Sapi perah adalah hewan homeotermik, yang berarti mereka memiliki kemampuan untuk mempertahankan suhu inti tubuh mereka dalam batas yang relatif sempit, terlepas dari variasi suhu lingkungan atau tingkat aktivitas [1,15]. Stres panas pada hewan ditandai dengan peningkatan suhu lingkungan di atas zona nyaman termal mereka. Ketika hewan berada dalam zona termoneutral, produksi panas tetap stabil tanpa pengeluaran energi untuk mengaktifkan mekanisme termoregulasi, yang memungkinkan hewan untuk mengekspresikan potensi produktif maksimumnya [16,21]. Ketika suhu lingkungan melebihi ambang batas kritis, terjadi peningkatan produksi panas hewan karena mengaktifkan mekanisme termoregulasi untuk menghilangkan panas ke lingkungan dan mempertahankan homeotermi dan suhu inti tubuh yang stabil [21,22,23,24,25] (Gambar 1).
Representasi skematis zona kenyamanan, homeotermik, dan survival hewan. Di mana T.C.Z. adalah zona kenyamanan termal, L.C.T adalah suhu kritis bawah, dan U.C.T. adalah suhu kritis atas.
Pertukaran panas antara hewan dan lingkungan terjadi secara dua arah melalui dua mekanisme: perpindahan panas sensibel dan laten. Pada sapi perah dan semua hewan homeotermik, pertukaran panas sensibel terjadi melalui konveksi, konduksi, dan radiasi [1,26]. Agar pertukaran sensitif terjadi, gradien suhu diperlukan antara hewan dan lingkungannya [15]. Dengan demikian, pada suhu lingkungan sedikit di atas suhu kritis atas, perilaku umum adalah hewan berdiri lebih lama untuk meningkatkan pertukaran konvektif dengan lingkungan [3,22,26]. Ketika suhu sekitar naik secara signifikan di atas suhu kritis atas, mekanisme pertukaran panas laten diaktifkan, menjadi bentuk transfer energi yang dominan [1,27,28]. Pertukaran panas laten terjadi melalui proses penguapan dan kondensasi, melalui peningkatan keringat dan terengah-engah [15]. Agar pertukaran ini terjadi, gradien tekanan uap harus ada, dengan kelembaban relatif memainkan peran penting dalam bentuk perpindahan panas ini. Di lingkungan dengan suhu tinggi dan kelembapan relatif tinggi, hewan menjadi tidak mampu menghilangkan panas secara efektif, sehingga memperparah stres panas [1,26]. Hal ini pada akhirnya dapat mengakibatkan hewan pingsan dan mengalami hipertermia [7].
Zhou dkk. (2022) [28] menyelidiki efek stres panas terhadap kehilangan panas sensibel dan laten pada sapi Holstein menggunakan ruang respirometri yang dikontrol iklimnya. Para penulis ini mengamati bahwa ketika suhu udara di bawah 20 °C, pertukaran panas terdistribusi secara merata, dengan sekitar 50% terjadi melalui jalur laten dan 50% lainnya melalui jalur sensibel. Ketika suhu udara melebihi 28 °C, evaporasi menjadi mekanisme kehilangan panas utama, yang mewakili sekitar 70–80% dari total kehilangan panas hewan. Para penulis tersebut juga mencatat bahwa pertukaran panas pernapasan menyumbang 20–30% dari kehilangan panas, dan ketika suhu meningkat dari 16 menjadi 32 °C, pertukaran panas pernapasan meningkat sebesar 34%. Pada sapi perah, terengah-engah menunjukkan stres panas yang parah; indikator perilaku stres termal lainnya meliputi peningkatan waktu berdiri, peningkatan konsumsi air, dan penurunan asupan pakan.
Pada hewan, stres termal didiagnosis melalui aksis hipotalamus-hipofisis, yang bekerja pada tiroid dan mengurangi kadar hormon triiodotironin (T3) dan tiroksin (T4) sehingga menurunkan metabolisme hewan. Akibat penurunan metabolisme, hewan mengurangi asupan pakan, sehingga mengurangi ketersediaan nutrisi dalam tubuh [22]. Modifikasi fisiologis lainnya adalah vasodilatasi, yaitu peningkatan aliran darah dari inti tubuh menuju kulit [5]. Ini berarti hewan yang mengalami stres panas menunjukkan peningkatan suhu permukaan untuk meningkatkan pembuangan panas ke lingkungan, terutama melalui konveksi dan evaporasi.
