Karščio streso melžiamoms karvėms nustatymas

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS VETERINARIJOS AKADEMIJA Veterinarijos fakultetas

Vytautė Šarkaitė

Karščio streso melžiamoms karvėms nustatymas

Heat stress determination in dairy cows

Veterinarinės medicinos vientisųjų studijų

Darbo vadovas: dr. lekt. Gediminas Gerulis Kaunas, 2021

2 DARBAS ATLIKTAS MAISTO SAUGOS IR KOKYBĖS KATEDROJE

PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO SAVARANKIŠKUMĄ Patvirtinu, kad įteikiamas magistro baigiamasis darbas „Karščio streso melžiamoms karvėms nustatymas“:

1. yra atliktas mano pačios.

2. nebuvo naudotas kitame universitete Lietuvoje ir užsienyje.

3. nenaudojau šaltinių, kurie nėra nurodyti darbe, ir pateikiu visą naudotos literatūros sąrašą.

Vytautė Šarkaitė

(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)

PATVIRTINIMAS APIE DARBO LIETUVIŲ KALBOS TAISYKLINGUMĄ

Patvirtinu, kad darbo lietuvių kalba taisyklinga.

Simona Survilaitė

(data) (redaktoriaus vardas, pavardė) (parašas)

MAGISTRO BAIGIAMOJO DARBO VADOVO IŠVADA DĖL DARBO GYNIMO Patvirtinu, kad darbas atitinka reikalavimus ir yra parengtas gynimui

Gediminas Gerulis

(data) (darbo vadovo vardas, pavardė) (parašas)

MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS APROBUOTAS KATEDROJE (KLINIKOJE)

Mindaugas Malakauskas

(aprobacijos data) (katedros (klinikos) vedėjo (-os)

vardas, pavardė)

Magistro baigiamojo darbo recenzentas

(parašas)

(vardas, pavardė) (parašas)

Magistro baigiamųjų darbų gynimo komisijos įvertinimas:

3

TURINYS

SANTRAUKA ... 4

ĮVADAS ... 6

1. LITERATŪROS APŽVALGA ... 8

1.1 Organizmo atsakas karščio stresui ... 8

1.2 Temperatūros-drėgmės indeksas ... 9

1.3 Karščio streso poveikis organizmui ... 10

1.3.1 Poveikis pašarų suvartojimui ir atrajojimui ... 10

1.3.2 Poveikis pieno produkcijai ... 11

1.3.3 Poveikis reprodukcinei sistemai ... 11

1.4 Karščio streso nustatymo metodai ... 12

1.4.1 Kūno temperatūra ... 12

1.4.2 Infraraudonųjų spindulių termografija ... 13

1.4.3 Kvėpavimo dažnis ... 14

1.4.4 Širdies darbas ... 14

1.4.5 Elgsenos pokyčiai... 15

2. TYRIMO METODAI IR MEDŽIAGA ... 17

2.1 Karščio streso nustatymo technika ... 17

2.2 Termografinio tyrimo atlikimas ... 18

2.3 Statistinė duomenų analizė ... 19

3. REZULTATAI ... 20

3.1 Aplinkos parametrų rodiklių skirtumų patalpoje ir lauke palyginimas ... 20

3.2 Klinikinio tyrimo fiziologinių rodiklių pokyčiai. ... 21

3.3 Termografinis tyrimas ... 24

4. REZULTATŲ APTARIMAS ... 29

IŠVADOS ... 31

REKOMENDACIJOS ... 32

4 KARŠČIO STRESO MELŽIAMOMS KARVĖMS NUSTATYMAS

Vytautė Šarkaitė

Master‘s Thesis

SANTRAUKA

Karščio stresas pastaraisiais metais tampa vis aktualesnis dėl šiltėjančio klimato, ypač vasaros sezono metu. Dėl jo poveikio sutrinka karvės reprodukcija, sumažėja pieno produkcija, pažeidžiama gyvūno gerovė, o tam tikrais atvejais kyla grėsmė gyvybei. Šio tyrimo tikslas yra nustatyti tyrimo metodus melžiamų karvių karščio sukeltam stresui įvertinti, tam, kad ateityje būtų galima efektyviai diagnozuoti karščio stresą ir imtis atitinkamų priemonių jo išvengti. Tyrimas buvo atliktas „X“ ir „Y“ ūkiuose, buvo tiriama iš viso 40 karvių, 2 kartus per dieną, ryte ir per pietus. 20 karvių buvo laikomos patalpoje kaip kontrolinė grupė, o 20 laikomos lauke kaip tiriamoji grupė.

Buvo tiriami aplinkos parametrai: aplinkos temperatūra, santykinis drėgnis ir apskaičiuotas temperatūros-drėgmės indeksas (TDI). Didžiausia aplinkos temperatūra lauke tiriant po pietų buvo 10 laipsnių didesnė už patalpos didžiausią temperatūrą (p<0,05). Didžiausias TDI lauke buvo 10,86 vienetais didesnis nei patalpoje (p<0,05), kuris varijavo tarp 80,51 ir 82,17.

Taip pat buvo atliekamas klinikinis tyrimas, kurio metu buvo matuojama rektinė temperatūra (RT), širdies susitraukimų dažnis (ŠSD) ir kvėpavimo dažnis (KD). Po pietų, aukščiausia tiriamosios grupės RT buvo 1,5 laipsnio didesnė už kontrolinės grupės. Atitinkamai ŠSD buvo didesnis 16 vienetų, o KD 27 vienetais (p<0,05). Iš viso, 33,33 proc. tiriamųjų karvių grupės patyrė karščio stresą (n=60).

Atlikus termografinį tyrimą, didžiausia teigiama koreliacija buvo nustatyta tarp rektinės temperatūros ir lateralinės tešmens projekcijos tiriant po pietų, kuri buvo r=0,790 (p<0,05). Mažiausias teigiamas koreliacinis ryšys nustatytas su akies projekcijos temperatūra (r=0,379; p<0,05).

5 HEAT STRESS DETERMINATION IN DAIRY COWS

Vytautė Šarkaitė

Master‘s Thesis

SUMMARY

Heat stress has become increasingly relevant in recent years due to the warming climate, especially during the summer season. Its effects disrupt the cow's reproduction, reduce milk production, impair animal welfare and, in some cases, can be life threatening. The aim of this study was to establish methods for assessing heat stress in dairy cows. The study was carried out in „X“ and „Y“ farms, 40 cows were studied, 2 times a day, in the morning and in the afternoon. 20 cows were kept indoors as a control group and 20 were kept outdoors as a experimental group.

Environmental parameters such as ambient temperature, relative humidity and the temperature-humidity index (THI) were calculated. The highest ambient temperature outdoors in the afternoon was 10 degrees higher than the maximum indoors temperature (p <0,05). The highest THI in the field was 10,86 units higher than indoors (p <0,05), which ranged between 80,51 and 82,17.

Also, clinical examination was performed that measured rectal temperature (RT), heart rate (HR), and respiratory rate (RR). The highest RT in the afternoon experimental group was 1,5 degrees higher than the control group. Respectively, the HR was 16 units higher and the RR 27 units higher (p <0,05). A total of 33,33% of the cows in the experimental group experienced heat stress (n = 60).

Thermographic examination revealed the highest positive correlation between rectal temperature and lateral udder projection in the afternoon, which was r = 0,790 (p <0,05). The smallest positive correlation was with the projection temperature of the eye (r = 0,379; p <0,05).

Keywords: cows, heat stress, temperature-humidity index, thermography.

6

ĮVADAS

Karščio stresas ir jo poveikis ūkinių gyvūnų gerovei, sveikatai ir produktyvumui tampa vis svarbesnis dėl šiltėjančio klimato. Prognozuojama, kad vidutinė paviršiaus temperatūra iki 2100 metų padidės 1,4–5,8°C (1). Tai reiškia, kad karvės, esančios vėsesnio klimato regionuose, įskaitant Lietuvą, vis dažniau susidurs su temperatūra, kuri viršys karvės komforto zoną (2). Karščio poveikio sukeltas stresas padaro daug žalos ne tik karvėms, bet ir pieno ūkio ekonomikai dėl mažėjančios pieno produkcijos. Todėl, mūsų manymu, yra labai svarbu išsiaiškinti, kaip galima nustatyti karščio stresą melžiamoms karvėms ir imtis atitinkamų priemonių jo išvengti.

Karščio stresas atsiranda, kai gyvūnas nebegali išlaikyti pusiausvyros tarp šilumos kaupimo ir šilumos atidavimo. Faktoriai, kurie turi įtakos šilumos akumuliacijai, yra aplinkos temperatūra, santykinis drėgnis, saulės radiacija ir vėjo greitis (3). Pieninio tipo karvės turi jau padidėjusį vidinės šilumos kiekį dėl intensyvios pieno produkcijos, todėl jos yra labai jautrios padidėjusiai aplinkos temperatūrai (4). Atlikti tyrimai įrodo, kad, veikiant karščio stresui, keičiasi fiziologiniai parametrai, padidėja kūno paviršiaus temperatūra, kvėpavimo dažnis, širdies darbas ir rektinė kūno temperatūra, o tai daro įtaką pašarų suvartojimui, produkcijai ir reprodukcijai (1, 5).

Šiuo metu, pagrindinis karščio streso rizikos įvertinimo metodas, naudojamas daugelyje ūkių, yra temperatūros ir drėgmės indeksas (TDI). Tačiau tai tik bendrinis ir netiesioginis indikatorius, kuris taikomas neatsižvelgiant į individualias karves. Todėl fiziologinių rodiklių stebėjimas yra informatyvesnis ir efektyvesnis (6). Tyrimais įrodyta, kad, tiriant kūno temperatūra, kvėpavimo dažnį ir širdies darbą, galima nustatyti, ar gyvūnas patiria karščio stresą (7, 8, 9). Naujausi tyrimai parodė, kad infraraudonųjų spindulių termografija gali būti naudinga priemonė vertinant karščio stresą. Be to, termografinis tyrimas yra puiki alternatyva, nes tai modernus, saugus ir neinvazyvus metodas, kuris nekelia papildomo streso gyvūnams (10). Taip pat, karvės, patiriančios karščio stresą, kaip atsaką naudoja elgsenos pasikeitimą, tokį kaip pavėsio ieškojimas, fizinio aktyvumo pasikeitimas, padidėjęs vandens poreikis, atrajojimas (11). Mūsų nuomone, ištyrus visus šiuos rodiklius, galima greitai ir efektyviai nustatyti, ar karvė patiria karščio stresą ir kiek įmanoma labiau sumažinti stresą keliančias sąlygas, užtikrinant komforto zoną.

