ocorreu neste estudo.

Apesar de os animais permanecerem mais tempo em pé, e essa postura em maior

frequência poder representar sinal de estresse calórico, quando analisamos as variáveis

fisiológicas FR e TR não encontramos esse animais em situação de estresse na maioria

dos horários de avaliação, e quanto as atividades realizadas também não ocorreu

alteração.

A figura 11 representa a frequência de permanência dos animais nos diferentes

locais das baias (1- comedouro, 2- parte da frente da baia, logo após o comedouro, 3-

área central da baia, 4- área externa) para todos os tratamentos.

55

Figura 11. Localização dos animais nas baias (1- comedouro, 2- área da frente logo após comedouro, 3-

área central da baia, 4- área externa) em todos os tratamentos VN (Ventilação+nebulização), VN 70%

(ventilação+nebulização com umidade ≤ 70%) e SR (sem sistema de resfriamento)

Não ocorreu diferenças (P<0,5) entre os tratamentos para frequência de

permanência dos animais para nenhum dos locais avaliados. Observa-se que houve

maior permanência dos animais na área central da baia em todos os tratamentos (38%),

local em que o sistema de resfriamento tinha maior alcance, em seguida o comedouro

(34%) foi o lugar em que permaneceram mais tempo, assim como a segunda atividade

qu mais t v ocorrência foi a variáv l “com ndo”, depois a área que teve uma maior

permanência foi a parte da frente da baia (18%) e por último a área externa (10%). Com

isso verificou que os animais deram preferência a área de descanso, mesmo os animais

que estavam no tratamento SR, o que pode estar relacionado com a facilidade de

realização de trocas de calor do animal com o meio nesse local.

Matarazzo et al. (2007) avaliando as respostas comportamentais de vacas

holandesas alojadas em freestall em diferentes sistemas de climatização (VO – ausência

de ventilação; V – ventilação e VN – ventilação + nebulização), observaram que os

animais do tratamento V passaram mais tempo na área de alimentação (108,3 min)

quando comparados com VO (60,7 min) e VN (72,5 min), área na qual o sistema de

resfriamento abrangia. Os autores observaram também que, os animais submetidos a

nebulização com ventilação, passaram menos tempo na área de descanso (21%), local

em que os animais permaneciam mais tempo quando estavam sob estresse calórico, que

os animais do tratamento controle.

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

1 2 3 4

Fre

qu

ên

cia

%

Localização na baia

VN

VN70%

SR

Tratamentos

56

57

5 CONCLUSÕES

Nas condições que o presente trabalho foi desenvolvido, pode-se concluir que de

forma geral, com base nas variáveis ambientais (temperatura do ar, umidade relativa e

temperatura do globo negro), os tratamentos com nebulização possibilitaram melhores

condições térmicas ambientais para os animais que o tratamento sem resfriamento. Em

relação a TGN o tratamento VN 70% mostrou-se mais eficiente.

Com base no índice de conforto térmico ITU, todos os tratamentos mantiveram os

animais em uma zona de termoneutralidade, sem estresse calórico. Porém os

tratamentos com SRAE foram melhores que o tratamento sem resfriamento.

Quanto ao ITGU, todos os tratamentos se encontraram dentro da zona de conforto,

mas o tratamento VN 70% mostrou-se mais eficiente.

As variáveis fisiológicas frequência respiratória (FR), temperatura retal (TR) e

temperatura superficial do pelame (TS) apresentaram resultados positivos para os

tratamentos providos com ventilação e nebulização.

E, na avaliação do comportamento, pode-se observar que não houve diferença

para nenhuma das variáveis analisadas.

58

59

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