Fac. Cs. Veterinarias

Univ. Nac. de La Plata

Bases fisiológicas del estrés en la producción de leche

Dr. Guillermo Mattioli

Estrés: Mecanismos de adaptación animal, con consecuencias adversas en la productividad

Objetivos Revisar la organización funcional del

organismo y ubicar el origen de losmecanismos de adaptación (estrés)

Identificar y comprender los mecanismos deacción comunes de los factores estresantes

Evaluar las alteraciones funcionales queocurren durante el estrés térmico.

Organización funcional del organismo

intracelular extracelular

Organización funcional del organismo

Organización funcional del organismo

Propiedades del Medio interno

PO2 PCO2

Órganos. Ap. y Sistemas

Ap. Respiratorio

Glucosa Ap. DigestivoEliminación de K, NH3 Ap. UrinarioComposición estable Ap. cardiocirculatorio

RECEPTORES EFECTORES

( - )

Organización funcional del organismo

Propiedades del Medio interno

PO2 PCO2

Órganos. Ap. y Sistemas

Ap. Respiratorio

Glucosa Ap. DigestivoEliminación de K, NH3 Ap. UrinarioComposición estable Ap. cardiocirculatorio

RECEPTORES EFECTORES

( - )

Sistema Nervioso

Sistema endocrino

TRH

TSH

TIROIDES (T3 – T4)

Hipotálamo

Hipófisis

Efector

Metab. basal

Ejes funcionales del organismo

CRH

ACTH

ADRENAL (Cortisol)

Glucemia

GnRH

FSH-LH

OVARIO (Ex – P4)

Repro ducción

GHRH

GH

HÍGADO (IGF-1)

Prod.LECHE

PRH

PRL

GLAND. MAMARIA

Prod.LECHE

ESTRÉS

Radicales libres

Acidez (CO2)

¿Cuál es el factor limitante en el organismo?

Temperatura THI

Acidosis ruminal

Sistema inmune

Radical libre

Especie reactiva

Fosfolípido de membranaADN

EnzimaScavenger

(Vit E, MT, ácido úrico, Vit C, etc)

x

Actividad metabólica

H2O2

O2 º

OH º

CO2Energía química

(ATP)H2O

( 97 %)

O2

(3 %)

Radicales libres (ERO) Daño

oxidativo

ADN

Membranas plasmáticas

Enzimas

Proteínas estructurales

Dieta

Cadenas carbonadas (energía química)

Reservas

Mitocondria(generador de ATP

a partir del alimento)

O2

Defensas antioxidantes

O2 º

¿ Cómo funcionan las defensas antioxidantes?

H2O2

OH º

H2OO2

SOD

CCO

Cp

Cu ZnCu-Zn SOD

Mn SOD

Mn

GSHpx

Se

PROTEÍNAS

Movilización de reservas

Glucosa Glucógeno

Aminoácidos

HígadoGrasa de depósito

Ácidos grasos libres

(NEFA)

Glicerol

Adrenalina

Cortisol

Aporte diario de energía

Producción

Mantenimiento

Litros leche/día

Ganancias diarias de peso

Terneros/año

Servicios generalesDigestivoMuscularInmunidad

Aporte diario de energía

Producción

Mantenimiento

Litros leche/día

Ganancias diarias de peso

Terneros/año

DesteteTransporteOtra dietaCastración

MangaOrden social

RespiraciónFción renal

DigestiónTemperaturaCirculación sanguínea

Contracción muscular

¿ Qué es el estrés oxidativo?

Defensas antioxidantes

Producción de radicales libres

3% del metabolismo

oxidativo

Metaloenzimas

+Vitaminas

antioxidantes

Estrés Salud

+metabolismo oxidativo del

sistema inmune

Catabo lismo

proteico

Altos requerimientos

metabólicos

Desafíos inmunológicos

extremos

Elevado estrés (cambios

ambientales)

Posparto en vaca lechera

¿ Qué momentos productivos generan alto estrés oxidativo?

Cambio de dieta

Infecciones uterinas y mamarias

Partodestete y ordeñe

TRH

TSH

TIROIDES (T3 – T4)

Hipotálamo

Hipófisis

Efector

Metab. basal

Ejes funcionales del organismo

CRH

ACTH

ADRENAL (Cortisol)

Glucemia

GnRH

FSH-LH

OVARIO (Ex – P4)

Repro ducción

GHRH

GH

HÍGADO (IGF-1)

Prod.LECHE

PRH

PRL

GLAND. MAMARIA

Prod.LECHE

OJOTemperatura y humedad

Hipotálamo

Hipófisis

Efector

Ejes funcionales del organismo

CRH

ACTH

ADRENAL (Cortisol)

Glucemia

Refractariedad

a la insulina

CATABOLISMO

PROTEICO

Sensibilización a la

ADRENALINA

CATABOLISMO

LIPÍDICO

Sensibilización al

CORTISOL

Sistema

NERVIOSO

Ejes funcionales del organismo

Vaca primitiva

↓ Insulina ↑ Adrenalina ↑ Cortisol

Vaca actual

↓ Insulina ↑ ↑ ↑ Adrenalina ↑ ↑ ↑ Cortisol

CetosisHígado graso

Inmunosupresión Fallas reproductivas Alta act. metabólica

Estrés oxidativo Elevada temperatura

Desórdenes metabólicosVs. =

Estrés térmico

DigestiónTemperaturaTHI

Humedad Metabolismo

50 años500000 años

Respuestas orgánicas al estrés térmico

Respuesta celular: HSP celulares (estructura terciaria de proteínas)Respuesta sistémica: bajar el consumo de alimento y por ende la producción de leche

HS: leche con más grasa y

menos lactosa y proteínas

Rhoads et al, 2009

Respuestas orgánicas al estrés térmico

Respuesta celular: HSP celulares (estructura terciaria de proteínas)Respuesta sistémica: bajar el consumo de alimento y por ende la producción de lecheRefractariedad de la grasa a la ADRENALINA (no hay lipomovilización)

Hay hipoglucemia, con niveles normales o elevados insulina (no es refractariedad a la insulina)

Reduce la secreción de PRL (OJO preparto con sombra)

Fotoperíodo y lactancia

13% lact 3,1 kg ternero

Reduce la secreción de GnRH (sensibilidad de adenohipófisis)Reduce los receptores hepáticos a GH (menor IGF-1)

Consecuencias orgánicas al estrés térmico

Alcalosis respiratoria (OJO, el jadeomoderado no afecta la hematosis)

Alcalosis metabólica (OJO con la pérdida de cloruros)

Acidosis metabólica y ruminal (OJO con la perfusión tisular)

Daño oxidativo en gametas y embriones

Conclusiones

El estrés ocurre cuando el hipotálamo privilegia un eje funcional sobre otro

Dos factores comunes son la elevada producción de radicales libres y el consumo de proteínas

El estrés metabólico (BEN) se compensa con lipomovilización para sostener la producción

El estrés calórico se compensa bajando la producción sin movilizar lípidos