7 Darbo uždaviniai:

1. Atlikti karščio poveikio tyrimą galvijams;

2. Atlikti galvijų klinikinį tyrimą diagnozei patvirtinti;

3. Nustatyti, kuri projekcija turi didžiausią koreliaciją su rektine temperatūra.

8

1. LITERATŪROS APŽVALGA

1.1 Organizmo atsakas karščio stresui

Karščio stresas apibūdinamas kaip išorinių jėgų poveikis gyvūnui, kuris sukelia kūno temperatūros padidėjimą ir iššaukia fiziologinį atsaką. Per didelis energijos srautas (nesumažintos šilumos pavidalu), patenkantis į kūną be energijos išeikvojimo, reikalingo laktacijai ir augimui, gali pabloginti gyvenimo sąlygas, kokybę, o kraštutiniais atvejais sukelti mirtį (4). Gyvūnų atsakas į stresą susideda iš elgesio, metabolinių ir fiziologinių pokyčių. Streso atsakas gali būti ūminis arba lėtinis. Ūmaus streso atsakas trunka nuo kelių minučių iki kelių dienų. Ūmaus streso atsako aktyvacija prasideda nuo įvairių receptorių sudirginimo dėl aplinkos pasikeitimo. Informacija apie stresą yra perduodama aferentiniu keliu centrinei nervų sistemai, įskaitant gumburą, pagumburį ir žievę. Šie centrai aktyvuoja įvairius eferentinius kelius kaip atsaką į dirgiklius (12). Pagumburio-hipofizės-antinksčių ašis (PHA) yra pagrindinė endokrininė sistema, reguliuojanti atsaką į karščio stresą (13). Ūminis atsakas yra reguliuojamas autonominės nervų sistemos, išskiriant katecholaminus (adrenaliną ir noradrenaliną) ir gliukokortikoidus, kurie pakeičia metabolizmą ir aktyvuoja transkripcijos faktorius (baltymus) (12). Dėl to padidėja kvėpavimo dažnis ir širdies ritmas, pakyla kūno temperatūra, persiskirstant kraujo tekėjimui iš visceralinių audinių į odą dėl termoreguliacijos, ir skatinamas energijos pašalinimas iš kūno rezervų, pagreitinant glikogenolizę ir slopinant energijos kaupimąsi (14).

Elgsenos atsakas yra pirmasis aktyvuojamas mechanizmas gyvūnui susidūrus su karščio stresu. Sumažėjęs pašarų suvartojimas, padidėjęs vandens poreikis, pavėsio ieškojimas, fizinio aktyvumo pasikeitimas yra pagrindiniai elgsenos pokyčiai veikiant karščio stresui. Susiję pokyčiai įvairiuose fiziologiniuose atsakuose, kaip kvėpavimo dažnis, širdies darbas ir kūno temperatūra taip pat indikuoja karščio streso laipsnį (11).

Karštis yra vienas pirmųjų analizuoti pradėtų streso sukėlėjų, nes pieninio tipo karvės dėl didelių metabolinių poreikių ir endotermijos yra labai jautrios karščio sukeltam stresui. Sumažėjęs pašarų suvartojimas veikiant aukštai temperatūrai yra prisitaikymo mechanizmas, tam, kad būtų sumažinta šiluma, gaunama virškinant ir vykstant metabolizmui. Pašarų suvartojimo sumažėjimas priklauso nuo karščio veikimo trukmės ir stiprumo. Sumažėjęs pašarų suvartojimas yra viena pagrindinių pieno produkcijos mažėjimo priežasčių veikiant karščio stresui (12, 3). Pagrindiniai aplinkos veiksniai, galintys sukelti karščio stresą galvijams, yra oro temperatūra, santykinis drėgnis, saulės radiacija, atmosferos slėgis ir vėjo greitis (2). Pieninio tipo karvių neutrali temperatūros (komforto) zona varijuoja

9 nuo 16°C iki 25°C laipsnių, kurioje jos gali palaikyti fiziologinę kūno temperatūrą 38,4–39,1°C. Kai oro temperatūra vidutinio klimato zonoje yra virš 20–25°C, padidėja šilumos gavimas, o ne pašalinimas iš kūno, dėl to aktyvuojamas karščio stresas. Kai rektinė temperatūra yra virš 39,0°C, o kvėpavimo dažnis >60/min, sutrinka pieno produkcija ir vaisingumas (1, 5).

Veikiant karščio stresui, karvės fiziologiškai adaptuojasi slopinti šilumos produkciją ir padidinti šilumos atidavimą. Kadangi sumažėjęs pašarų suvartojimas mažina pieno produkciją, taip pat mažėja ir šiluma, gaunama laktacijos metu. Karščio veikiamos karvės taip pat skatina β-hidroksibutirato sintezę, kuris jungiasi prie GPR109a receptoriaus, tam, kad būtų skatinama periferinė vazodilatacija ir padidėtų šilumos išskyrimas. Sumažėjusi tiroksino (T4) koncentracija, veikiant karščio stresui, sumažina metabolizmo stimuliaciją ir šilumos produkciją. Galiausiai, karvė padidina kvėpavimo dažnį, taip padidindama šilumos praradimą garinant (12).

1.2 Temperatūros-drėgmės indeksas

Dažniausiai naudojamas karščio streso rizikos rodiklis yra temperatūros-drėgmės indeksas (toliau TDI). Jis ne tik gali parodyt, ar gyvūnas patiria karščio stresą, bet ir nusakyti, kokio jis laipsnio (7). Šį vienetinį indeksą pirmą kartą įvedė E. C. Thom (1959), norėdamas apibūdinti aplinkos temperatūros poveikį žmonėms, tačiau jis buvo pritaikytas apibūdinti melžiamų karvių šilumos stresą lemiančias šilumines sąlygas. TDI yra suskirstytas į kategorijas, kurios parodo, kokio laipsnio karščio stresą patiria galvijai, tačiau kategorijos priklauso nuo tyrinėtojų ir jų sąlygų (4). Per praėjusius metus buvo sukurta nemažai formulių TDI apskaičiuoti (2). Viename tyrime (15) buvo palygintos 7 skirtingos TDI formulės ir padaryta išvada, kad formulės pasirinkimas priklauso nuo klimato sąlygų. Dažniausiai naudojamos TDI formulės pieno ūkiuose yra dvi. Vienoje formulėje naudojamos sauso termometro ir drėgno termometro reikšmės:

TDI = 0,72(Tdb+Twb)+40,6

Kur Tdb – sausojo termometro temperatūra, Twb – drėgnojo termometro temperatūra °C (16). Kita formulė:

10 Kur T – sausojo termometro temperatūra °C, o RH – santykinis drėgnis (procentais) (17). Yra keletas TDI reikšmių klasifikacijų, iš kurių populiariausios yra E. C. Thom ir D. V. Armstrong sukurtos klasifikacijos. D. V. Armstrong (18) teigė, kad kai TDI reikšmė yra mažiau nei 72, karvės nepatiria karščio streso ir yra savo komforto zonoje. Silpnas karščio stresas patiriamas, kai 73<TDI<79, vidutinis karščio stresas patiriamas 80<TDI<89, o kai TDI>90, patiriamas sunkus karščio stresas. O E. C. Thom nurodė, kad kai 70 ≤ TDI ≤ 74 – karvės jaučia diskomfortą, kai 75 ≤ TDI ≤ 79 karvės jaučia didelį diskomfortą, kai TDI ≥ 80 karvės jaučia labai didelį diskomfortą (4).

1.3 Karščio streso poveikis organizmui

1.3.1 Poveikis pašarų suvartojimui ir atrajojimui

Padidėjusi aplinkos temperatūra turi neigiamą poveikį apetito centrui, esančiam pagumburyje, dėl ko taip pat mažėja pašarų suvartojimas (19). Karščio stresas padidina dviejų adipokinų sekreciją: leptino ir adiponektino. Leptinas stimuliuoja pagumburio ašį, dėl to sumažėja pašarų suvartojimas. Adiponektinas reguliuoja maitinimosi elgesį per periferinį ir centrinį mechanizmus, taip duodamas „badavimo signalą” (20). Yra nustatyta, kad pašarų suvartojimas melžiamoms karvėms pradeda mažėti, kai aplinkos temperatūra pasiekia 25°C, ir staigiai mažėja tada, kai oro temperatūra viršija 40°C, nuo kurios pašarų suvartojimas sumažėja nuo 20 procentų (toliau proc.) iki 40 proc. (19). Pastebėtas sumažėjęs pašarų suvartojimas yra svarbus rodiklis nustatinėjant karščio stresą melžiamoms karvėms, kai dėl sumažėjusio pašarų vartojimo ir padidėjusios aplinkos temperatūros ima palaipsniui mažėti pieno produkcija (7).

Padidėjusi aplinkos temperatūra keičia didžiojo prieskrandžio fiziologinius mechanizmus, kurie neigiamai veikia atrajotojus ir padidina riziką metaboliniams sutrikimams ir sveikatos problemoms. Buvo nustatyta, kad karvėms veikiant karščio stresui sumažėja acetato produkcija, o proprionato ir butirato produkcija padidėja dėl pasikeitusios prieskrandžio funkcijos. Dėl atsako, gyvūnas suvartoja mažiau stambiųjų pašarų, dėl to keičiasi didžiojo prieskrandžio mikroorganizmų populiacija ir pH nuo 5,82 iki 6,03, sumažėja prieskrandžio judrumas ir atrajojimas (22). Dėl to mažėja seilių gamyba, keičiasi virškinimas ir sumažėja sausų pašarų suvartojimas (1). Robotizuotame pieno ūkyje atliktas tyrimas parodė, kad vienu laipsniu padidėjus vidutinei dienos temperatūrai, atrajojimo laikas sumažėja 5,12 minutėmis (21).

11 1.3.2 Poveikis pieno produkcijai

Karščio stresas neigiamai veikia melžiamų, ypač didelio produktyvumo, karvių pieno produkciją ir jo sudėtį. Dėl metabolizmą didinančios pieno produkcijos, laktuojančios karvės turi padidėjusį jautrumą karščio stresui, lyginant su užtrūkusiomis karvėmis. Taip pat, dėl teigiamo santykio tarp pieno produkcijos ir šilumos gamybos, didelio produktyvumo karvės yra jautresnės karščio stresui, lyginant su mažo produktyvumo karvėmis (3). Taip pat, nustatyta, kad karvės, esančios laktacijos viduryje, yra labiau jautrios karščio stresui, lyginant su karvėmis, esančiomis ankstyvojoje ar vėlyvojoje laktacijos stadijoje (23). Esant karščio stresui ankstyvoje laktacijoje, pieno produkcija sumažėja 14 proc., o laktacijos viduryje – 35 proc. (24).

Veikiant aukštai aplinkos temperatūrai, karvės ima mažiau suvartoti pašarų, o tai tiesiogiai susiję su neigiamu energijos balansu (NEB), kuris yra atsakingas už sumažėjusią pieno sintezę (25). Taip pat, energijos poreikis padidėja 30 proc., o gaunamos energijos kiekis nėra pakankamas pieno produkcijai (4). Sausųjų pašarų suvartojimas sumažėja po 0,85 kg kiekvieną kartą, kai temperatūra pakyla 1°C aukščiau karvės komforto zonos. Toks pašarų suvartojimo mažėjimas reiškia apytiksliai 36 proc. pieno produkcijos sumažėjimą (26). Kitur minima, kad TDI neigiamai koreliuoja su pieno produkcija, nes padidėjus TDI nuo 68 iki 78, sausųjų medžiagų suvartojimas sumažėja 9,6 proc., o pieno produkcija sumažėja 21 proc. (27).

Karšta ir drėgna aplinka daro įtaką ne tik pieno kiekiui, bet ir pieno kokybei. Kai TDI vertė viršija 72, pieno riebalų ir baltymų kiekis mažėja. Be to, baltymų frakcijų analizė taip pat parodė kazeino, laktalbumino, imunoglobulino G (IgG) ir imunoglobulino A (IgA) kiekio sumažėjimą. 80 proc. jo buvo susiję su produktyvumo praradimu, o 20 proc. – su sveikatos problemomis, kurios galėjo atsirasti dėl vidinio homeostazės sutrikimo (23). Viename tyrime nustatyta, kad laktozės sumažėjimo procentas vasaros laikotarpiu minimaliai skyrėsi nuo pavasario laikotarpio (28). Atlikta pieno analizė, parodė kad pieno riebalų ir baltymų kiekis sumažėdavo, kai TDI padidėdavo (29). Kita analizė parodė, kad riebalų ir baltymų kiekis sumažėjo 0,012 kg ir 0,009 kg atitinkamai kas kartą, kai TDI pakilo vienetu aukščiau 72 (30).

1.3.3 Poveikis reprodukcinei sistemai

Reprodukcinė sistema yra labai jautri karščio streso poveikiui. Vasaros sezono metu, karvių apsivaisinimo galimybės sumažėja 20–30 proc. (3). Karščio stresas sumažina rujos trukmę ir intensyvumą, be to, padidina subklinikinės rujos tikimybę. Sumažėja liutenizuojančio hormono (toliau LH) sekrecija, o tai mažina folikulinio estradiolio sekreciją. Taip pat, dėl sumažėjusios androstenediono ir estradiolio koncentracijos, sumažėja preovuliacinio folikulo dominavimas, o tai siejama su rujos

12 elgesio slopinimu (31). Karščio stresas sutrikdo normalią gimdos gleivinės funkciją ir gimdos sekreciją, dėl to sumažėja permatomų gleivių kiekis makštyje, o tai apsunkina rujos nustatymą karvei (32). Buvo nustatyta, kad, kai karvės temperatūra viršija 40°C, folikulai patiria didelę žalą ir tampa negyvybingi (34). Taip pat, sumažėjusi estradiolio sekrecija dėl karščio streso slopina ovuliaciją (33). Padidėja didelių folikulų skaičius, kas galimai paaiškina padidėjusį dvynių skaičių vasaros sezonu (31).

Karščio stresas neigiamai veikia oocitų augimą, keisdamas progesterono, LH ir folikulus stimuliuojančio hormono (FSH) sekreciją (35). Oocitų augimas veikiant karščio stresui gali sutrikti dėl sumažėjusios LH ir estradiolio sintezės (36). Taip pat, sumažėjusi progesterono koncentracija kraujyje sukelia oocitų nenormalų brendimą, nepavykusią implantaciją ir ankstyvą embrionų mirtį (33). Veikiant karščio stresui, intrauterinė aplinka yra sutrikdoma. Sumažėja kraujo pritekėjimas į gimdą ir padidėja gimdos temperatūra. Šie pokyčiai taip pat gali sukelti ankstyvą embrionų mirtį ir sutrikdyti embrionų vystymąsi (2).

1.4 Karščio streso nustatymo metodai

1.4.1 Kūno temperatūra

Karvių kūno temperatūra gali būti matuojama tiesiojoje žarnoje, makštyje, didžiajame prieskrandyje, poodiniame audinyje ir ausies kanale (7). Be to, įrodyta, kad matuojant pieno temperatūrą, galima nustatyti ir karvės kūno temperatūrą (37). Praktikoje rektinė temperatūra (toliau RT) ir makšties temperatūra, dėl mažų išlaidų ir lengvo atlikimo, yra dažniausiai matuojami rodikliai, nustatant karvės kūno temperatūrą (38). Daug atliktų tyrimų įrodo, kad karvės kūno temperatūra yra vienas pagrindinių rodiklių nustatinėjant šilumos stresą, o RT yra vyraujantis metodas. Atliekant bandymą klimato kontroliuojamose kamerose su karvėmis, nustatyta, kad vidutinė RT buvo aukštesnė (40,0°C), kai TDI buvo tarp 74 ir 84, lyginant su karvėmis, laikytomis termoneutraliomis sąlygomis (TDI tarp 55 ir 61), kurių RT buvo 38,5°C (39).

Kadangi pieno temperatūrą lengviau stebėti nei RT, taip pat buvo tiriamas pieno temperatūros ir TDI ryšys. Tyrimo metu pieno temperatūra buvo fiksuojama sensoriumi, esančiu trumpajame pieno surinkimo vamzdelyje, iš karto atjungiant nuo spenių. Pieno temperatūra svyravo nuo 39,1°C iki 39,6°C, kai TDI svyravo nuo 72,1 iki 83,6. Šie rezultatai rodo, kad pieno temperatūra palaipsniui didėjo kylant aplinkos temperatūrai ir pasiekė 39°C, kai TDI pasiekė 72, tai yra momentas, kai sumažėjo karvių pašarų suvartojimas ir pieno gamyba bei atsirado kitų karščio streso sukeliamų pokyčių. Tai įrodo, kad pieno temperatūrą galima efektyviai naudoti norint įvertinti karščio stresą (37).

13 1.4.2 Infraraudonųjų spindulių termografija

Infraraudonųjų spindulių termografija – tai neinvazinis metodas, kuriuo galima nustatyti, ar gyvūnas patiria karščio stresą. Termografinio tyrimo vaizdai gali būti naudojami odos temperatūros pokyčiams nustatyti ir gali padėti identifikuoti galvijus, patiriančius karščio stresą. Taip pat, šis tyrimo metodas sumažina infekcijų perdavimo riziką, nes nėra tiesioginio kontakto su gyvūnu tiriant jį, bei sukelia mažiau streso, nes gyvūno nereikia fiksuoti (40).

Terminis vaizdas apima infraraudonosios spinduliuotės (šilumos) aptikimą iš objekto. Bet kuris objektas, kurio temperatūra yra didesnė nei absoliutus nulis (–273,15°C arba 0°K), skleidžia infraraudonąją spinduliuotę, o objekto temperatūra nustato skleidžiamos spinduliuotės bangos ilgį. Esant biologiškai reikšmingai temperatūrai (nuo –40°C iki 100°C), spinduliuotės aukščiausiame taške infraraudonųjų spindulių bangos ilgio (ilgųjų bangų) diapazonas yra maždaug 8–12 μm (41). Kuo aukštesnė objekto temperatūra, tuo trumpesnis infraraudonųjų spindulių bangos ilgis (42). Akivaizdus termografinio tyrimo pranašumas, lyginant su kitomis temperatūros matavimo priemonėmis, yra tai, kad juo galima integruotai matuoti laisvai judančių gyvūnų skirtingų kūno paviršių šilumines savybes (41).

Pirmosiose terminio vaizdo kamerose buvo naudojami specializuoti skystieji kristalai, kurie keičia dydį kontaktuodami su šilumos šaltiniu. Kadangi jų gebėjimą atspindėti šviesą veikia jų struktūra, galima temperatūrą vertinti pagal spalvą, kurią atspindi skirtingi kristalai. Šiuo metu naujos kameros naudojamos su neatšaldytais jutikliais ir yra nešiojamos, todėl turi reikšmingų praktinių pranašumų. Infraraudonųjų spindulių detektorius matuoja infraraudonosios spinduliuotės intensyvumą; šis signalas katodu paverčiamas elektrine forma, gaunant tiriamo objekto pilkos spalvos vaizdą. Terminio vaizdo kamera sukuria pilkos spalvos arba spalvotą mastelio vaizdą, sudarytą iš taškų, reiškiančių atskiras temperatūras (43). Šiuo metu, atliekant tyrimus su gyvūnais, gali būti naudojamos technologiškai pažangios infraraudonųjų spindulių kameros. Šie prietaisai leidžia tyrėjams padaryti vieną nuotrauką, taip pat vaizdo įrašus apie temperatūros pasiskirstymą ir kūno paviršiaus svyravimus (41, 44).

Tiriant karščio stresą buvo atlikta nemažai mokslinių tyrimų, kuriais siekta išsiaiškinti, kuri termografinio tyrimo projekcija tiksliausiai parodo, kad gyvūnas patiria karščio stresą. Vienur yra minima, kad tiriant karščio stresą geriausia naudoti priekinių ir užpakalinių galūnių termografinį vaizdą, o šlaunų paviršiaus termografinis vaizdas gali būti naudojamas kaip alternatyva RT, vertinant kūno temperatūros padidėjimą sukeltą karščio streso (40). Kitur yra nustatyta, kad šoninė tešmens regiono projekcija yra geriausias regionas karvių karščio stresui nustatyti naudojant infraraudonųjų spindulių termografiją. Buvo padaryta išvada, kad termografinis tyrimas yra geras būdas įvertinti karvės šiluminį komfortą (10).

14 1.4.3 Kvėpavimo dažnis

Kvėpavimo dažnis (toliau KD) yra viena iš galimybių reguliuoti kūno temperatūrą, esant šilumos apkrovai dėl endogeninio šilumos praradimo per kvėpavimo takus (3, 45). 15 proc. endogeninės šilumos veikiant karščio stresui yra prarandama per kvėpavimo takus (16). Todėl KD yra jautrus rodiklis melžiamų karvių karščio stresui įvertinti (46). Kai galvijai yra veikiami kintančios aplinkos temperatūros, KD yra nuolat veikiamas. Tai yra paprastas parametras, kurį galima išmatuoti be brangios įrangos (47). Vienas paprasčiausių metodų KD nustatyti yra šoninių kūno judesių skaičiavimas ir jų pavertimas į iškvėpimų skaičių per minutę. Tačiau šis metodas turi ir trūkumų: reikalauja intensyvaus dėmesio ir sekimo, gali pasitaikyti skaičiavimo klaidų, negali būti taikomas dideliam gyvūnų skaičiui (6).

Atliktame tyrime, karvių, patiriančių karščio stresą (TDI 74–84), kvėpavimo dažnis buvo didžiausias pirmąją ir trečiąją eksperimento dieną (atitinkamai 80 ir 88 k./min.), lyginant su termoneutraliomis sąlygomis (TDI 55–61) laikomų karvių (42 ir 56 k./min.) (39). Kitame tyrime, naudojant fenus karvių vėsinimui, esant šilumos streso sąlygomis (TDI ≥ 68) pastebėta, kad stovinčios karvės, vėsinamos 8 kartus per dieną (vėsinant purkštuvais ir šoniniais ventiliatoriais), parodė mažesnį KD (60,2 k./min.) lyginant su 3 kartus per dieną vėsinamų karvių KD (73,1 k./min.) (8).

1.4.4 Širdies darbas

Širdies susitraukimų dažnis (toliau ŠSD) apibūdinamas kaip širdies dūžių skaičius per minutę ir dažnai naudojamas analizuojant pokyčius susijusius su elgsena. Interpretacijos dažnai pagrįstos tuo, kad ŠSD atspindi autonominės nervų sistemos, simpatinės nervų sistemos šakos aktyvumą ir apibūdinamas kaip streso atsako indikatorius (9). Stresas padidina simpatinės nervų sistemos aktyvumą ir sumažina parasimpatinės nervų sistemos aktyvumą (48). Žymiai didesnės ŠSD vertės buvo nustatytos karvėms, laikomoms laukuose, be pavėsio, esant aukštai aplinkos temperatūrai (ŠSD – 90,3 k./min.), lyginant su karvėmis, kurios laikomos aptvaruose su pavėsiu (ŠSD – 84,4 k./min.) (49). Kitame tyrime nustatyta, kad vasarą vidutiniškai ŠSD (78,1 k./min. esant vidutinei TDI 83,3, palyginus su 62,0 k./min., kai vidutinė TDI 65,5) buvo didesnis, palyginus su pavasariu (50).

Širdies ritmo variabilumas (ŠRV) matuojamas, nustatant nuolat kintantį atstumą tarp gretimų širdies susitraukimų (R-R intervalų) (11). ŠRV atspindi balansą tarp simpatinio ir parasimpatinio nervų sistemos aktyvumo. Aukštas ŠRV rodo, kad yra stimuliuojama parasimpatinė nervų sistema. Žemas ŠRV atspindi ir simpatinės, ir parasimpatinės nervų sistemų veiklas (48). Analizuojant ŠRV, karščio streso paveiktų karvių vidutinis R-R intervalas buvo žymiai mažesnis nei patalpoje esančių karvių. Taip pat, penkios šio tyrimo karvės buvo suskirstytos į dvi grupes. Trys iš penkių karvių turėjo didesnį karščio

15 poveikį nei kitos dvi karvės. Karvės, patyrusios didesnį stresą, pasižymėjo padidėjusiu žemo dažnio ir aukšto dažnio santykiu, atspindinčiu simpatinės nervų sistemos veiklos padidėjimą, reaguojant į tiesioginių saulės spindulių poveikį. Kitos dvi tiriamosios karvės neparodė tokio aiškaus simpatinės nervų sistemos aktyvumo, todėl veikiausiai turėjo didesnę šilumos toleranciją (48).

1.4.5 Elgsenos pokyčiai

Kai aplinkos temperatūra yra didelė, gyvūnai pakeičia savo elgesį, kad atvėstų. Galvijai ieško pavėsio, kad išvengtų padidėjusios kūno temperatūros. Ūkiuose gyvenančių gyvulių elgesys yra orientuotas į geros savijautos išlaikymą. Aukšta aplinkos temperatūra sukelia sąmoningas reakcijas, tokias kaip pavėsio paieška, vietų su padidinta ventiliacija ar drėgme paieška (11, 51). Karvės, laikomos saulėkaitoje su mažu plotu pavėsio ar išvis be jo, praleidžia daugiau laiko aplink vandens šaltinį (51).

Taip pat, karščio stresas sumažina karvės aktyvumo laipsnį. Šis rodiklis naudojamas norint įvertinti fiziologinę būklę ir bendrą gyvūno sveikatą (52). Karščio streso metu karvės mažiau laiko praleidžia gulėdamos. Tačiau gulėjimas yra svarbus karvės gerovei, nes mažina kanopų ligas ir šlubavimą bei padidina pašarų suvartojimą ir atrajojimą (37, 51). Įprastai karvės kasdien guli nuo 8 iki 16 valandų (53). Naudojant kojų duomenų kaupiklį kūno padėčiai matuoti ir intravaginalinį duomenų kaupiklį temperatūrai matuoti, buvo nustatyta, kad kūno temperatūra turi įtakos galvijų stovėjimo trukmei. Kai karvių makšties temperatūra viršijo 38,93°C, buvo 50 proc. tikimybė, kad karvės stovės (54). Didžiausias stovinčių karvių procentas buvo, kai TDI siekė nuo 80 iki 89, o stovinčių karvių procentas mažiausias, kai TDI vertės buvo mažesnės nei 68. Taip pat, buvo nustatyta, kad karvės, patiriančios nuolatinį karščio stresą (vidutinis TDI: 80,2 per 2 mėnesius) praleido daugiau laiko stovėdamos per 24 valandas (12,6 val. p/d), palyginus su karvėmis, patiriančioms laikiną karščio stresą (vidutinis TDI: 68,2 ir 68,3, stovėjimo laikas: 11,3 val. atitinkamai 11,4 val.) (54).

Įvairūs neinvaziniai metodai gali būti naudojami atrajojimui stebėti. Naudojant mikrofoną buvo nustatytas neigiamas ryšys tarp paros maksimalaus TDI ir atrajojimo laiko. Kai TDI > 76, paros atrajojimo laikas trumpėja 2,2 min. (55). Tačiau melžiamų karvių, laikomų aukštoje temperatūroje, atrajojimo laikas gali skirtis, atsižvelgiant į jų raciono sudėtį (56). Be to, atrajojimo įpročiai skiriasi dėl dienos ritmo. Daugiausia atrajojimo įvyksta naktį, esant vėsesnei temperatūrai, o kylant dienos TDI naktinis atrajojimas proporcingai didėja (55). Atsižvelgiant į šiuos dienos skirtumus, šėrimo valdymo strategijos gali padėti mažinti patiriamą karščio stresą. Šeriant karves du kartus per dieną, pusę paros normos duodant ryte ir pusę vakare, arba kartą per dieną vakare, gali sumažėti rektinė temperatūra ir kvėpavimo dažnis, lyginant su karvėmis, kurios buvo šeriamos vieną kartą per parą ryte (57).

16 Kaip buvo minėta anksčiau, veikiant karščio stresui, karvės suvartoja mažiau pašarų, o vandens poreikis padidėja (11). Tyrimais įrodyta, kad vandens suvartojimas gali būti naudojamas kaip efektyvi priemonė karvėms karščio stresui nustatyti. Vandens suvartojimą galima stebėti pagal suvartojamo vandens kiekį, gėrimo dažnį, ar abiejų šių rodiklių pasiskirstymą per vieną dieną siejant su TDI. Suvartojamo vandens kiekis gali būti išreikštas kaip vidutinė gėrimo trukmė ir dažnis. Tai buvo atlikta integruotais vaizdo ir aplinkos sensoriais eksperimentiniame pieno ūkyje, kurie fiksavo karvės gėrimo elgesį, taip pat aplinkos temperatūrą ir drėgmę. Vandens gėrimo dažnis ir trukmė buvo fiksuojama įterptine vaizdo sistema. Rezultatai parodė stiprią koreliaciją tarp vidutinio vandens suvartojimo trukmės bei dažnio ir TDI (58).

17

2. TYRIMO METODAI IR MEDŽIAGA

2.1 Karščio streso nustatymo technika

1 pav. Tyrimo schema

Tyrimas atliktas 2020 metų liepos–rugpjūčio mėnesiais, „X“ ir „Y“ karvių ūkiuose. Iš viso buvo tiriamos 40 laktuojančios karvės, iš kurių 20 laikytos tvarte, o 20 laikytos lauke. Grupės tirtos 2 kartus per dieną – 09:00–11:00 ryte ir 14:00–16:00 po pietų. Tvarte laikomų karvių aplinkos temperatūra varijavo nuo 19,0 iki 24,1°C (vidutiniškai 21,89°C), o santykinis drėgnis nuo 74 iki 80 proc. (vidutiniškai 77,83 proc.). Lauke laikomų karvių tie patys parametrai varijavo nuo 20,3 iki 32,6°C (vidutiniškai 27,4°C) ir 39–80 proc. (vidutiniškai 61 proc.).

Temperatūros ir drėgmės indeksas (TDI) buvo apskaičiuojamas pagal šią formulę:

TDI = (1,8 × DBT + 32) − [(0,55 – 0,0055 × RH) × (1,8 × DBT – 26,8)]

Kur DBT – sausojo termometro temperatūra °C, RH – santykinis drėgnis proc.

Buvo tiriami fiziologiniai rodikliai – rektinė temperatūra (RT), kvėpavimo dažnis (KD), širdies susitraukimų dažnis (ŠSD). RT buvo matuojama su veterinariniu skaitmeniniu termometru, įkišamu į tiesiąją žarną prie sienelės. KD buvo išreikštas įkvėpimų skaičiumi per minutę, matuojamas stetoskopu ir laikmačiu per 30 s, auskultuojant kvėpavimo takus (trachėja) ir stebint kvėpavimo judesius. Gauta vertė padauginta iš 2. ŠSD išreikštas susitraukimų skaičiumi per minutę, matuojamas stetoskopu,

Karvių skirstymas į grupes Aplinkos parametrų nustatymas ryte Klinikinio tyrimo atlikimas ryte Termografinio tyrimo atlikimas ryte Aplinkos parametrų nustatymas per pietus

Klinikinio tyrimo atlikimas per pietus

Duomenų analizė ir rezultatų pateikimas Termografinio tyrimo

18 auskultuojant širdį, ir laikmačiu per 30 s, o gauta reikšmė padauginta iš 2. Fiziologinė norma laikoma: rektinė temperatūra >39,1°C; širdies susitraukimų dažnis > 80 k./min.; kvėpavimo dažnis >60 k./min..

2.2 Termografinio tyrimo atlikimas

Termografinės nuotraukos buvo padarytos „FLIR E4“ termografine kamera (pav. nr. 2). Iš viso buvo atliktos ir analizuotos 360 nuotraukos. Kiekviena karvė buvo tiriama trejomis projekcijomis: lateralinė kūno (pav. nr. 2 ), lateralinė tešmens (pav. nr. 3) ir akies projekcijos (pav. nr. 4). Nuotraukos buvo analizuojamos kompiuterine programa „Flir tools“ 6.4 versija. Programoje buvo nustatomos tiriamos vietos ribos, kuriose nurodoma maksimali, minimali ir vidutinė temperatūros. Taip pat nurodomas emisijos koeficientas, kurį kamera nustato automatiškai (ε = 0,95). Tyrime naudotos maksimalios nuotraukos temperatūros.

Atliekant tyrimą patalpoje, karvės buvo fotografuojamos savo garduose. Lauke esanti grupė neturėjo sąlygų būti suvaryta į patalpą, todėl nuotraukos buvo atliekamos pavėsyje, stengiantis apsisaugoti nuo tiesioginių saulės spindulių, kurie gali iškraipyti tyrimo rezultatus. Nuotraukos buvo atliekamos 0,5 metro atstumu.

19

5 pav. Akies projekcija

2.3 Statistinė duomenų analizė

Analizuojant duomenis, buvo lyginamos dvi grupės – karvės, laikomos patalpoje (kontrolinė grupė), su karvėmis, laikomomis lauke (tiriamoji grupė). Statistinė analizė atlikta „Microsoft Office Excel 365“ kompiuterine programa. Atlikta aprašomoji statistika, nustatant tiriamųjų rodiklių minimalias, maksimalias ir vidutines reikšmes bei standartinį nuokrypį. Tirtos koreliacijos tarp temperatūros-drėgmės indekso ir fiziologinių rodiklių, tirta didžiausia koreliacija tarp kūno rektinės temperatūros ir lateralinės kūno, lateralinės tešmens ir akies projekcijų.

Duomenys laikomi statistiškai reikšmingais, kai P<0,05.

20

3. REZULTATAI

3.1 Aplinkos parametrų rodiklių skirtumų patalpoje ir lauke palyginimas

Atlikus aplinkos rodiklių statistinę analizę, palygintos patalpos ir lauko reikšmės, gautos ištyrus 3 dienų, ryte ir po pietų temperatūrą, santykinį drėgnį ir apskaičiuotą temperatūros-drėgmės indeksą. Gauti duomenys pateikiami 1-oje lentelėje.

1 lentelė. Aplinkos patalpos ir lauko parametrų rodikliai, tiriant skirtingomis dienomis ir laikais.

Aplinkos parametrų rodikliai

Rytas 09:00 Pietūs 14:00 T °C SD % TDI T °C SD % TDI PATALPOJE MIN 19.9 74 66.68 23.1 77 72.12 MAX 20.1 81 66.89 24.1 82 73.37 VID 20.00 76.67 66.82 23.77 79.00 72.92 LAUKE MIN 20.3 62 66.50 32.60 39 80.51 MAX 21.3 80 69.07 34.10 60 84.23 VID 21 74 68.16 33.23 47.00 82.17

Tyrimo metu mažiausia lauko temperatūra ryte yra 0,4°C didesnė už mažiausią temperatūrą patalpoje. Didžiausia temperatūra lauke yra 1,2°C aukštesnė, nei patalpoje nustatyta didžiausia temperatūra. Lauko temperatūros vidurkis ryte yra 1,0°C aukštesnis už patalpos temperatūros vidurkį (P<0,05). Lyginant lauko ir vidaus temperatūras po pietų, buvo nustatyta, kad mažiausia lauko temperatūra yra 9,5°C didesnė už patalpos temperatūrą. Didžiausia lauko temperatūra per pietus yra 10,0°C didesnė už patalpos temperatūrą. Lauko temperatūros vidurkis yra 9,46°C laipsnio aukštesnis už temperatūros vidurkį patalpoje (P<0,01).

Tyrimo metu ištirtas mažiausias patalpos santykinis drėgnis ryte yra 12 % didesnis, už mažiausią santykinį drėgnį lauke. Didžiausias santykinis drėgnis patalpoje yra 1 % didesnis už lauko didžiausią santykinį drėgnį. Ryte patalpoje nustatytas santykinio drėgnio vidurkis yra 2,67 % didesnis už lauko santykinio drėgnio vidurkį. Duomenys statistiškai nereikšmingi (P>0,05). Mažiausias santykinis drėgnis, ištirtas po pietų, patalpoje yra 38 % didesnis už mažiausią santykinį drėgnį lauke. Didžiausias santykinis drėgnis patalpoje yra 22 % didesnis už lauke nustatytą didžiausią santykinį drėgnį. Patalpos santykinio drėgnio vidurkis po pietų yra 32 % didesnis už lauko santykinio drėgnio vidurkį (P<0,05).

MIN – mažiausia nustatyta reikšmė; MAX – didžiausia nustatyta reikšmė; VID – reikšmių vidurkis; T – aplinkos temperatūra; SD – santykinis drėgnis; TDI – temperatūros-drėgmės indeksas

21 Tyrimo metu apskaičiuotas mažiausias temperatūros ir drėgmės indeksas (TDI) patalpoje ryte yra 0,18 vienetais didesnis už lauko TDI. Didžiausias TDI lauke yra 2,18 vienetais didesnis už didžiausią apskaičiuotą TDI patalpoje. TDI vidurkis lauke ryte yra 1,34 vienetais didesnis už patalpos TDI vidurkį ryte. Šie duomenys statistiškai nereikšmingi (P>0,05). Mažiausias apskaičiuotas TDI po pietų lauke yra 8,39 vienetais didesnis už mažiausią patalpos TDI po pietų. Didžiausias lauko TDI yra 10,86 vienetais didesnis už patalpos didžiausią TDI. Po pietų apskaičiuoto TDI vidurkis lauke yra 9,25 vienetais didesnis už patalpos TDI vidurkį po pietų (P<0,01).

3.2 Klinikinio tyrimo fiziologinių rodiklių pokyčiai.

2-oje lentelėje bendrai pateikiamos 3 dienų klinikinio tyrimo fiziologinių rodiklių didžiausios, mažiausios reikšmės, bei jų vidurkiai ir standartinis nuokrypis.

2 lentelė. Patalpos ir lauko karvių klinikinio tyrimo rodikliai, tiriant skirtingomis dienomis ir laikais.

Fiziologiniai rodikliai

Rytas 09:00–11:00 Pietūs 14:00–16:00

RT °C ŠSD k./min. KD k./min. RT °C ŠSD k./min. KD k./min. PATALPOJE MIN 37.3 42 33 38 50 40 MAX 38.9 88 57 39.0 84 61 VID ± SD 38.29±0.38 67.18±10.54 45.42±5.52 38.65±0.26 68.05±8.03 51.87±5.48 LAUKE MIN 37.7 56 33 38.7 55 42 MAX 38.9 84 55 40.5 100 88 VID ± SD 38.29±0.31 69.82±7.05 45.75±4.77 39.23±0.52 81.77±11.82 60.58±11.66

Atlikus klinikinį tyrimą ryte, gauta lauke laikomų karvių mažiausia rektinė temperatūra yra 0,4°C didesnė už patalpoje laikomų karvių. Didžiausia ir vidutinė rektinė temperatūra tarp grupių nesiskiria (p<0,05). Tiriant ŠSD, mažiausia lauke laikomų karvių ŠSD reikšmė yra 14 vienetų didesnė už patalpoje laikomų karvių. Didžiausias patalpoje laikomų karvių ŠSD yra 4 vienetais didesnis už lauke laikomų karvių. O vidutinis lauke laikomų karvių ŠSD yra 2,64 vienetais didesnis už patalpoje laikomų karvių (p>0,05). Mažiausias KD tarp grupių nesiskiria. Didžiausias KD yra patalpoje laikomų karvių, 2 vienetais didesnis už lauke laikomų karvių. Vidutinis KD tarp karvių grupių beveik nesiskiria (p>0,05). Šie duomenys yra statistiškai nereikšmingi ir didelių pokyčių nepastebėta. Tačiau akivaizdūs fiziologinių rodiklių skirtumai matomi atlikus klinikinį tyrimą po pietų.

MIN – mažiausia nustatyta reikšmė; MAX – didžiausia nustatyta reikšmė; VID – reikšmių vidurkis; SD – vidutinis vidurkio nuokrypis; RT – rektinė temperatūra; ŠSD – širdies susitraukimų dažnis; KD – kvėpavimo dažnis

22 Mažiausia rektinė temperatūra (RT) karvėms, laikomoms lauke, yra 0,7°C aukštesnė už karvių, laikomų patalpoje. Didžiausia lauke laikomų karvių RT yra 1,5°C aukštesnė už karvių, esančių patalpoje. Karvių, laikomų lauke, vidutinė RT yra 0,58°C aukštesnė, už karvių, laikomų patalpoje (p<0,01).

Mažiausias širdies susitraukimų skaičius (ŠSD) karvių, laikomų lauke, yra 5 vienetais didesnis už karvių, laikomų patalpoje. Didžiausias ŠSD karvių, laikomų lauke, yra 16 vienetų didesnis už karvių, laikomų patalpoje. Vidutinis ŠSD karvių, laikomų lauke, yra 14,24 vienetais didesnis už karvių, laikomų patalpoje (p<0,01).

Mažiausias kvėpavimo dažnis (KD) 2 vienetais didesnis tų karvių, kurios laikomos lauke. Didžiausias karvių, laikomų lauke, KD yra 27 vienetais didesnis už karvių, laikomų patalpoje. KD vidurkis yra 8,71 vienetais didesnis karvių, kurios laikomos lauke (p<0,05).

Pastebimas stiprus teigiamas ryšys tarp rektinės temperatūros (RT), širdies susitraukimų dažnio (ŠSD), kvėpavimo dažnio (KD) ir temperatūros-drėgmės indekso (TDI).

3 lentelė. Ryšys tarp temperatūros-drėgmės indekso ir fiziologinių rodiklių vidurkių.

TDI 66.50 66.68 66.88 66.89 68.91 69.07 72.12 73.28 73.37 80.51 81.78 84.23

RT °C 38.38 38.32 38.34 38.21 38.24 38.26 38.75 38.54 38.67 39.19 39.22 39.36

ŠSD k./min. 70.90 65.10 70.85 65.60 67.60 70.95 70.05 66.60 67.50 79.95 81.65 83.70

KD k./min. 46.45 45.60 46.50 44.15 46.60 44.20 53.60 51.15 50.85 59.60 60.75 61.40

Pastebimas rektinės temperatūros padidėjimas, kai temperatūros-drėgmės indeksas yra tarp 80,51– 84,23 (p<0,01). Toks pat pokytis patebimas ir su širdies susitraukimų dažniu bei kvėpavimo dažniu (p<0,05). Taip pat nustatytas stiprus teigiamas ryšys tarp TDI ir RT (r=0,968, p<0,05) (pav. nr. 6).

TDI – temperatūros-drėgmės indeksas; RT – rektinė temperatūra; ŠSD – širdies susitraukimų dažnis; KD – kvėpavimo dažnis

23

6 pav. Koreliacinis ryšys tarp rektinės temperatūros ir temperatūros-drėgmės indekso.

Stipri teigiama koreliacija (pav. nr. 7) nustatyta tarp TDI ir ŠSD (r=0,866, p<0,05)

7 pav. Koreliacinis ryšys tarp temperatūros-drėgmės indekso ir širdies susitraukimų dažnio.

Taip pat, stipri teigiama koreliacija nustatyta ir tarp temperatūros-drėgmės indekso ir kvėpavimo dažnio (r=0,967, p<0,05) (pav. nr. 8). y = 0.0637x + 34.003 R² = 0.9373 38.00 38.20 38.40 38.60 38.80 39.00 39.20 39.40 39.60 60.00 65.00 70.00 75.00 80.00 85.00 90.00 RT ° C TDI

Diagramos pavadinimas

24

8 pav. Koreliacinis ryšys tarp temperatūros-drėgmės indekso ir kvėpavimo dažnio.

3.3 Termografinis tyrimas

Atlikus termografinį tyrimą, lygintos gautos temperatūros tarp projekcijų, atliktų ryte ir po pietų. Buvo atliekamos 3 projekcijos – laterlinė kūno, lateralinė tešmens ir akies projekcijos. Buvo imamos didžiausios temperatūrų reikšmės. Rezultatai pateikiami 4-oje lentelėje.

Lentelė nr. 4 lauke ir patalpoje laikomoms karvėms atliktų projekcijų temperatūrų rodikliai

Termografinių nuotraukų projekcijos

Rytas Pietūs LK LT A LK LT A PATALPOJE MIN 34.6 36.3 34.7 34.5 35.6 35.1 MAX 36.9 39.3 38.1 38.0 38.5 38.2 VID ± SD 35.94±0.55 38.05±0.59 36.9±0.65 36.27±0.88 38.01±0.58 37.53±0.64 LAUKE MIN 34.1 36.8 35.6 36.8 38 37 MAX 37.3 39.3 38.9 43.3 41.2 40.1 VID ± SD 36.02±0.63 37.89±0.56 36.7±0.59 38.8±1.68 39.1±0.87 38.42±0.87

Lyginant karvių lateralinės kūno projekcijos temperatūras ryte, nustatyta mažiausia lateralinė kūno projekcija patalpoje laikomoms karvėms yra 0,5 laipsnio didesnė už lauke laikomų karvių. Didžiausia

y = 0.9888x - 20.801 R² = 0.9367 34.00 39.00 44.00 49.00 54.00 59.00 64.00 60.00 65.00 70.00 75.00 80.00 85.00 90.00 KD k /m in TDI

MIN – mažiausia nustatyta reikšmė; MAX – didžiausia nustatyta reikšmė; VID – reikšmių vidurkis; SD – standartinis vidurkio nuokrypis; LK – lateralinė kūno projekcija; LT – lateralinė tešmens projekcija; A – akies projekcija

25 temperatūra lauke laikomų karvių yra 0,4 laipsniais didesnė už karvių, laikomų patalpoje. Vidutinė lateralinės kūno projekcijos temperatūra yra didesnė 0,08 laipsniais karvių, laikomų lauke. Tačiau tai statistiškai nereikšmingi duomenys (p>0,05). Tačiau lyginant tą pačią projekciją padarytą per pietus, stebimi ženklūs pokyčiai. Mažiausia lateralinės kūno projekcijos temperatūra, atlikta karvėms, laikomoms lauke, yra 2,3 laipsniais didesnė už karvių, laikomų patalpoje. Taip pat, karvių, laikomų lauke, didžiausia temperatūra yra 5,3 laipsniais didesnė. Karvių, laikomų lauke, vidutinė lateralinės kūno pusės temperatūra yra 2,53 laipsniais didesnė už karvių, laikomų patalpoje (p<0,05).

Lateralinės tešmens projekcijos mažiausia temperatūra, užfiksuota ryte karvėms, laikomoms lauke, yra 0,5 laipsniais didesnė už karvių, laikomų patalpoje. Didžiausia šios projekcijos temperatūra nesiskiria tarp abiejų karvių grupių. Vidutinė lateralinės tešmens temperatūra yra 0,22 laipsniais didesnė karvių, laikomų lauke. Duomenys nėra statistiškai reikšmingi (p>0,05). Tiriant lateralinę tešmens projekciją per pietus, karvių, laikomų lauke, mažiausia temperatūra yra 2,4 laipsniais didesnė už karvių, laikomų patalpoje. Didžiausia lateralinės tešmens projekcijos temperatūra karvių, laikomų lauke, yra 2,7 didesnė laipsniais didesnė už karvių, laikomų patalpoje. Vidutinė šios projekcijos temperatūra, karvių, laikomų lauke, yra 1,09 laipsniu didesnė už karvių, laikomų viduje (p<0,05).

Tiriant akies projekciją ryte, karvių, laikomų lauke, mažiausia temperatūra yra 0,9 laipsniais didesnė už karvių, laikomų patalpoje. Didžiausia akies temperatūra karvių, laikomų lauke, yra 0,8 laipsniais didesnė už karvių, laikomų patalpoje. Vidutinė šios projekcijos temperatūra, karvių, laikomų viduje, yra 0,2 laipsniais didesnė už karvių, laikomų lauke. Duomenys nėra statistiškai reikšmingi (p>0,05). Tiriant akies projekciją per pietus, mažiausia temperatūra, karvių, laikomų lauke, yra 1,9 laipsniais didesnė už karvių, laikomų patalpoje. Didžiausia šios projekcijos temperatūra, karvių, laikomų lauke, taip pat 1,9 laipsniais didesnė už karvių, laikomų patalpoje. Vidutinė akies projekcijos temperatūra, karvių, laikomų lauke, yra 0,89 laipsniais didesnė už karvių, laikomų patalpoje (p<0,05).

Atliekant termografinį tyrimą, bandyta išsiaiškinti, kuri projekcija turi didžiausią koreliaciją su rektine temperatūra. Lygintos trys projekcijos – lateralinė kūno, lateralinė tešmens ir akies projekcijos, atskirai karvių, laikomų patalpoje, ir karvių, laikomų lauke.

Ištyrus, viduje laikomų karvių, kai TDI<76, termografines nuotraukas, vidutinio stiprumo teigiama koreliacija nustatyta lateralinės tešmens projekcijos su rektine temperatūra (r=0,535, p<0,001) (pav. nr. 10). Lateralinės kūno projekcijos koreliacija su rektine temperatūra yra labai silpna (r=0,204, p>0,05) (pav. nr. 9). O akies projekcijos ryšys su rektine temperatūra nenustatytas (r=0,07, p>0,05) (pav. nr. 11).

26

9 pav. Koreliacinis ryšys tarp lateralinės kūno projekcijos ir rektinės temperatūros.

10 pav. Koreliacinis ryšys tarp lateralinės tešmens projekcijos temperatūros ir rektinės temperatūros.

y = 0.1436x + 33.131 R² = 0.0417 37.2 37.4 37.6 37.8 38 38.2 38.4 38.6 38.8 39 39.2 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37 37.5 Re kt inė te m p eratū ra °C

Lateralinės kūno projekcijos temperatūra °C

y = 0.3518x + 24.906 R² = 0.2864 37.2 37.4 37.6 37.8 38 38.2 38.4 38.6 38.8 39 39.2 36 36.5 37 37.5 38 38.5 39 39.5 Re kt inė te m p eratū ra °C Tešmens temperatūra °C

27

11 pav. Koreliacinis ryšys tarp akies projekcijos temperatūros ir rektinės temperatūros.

Atlikus tokią pačią analizę su karvių, laikomų lauke, esant TDI >76, stebimi stipresni ryšiai tarp projekcijų ir rektinės temperatūros. Nustatytas stiprus teigiamas koreliacinis ryšys tarp lateralinės kūno projekcijos temperatūros ir rektinės temperatūros (r=0,631, p<0,01) (pav. nr. 12). Dar stipresnis teigiamas koreliacinis ryšys stebimas tarp lateralinės tešmens projekcijos temperatūros ir rektinės temperatūros (r=0,790, p<0,05) (pav. Nr. 13). Kiek silpnesnis teigiamas ryšys nustatytas tarp akies projekcijos temperatūros ir rektinės temperatūros (r=0,427, p<0,05) (pav. nr. 14).

12 pav. Koreliacinis ryšys tarp lateralinės kūno projekcijos temperatūros ir rektinės

temperatūros. y = 0.0464x + 36.579 R² = 0.006 37.2 37.4 37.6 37.8 38 38.2 38.4 38.6 38.8 39 39.2 34.5 35 35.5 36 36.5 37 37.5 38 38.5 Re kt inė te m p eratū ra °C Akies temperatūra °C y = 0.1942x + 31.728 R² = 0.3977 38.6 38.8 39 39.2 39.4 39.6 39.8 40 40.2 40.4 36 37 38 39 40 41 42 43 44 Re kt inė te m p eratū ra °C Kūno temperatūra °C

28

13 pav. Koreliacinis ryšys tarp lateralinės tešmens projekcijos temperatūros ir rektinės

temperatūros.

14 pav. Koreliacinis ryšys tarp akies projekcijos temperatūros ir rektinės temperatūros.

y = 0.4706x + 20.865 R² = 0.6245 38.6 38.8 39 39.2 39.4 39.6 39.8 40 40.2 40.4 37.5 38 38.5 39 39.5 40 40.5 41 41.5 Re kt inė te m p eratū ra °C Tešmens temperatūra °C y = 0.2534x + 29.528 R² = 0.1824 38.6 38.8 39 39.2 39.4 39.6 39.8 40 40.2 40.4 36.5 37 37.5 38 38.5 39 39.5 40 40.5 Re kt inė te m p eratū ra °C Akies temperatūra °C

29

4. REZULTATŲ APTARIMAS

Karščio stresas tampa vis aktualesne problema vidutinio klimato zonose dėl kasmet šiltėjančio klimato, ypač vasaros laikotarpiu. Įrodyta, kad karščio stresas sukelia neigiamą poveikį galvijo fiziologiniams procesams, elgsenai ir pieno produkcijai. Tyrimo metu analizuoti aplinkos rodikliai, jų skirtumai, aplinkos poveikis fiziologiniams rodikliams bei atliktas termografinis tyrimas ir nustatyta, kuri projekcija labiausiai atspindi rektinę temperatūrą.

Tyrimo metu, analizuojant 2 grupių aplinkos rodiklius ryte ir per pietus, nustatyta, kad, tiriant ryte, aplinkos rodikliai tarp abiejų grupių (p>0,05) skiriasi mažai. Tačiau šie rodikliai ženkliai skyrėsi tiriant per pietus. Aplinkos temperatūra lauke vidutiniškai padidėdavo 9,46 laipsniais (p<0,05), o santykinis drėgnis lauke sumažėdavo vidutiniškai 32 proc. (p<0,05). Per pietus nustatyta aplinkos temperatūra visus kartus viršijo karvės termoneutralią zoną (>25°C) (1, 4). Apskaičiuotas temperatūros-drėgmės indeksas būdavo vidutiniškai 10,06 vienetais didesnis per pietus, nei tiriant ryte (p<0,05). Lyginant temperatūros-drėgmės indeksą ryte tarp grupių skirtumas buvo nedidelis (1,343 vieneto) ir nereikšmingas (p>0,05). Lyginant grupes per pietus, temperatūros-drėgmės indeksas lauke vidutiniškai buvo didesnis 9,25 vienetais (p<0,05), o jo vidurkis 82,173, o tai indikuoja, kad karvės galimai patiria vidutinį karščio stresą (80<TDI<89) (18).

Atlikus klinikinį tyrimą ir išanalizavus gautus duomenis, nustatyta, kad abiejų grupių fiziologiniai rodikliai tiriant ryte mažai skiriasi ir statistiškai nėra reikšmingi (p>0,05). Tiriant per pietus, pastebėtas karvių, esančių lauke, visų trijų fiziologinių rodiklių padidėjimas virš normos ribų, kurių vidurkiai yra aukštesni, nei karvių, laikomų patalpoje, o tai rodo, kad karvės patiria karščio stresą. Karvių, laikomų lauke, rektinė temperatūra varijavo nuo 38,7 iki 40,8°C, iš kurių 33,3 proc. tiriamų karvių temperatūra viršijo fiziologinę normą (>39,1°C) (p<0,05). Širdies susitraukimų dažnis buvo tarp 55 ir 100 kartų per minutę, 51,67 proc. karvių širdies susitraukimų dažnis buvo aukštesnis nei 80 k./min. (p<0,05). Kvėpavimo dažnis varijavo tarp 42 ir 88 kartų per minutę, o 33,67 proc. karvių buvo virš 60 kartų per minutę (p<0,05). Šie duomenys sutampa su kitų autorių gautais duomenimis, kad karvių fiziologiniai rodikliai viršija normos ribas, kai temperatūros ir drėgmės indeksas yra tarp 80 ir 84 (18, 52, 59, 60). Vidutiniškai 5–6 karvės patirdavo karščio stresą tiriamojoje grupėje (n=20). Tokie rezultatai galimai gauti dėl to, kad tiriamųjų karvių aplinkoje buvo vietos su pavėsiu, kuriose karvės grupavosi. Tyrimo rezultatai būtų tikslesni, jei karvės neturėtų pavėsio ir būtų tiesiogiai veikiamos saulės. Tačiau tokių sąlygų tyrimo metu užtikrinti nepavyko.

30 Taip pat tirtas koreliacinis ryšys tarp temperatūros-drėgmės indekso ir fiziologinių rodiklių vidurkių. Nustatyti teigiami stiprūs koreliaciniai ryšiai su rektine temperatūra (0,967, p<0,05), širdies susitraukimų dažniu (0,866, p<0,05) ir kvėpavimo dažniu (0,967, P<0,05). TDI reikšmei padidėjus nuo 66,5 iki 84,23, galvijų rektinė temperatūra padidėjo vidutiniškai 0,98°C, širdies susitraukimų dažnis 12,8 k./min., o kvėpavimo dažnis 14,95 k./min. Tai įrodo, kad, didėjant temperatūros-drėgmės indeksui, fiziologinių rodiklių reikšmės taip pat atitinkamai didėja (59, 61).

Atliekant termografinį tyrimą ryte, duomenų skirtumai yra maži ir nereikšmingi (p>0,05). Tiriant po pietų, stebimas visų trijų projekcijų temperatūrų padidėjimas lauke laikomoms karvėms, lyginant su viduje laikomų karvių temperatūromis. Didžiausias temperatūros skirtumas buvo nustatytas tarp lateralinių kūno projekcijų, kuris siekė 5,3°C. Lateralinė tešmens projekcija buvo didesnė 2,4°C, o akies 1,9°C nuo didžiausių šių projekcijų temperatūrų karvėms, laikomoms patalpoje (p<0,05).

Atliekant termografinį tyrimą, buvo siekiama išsiaiškinti, kuri projekcija turi didžiausią ryšį su rektine kūno temperatūra, tam, kad būtų galima nustatyti, kurią projekciją geriausia atlikti tiriant karščio stresą. Tyrimo metu, didžiausia koreliacija buvo nustatyta tarp lateralinės tešmens ir rektinės kūno temperatūrų (tiriant ryte r= 0,535, p<0,01; tiriant po pietų r=0,790, p<0,05). Tai sutampa ir su kitu tyrimu, kuriame taip pat didžiausia koreliacija nustatyta su lateraline tešmens temperatūra (r=0,740) (10), tačiau nesutampa su tyrimu, kuriame koreliacija tarp tešmens ir rektinės temperatūros buvo nustatyta maža ir interpretuota kaip abejotina projekcija karščio streso tyrimui (62). Tiriant tešmenį termografu, didesnė ir tikslesnė temperatūra gaunama dėl didelės tešmens vaskuliarizacijos bei mažo odos plaukuotumo (62). Akies temperatūros ir rektinės temperatūros koreliacija po pietų buvo 0,427, kuri panaši į kito autoriaus gautą koreliaciją (r=0,379) (62). Lateralinę kūno projekciją labiau atspindi didžiojo prieskrandžio temperatūra, tačiau gauta koreliacija po pietų (r=0,631) rodo stiprų ryšį su rektine kūno temperatūra, todėl gali būti naudojama karščio stresui tirti. Šiame tyrime gauta koreliacija yra didesnė už kituose tyrimuose pateiktas koreliacijas, gautas karščio streso sąlygomis (10, 62). Tačiau gauta koreliacija tarp lateralinės kūno projekcijos ir rektinės temperatūros ryte (r=0,204) yra panaši į kito autoriaus pateiktą koreliaciją tiriant termoneutraliomis sąlygomis (r=0,300) (63).

31

IŠVADOS

1. Tiriant aplinkos parametrus lauke ir patalpoje per pietus, nustatyta, kad visas tris tyrimo dienas aplinkos temperatūra lauke viršijo karvės termoneutralią zoną, kurios didžiausia temperatūra buvo 1,415 karto didesnė už patalpos didžiausią temperatūrą (p<0,05). Taip pat, apskaičiuoto temperatūros-drėgmės indekso didžiausia reikšmė buvo 1,148 karto didesnė už patalpos didžiausią TDI reikšmę (p<0,05). Šie duomenys sugestijuoja, kad karvės, laikomos lauke, patiria karščio stresą.

2. Atlikus klinikinį tyrimą lauke laikomoms karvėms per pietus, vidutinės visų trijų dienų fiziologinių rodiklių reikšmės viršijo fiziologinės normos reikšmes. Aukščiausia rektinės temperatūra buvo 3,85 proc. didesnė už patalpoje laikomų karvių rektinę temperatūrą (p<0,05). Didžiausias širdies susitraukimų dažnis buvo 19,05 proc. didesnis už karvių, laikomų patalpoje (p<0,05). Didžiausias kvėpavimo dažnis buvo 44,26 proc. didesnis, už karvių, laikomų patalpoje (p<0,05). Iš viso, 33,33 proc. karvių, laikomų lauke, patyrė karščio stresą (n=60). Taip pat, visi trys fiziologiniai rodikliai turėjo stiprią teigiamą koreliaciją su temperatūros-drėgmės indeksu (RT r= 0,968; ŠSD r=0,866; KD r=0,967; p<0,05).

3. Didžiausia teigiama koreliacija su rektine temperatūra tiriant per pietus buvo nustatyta tarp lateralinės tešmens projekcijos (r=0,790, p<0,05). Taip pat, tiriant ryte, iš visų projekcijų, didžiausia koreliacija buvo tarp lateralinės tešmens projekcijos (r=0,535). Taip pat stiprus, bet šiek tiek mažesnis teigiamas koreliacinis ryšys buvo nustatytas su lateraline kūno projekcija (r=0,631, p<0,05). Mažiausias teigiamas koreliacinis ryšys nustatytas su akies projekcijos temperatūra (r=0,379; p<0,05).

32

REKOMENDACIJOS

Rekomenduoju tyrimą pakartoti, tačiau, vietoj kontrolinės grupės, lyginti skirtingų veislių karves, dažniausiai auginamas Lietuvoje (Lietuvos juodmargės, Lietuvos žaliosios, Holšteinai), ištiriant, kuri veislė yra jautriausia karščio stresui, kad ateityje būtų galima tobulinti genetines savybes ir veisti tik tuos individus, kurie turi polinkį būti mažiau jautrūs karščiui, nes klimato pokyčiai atrodo neišvengiami, o didelio produktyvumo karvės, ganomos atvirose ganyklose be prieigos prie pavėsio, stipriai kenčia nuo karščio. Šiuo metu, vienas pagrindinių veisėjų tikslų yra didelio produktyvumo karvių veisimas, stengiantis jį dar labiau padidinti. Būtent ši savybė ir padaro karves itin jautrias karščio stresui, lyginant su nedidelio produktyvumo ar mėsiniais galvijais.

Taip pat, būtų galima atlikti atskirą tyrimą pieno produkcijos ir sudėties pokyčiams tirti, lyginant žiemos ir vasaros sezonus: ištirti, kokį poveikį karščio stresas turi Lietuvos produkcijai, kiek pieno yra prarandama, kaip keičiasi pieno kokybė. Gauti rezultatai galimai paskatintų ūkininkus skirti daugiau dėmesio pieninių karvių gerovei, užtikrinant sąlygas, kuriose karvės galėtų išvengti karščio streso, o ūkininkai – sumažėjusios pieno produkcijos ir dėl to kylančių nuostolių.

Norint išvengti karščio streso vasaros sezonu, rekomenduočiau užtikrinti ganyklose pakankamą plotą pavėsio, rengti ganyklas šalia medžių, krūmų. Jei to nepavyksta užtikrinti, tuomet rekomenduojama sukonstruoti pastogę, kuri būtų lengvai kilnojama tais atvejais, kai keičiama ganykla. Taip pat reikėtų užtikrinti pakankamas vandens atsargas. Vanduo turi būti šaltas, laikomas pavėsyje. Jei karvės laikomos patalpoje, o patalpos temperatūra taip pat viršija karvės termoneutralią zoną, tuomet tvarte reikėtų įdiegti gerą ventiliavimo sistemą, vandens purkštuvus.

33

LITERATŪROS SĄRAŠAS

1. Das R, Sailo L, Verma N, Bharti P, Saikia J, Kumar R et al. Impact of heat stress on health and performance of dairy animals: A review. Veterinary world, 2016. 9(3): p. 260–268.

2. Brügemann K, Gernand E, König von Borstel U, König S. Defining and evaluating heat stress thresholds in different dairy cow production systems. Archiv fur Tierzucht 2012, 55: p. 13-24.

3. Bagath M, Krishnan G, Devaraj C, Rashamol VP, Pragna P, Lees AM, et al. The impact of heat stress on the immune system in dairy cattle: A review. Res Vet Sci. 2019 Oct; 126: p. 94-102.

4. Polsky L, Keyserlingk MAG. Invited review: Effects of heat stress on dairy cattle welfare. J Dairy Sci. 2017 Nov; 100(11): p. 8645-8657.

5. Kadokawa H, Sakatani M, Hansen PJ. Perspectives on improvement of reproduction in cattle during heat stress in a future Japan. Anim Sci J. 2012 Jun; 83(6): p. 439-45.

6. Wijffels G, Sullivan M, Gaughan J. Methods to quantify heat stress in ruminants: Current status and future prospects. Methods. 2020 Sep 11: p. 1046-2023.

7. Liu J, Li L, Chen X, Lu Y, Wang D. Effects of heat stress on body temperature, milk production, and reproduction in dairy cows: a novel idea for monitoring and evaluation of heat stress — A review Asian-australasian Journal of Animal Sciences. 2019 Sep; 32(9): p. 1332-1339.

8. Pinto S, Hoffmann G, Ammon C, Heuwieser W, Levit H, Halachmi I, et al. Effect of Two Cooling Frequencies on Respiration Rate in Lactating Dairy Cows Under Hot and Humid Climate Conditions, Annals of Animal Science, 2019, 19(3): p. 821-834.

9. Kovács L, Jurkovich V, Bakony M, Szenci O, Póti P, Tőzsér J. Welfare implication of measuring heart rate and heart rate variability in dairy cattle: literature review and conclusions for future research. Animal. 2014 Feb; 8(2): p. 316-30.

10. Daltro DD, Fischer V, Alfonzo EPM, Dalcin VC, Stumpf MT, Kolling GJ, et al. Infrared thermography as a method for evaluating the heat tolerance in dairy cows Revista Brasileira De Zootecnia-Brazilian Journal of Animal Science, 2017, 46 (5): p. 374-383.

11. Athira Ratnakaran P, Sejian V, Sanjo Jose V, Vaswani S, Bagath M, Krishnan G, et al. Behavioral Responses to Livestock Adaptation to Heat Stress Challenges. Asian Journal of Animal Sciences, 2017, 11: p. 1-13.

12. Collier RJ, Renquist BJ, Xiao Y. A 100-Year Review: Stress physiology including heat stress, Journal of Dairy Science, Volume 100, Issue 12, 2017: p. 10367-10380.

34 13. Rashamol VP, Sejian V, Pragna P, Lees AM, Bagath M, Krishnan G, et al. Prediction models, assessment methodologies and biotechnological tools to quantify heat stress response in ruminant livestock. Int J Biometeorol. 2019 Sep; 63(9): p. 1265-1281.

14. Gonzalez-Rivas PA, Chauhan SS, Ha M, Fegan N, Dunshea FR, Warner RD. Effects of heat stress on animal physiology, metabolism, and meat quality: A review, Meat Science, Volume 162, 2020, 108025: p. 0309-1740.

15. Bohmanova J, Misztal I, Cole JB. Temperature-humidity indices as indicators of milk production losses due to heat stress. J Dairy Sci. 2007 Apr; 90(4): p. 1947-56.

16. Kadzere CT, Murphy MR, Silanikove N, Maltz E. Heat stress in lactating dairy cows: a review, Livestock Production Science, Volume 77, Issue 1, 2002: p. 59-91.

17. Legrand A, Schütz KE, Tucker CB. Using water to cool cattle: behavioral and physiological changes associated with voluntary use of cow showers. J Dairy Sci. 2011 Jul; 94(7): p. 3376-86.

18. Armstrong DV. Heat stress interaction with shade and cooling. J Dairy Sci. 1994 Jul;77(7):2044-50. 19. Rhoads RP, Baumgard LH, Suagee JK, Sanders SR. Nutritional interventions to alleviate the negative consequences of heat stress. Adv Nutr. 2013; 4(3): p. 267-276

20. Belhadj SI, Najar T, Ghram A, Abdrrabba M. Heat stress effects on livestock: molecular, cellular and metabolic aspects, a review. J Anim Physiol Anim Nutr (Berl). 2016 Jun; 100(3): p. 401-12. 21. Ji B, Banhazi T, Ghahramani A, Bowtell L, Wang C, Li B. Modelling of heat stress in a robotic dairy farm. Part 3: Rumination and milking performance. Biosystems Engineering (2020): p. 58-72.

22. Kovács L, Jurkovich V, Bakony M, Szenci O, Póti P, Tőzsér J. Welfare implication of measuring heart rate and heart rate variability in dairy cattle: literature review and conclusions for future research. Animal. 2014 Feb; 8(2): p. 316-30.

23. Tao S, Orellana Rivas RM, Marins TN, Chen YC, Gao J, Bernard JK. Impact of heat stress on lactational performance of dairy cows. Theriogenology. 2020 Jul 1;150: p. 437-444.

24. Basirico L, Bernabucci U, Morera P, Lacetera N, Nardone A. Gene expression and protein secretion of apolipoprotein B100 (ApoB100) in transition dairy cows under hot or thermoneutral environments. Ital. J. Anim. Sci. 2009; 8(2): p. 592–594.

25. Wheelock JB, Rhoads RP, Vanbaale MJ, Sanders SR, Baumgard LH. Effects of heat stress on energetic metabolism in lactating Holstein cows. J Dairy Sci. 2010 Feb; 93(2):644-55.

26. West JW. Effects of heat-stress on production in dairy cattle. J Dairy Sci. 2003 Jun; 86(6): p. 2131-44.

35 27. Bouraoui R, Lahmar M, Majdoub A, Djemali M, Belyea R. The relationship of temperature-humidity index with milk production of dairy cows in a Mediterranean climate. Animal Research 51, 2002: p. 479–491.

28. Joksimovic-Todorovic M, Davidovic V, Hristov S, Stankovic B. Effect of Heat Stress on Milk production in Dairy Cows. Biotechnology in Animal Husbandry (2011) 27 (3): p. 1017-1023.

29. Gantner V, Mijić P, Kuterovac K, Solić D, Gantner R. Temperature-humidity index values and their significance on the daily production of dairy cattle. Mljekarstvo. 2011; 61: p. 56–63.

30. Ravagnolo O, Misztal I, Hoogenboom G. Genetic Component of Heat Stress in Dairy Cattle, Development of Heat Index Function. J Dairy Sci. 2000 Sep; 83(9): p. 2120-5.

31. Wolfenson D, Roth Z, Impact of heat stress on cow reproduction and fertility, Animal Frontiers, Volume 9, Issue 1, January 2019: p. 32–38.

32. Schüller LK, Michaelis I, Heuwieser W. Impact of heat stress on estrus expression and follicle size in estrus under field conditions in dairy cows. Theriogenology. 2017; 102: p. 48-53.

33. Khodaei-Motlagh M, Shahneh AZ, Masoumi R, Derensis F. Alterations in reproductive hormones during heat stress in dairy cattle. Afr. J. Biotechnol. 2011; 10(29): p. 5552–5558.

34. Roth Z, Meidan R, Braw-Tal R, Wolfenson D. Immediate and delayed effects of heat stress on follicular development and its association with plasma FSH and inhibin concentration in cows. J Reprod Fertil. 2000 Sep; 120(1): p. 83-90.

35. Nardone A, Ronchi B, Lacetera N, et al. Climatic Effects on Productive Traits in Livestock. Vet Res Commun, 2006, 30: p. 75–81.

36. Hansen PJ. Exploitation of genetic and physiological determinants of embryonic resistance to elevated temperature to improve embryonic survival in dairy cattle during heat stress. Theriogenology. 2007 Sep 1; 68 Suppl 1: p. 242-9.

37. West JW, Mullinix BG, Bernard JK. Effects of hot, humid weather on milk temperature, dry matter intake, and milk yield of lactating dairy cows. J Dairy Sci. 2003;86: p. 232–42.

38. Ammer S, Lambertz C, Gauly M. Is reticular temperature a useful indicator of heat stress in dairy cattle? J Dairy Sci. 2016; 99(12): p. 10067-10076.

39. Garner JB, Douglas M, Williams SRO, Wales WJ, Marett LC, DiGiacomo K, et al. Responses of dairy cows to short-term heat stress in controlled-climate chambers Animal Production Science, (2017); 57 (7): p. 1233-1241.

40. Yadav B, Singh G, Wankar A. The use of infrared skin temperature measurements for monitoring heat stress and welfare of crossbred cattle Indian Journal of Dairy Science, (2017); 70 (1): p. 127-131