Dengan penjelasan ini dapat di simpulkan betapa pentingnya mengatur mikro klimat pada sapi perah yang dipelihara di daerah tropis
Kami siap membantu anda membangun kandang closed house sapi perah
Referensi :
- 1.Baêta F., Souza C. Ambiência Em Edificações Rurais. 2nd ed. Volume 1. Editora UFV; Viçosa, Brazil: 2010. [Google Scholar]
- 2.Chen S., Yong Y., Ju X. Effect of Heat Stress on Growth and Production Performance of Livestock and Poultry: Mechanism to Prevention. J. Therm. Biol. 2021;99:103019. doi: 10.1016/j.jtherbio.2021.103019. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 3.Hoffmann G., Herbut P., Pinto S., Heinicke J., Kuhla B., Amon T. Animal-Related, Non-Invasive Indicators for Determining Heat Stress in Dairy Cows. Biosyst. Eng. 2020;199:83–96. doi: 10.1016/j.biosystemseng.2019.10.017. [DOI] [Google Scholar]
- 4.Rejeb M., Sadraoui R., Najar T., M’rad M.B. A Complex Interrelationship between Rectal Temperature and Dairy Cows’ Performance under Heat Stress Conditions. Open J. Anim. Sci. 2016;6:24–30. doi: 10.4236/ojas.2016.61004. [DOI] [Google Scholar]
- 5.Damasceno F.A. Composat Barn Como Alternativa Para a Pecuária Leiteira. 1st ed. Volume 1 Gulliver; Osaka, Japan: 2020. [Google Scholar]
- 6.Becker C.A., Collier R.J., Stone A.E. Invited Review: Physiological and Behavioral Effects of Heat Stress in Dairy Cows. J. Dairy Sci. 2020;103:6751–6770. doi: 10.3168/jds.2019-17929. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 7.Burhans W.S., Rossiter Burhans C.A., Baumgard L.H. Invited Review: Lethal Heat Stress: The Putative Pathophysiology of a Deadly Disorder in Dairy Cattle. J. Dairy Sci. 2022;105:3716–3735. doi: 10.3168/jds.2021-21080. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 8.Polsky L., von Keyserlingk M.A.G. Invited Review: Effects of Heat Stress on Dairy Cattle Welfare. J. Dairy Sci. 2017;100:8645–8657. doi: 10.3168/jds.2017-12651. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 9.Roth Z. Reproductive Physiology and Endocrinology Responses of Cows Exposed to Environmental Heat Stress—Experiences from the Past and Lessons for the Present. Theriogenology. 2020;155:150–156. doi: 10.1016/j.theriogenology.2020.05.040. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 10.Thom E.C. The Discomfort Index. Weatherwise. 1959;12:57–61. doi: 10.1080/00431672.1959.9926960. [DOI] [Google Scholar]
- 11.Inadagbo O., Makowski G., Ahmed A.A., Daigle C. On Developing a Machine Learning-Based Approach for the Automatic Characterization of Behavioral Phenotypes for Dairy Cows Relevant to Thermotolerance. AgriEngineering. 2024;6:2656–2677. doi: 10.3390/agriengineering6030155. [DOI] [Google Scholar]
- 12.Brezov D., Hristov H., Dimov D., Alexiev K. Predicting the Rectal Temperature of Dairy Cows Using Infrared Thermography and Multimodal Machine Learning. Appl. Sci. 2023;13:11416. doi: 10.3390/app132011416. [DOI] [Google Scholar]
- 13.Pacheco V.M., Sousa R.V.d., Rodrigues A.V.d.S., Sardinha E.J.d.S., Martello L.S. Thermal Imaging Combined with Predictive Machine Learning Based Model for the Development of Thermal Stress Level Classifiers. Livest. Sci. 2020;241:104244. doi: 10.1016/j.livsci.2020.104244. [DOI] [Google Scholar]
- 14.Chung H., Li J., Kim Y., Van Os J.M.C., Brounts S.H., Choi C.Y. Using Implantable Biosensors and Wearable Scanners to Monitor Dairy Cattle’s Core Body Temperature in Real-Time. Comput. Electron. Agric. 2020;174:105453. doi: 10.1016/j.compag.2020.105453. [DOI] [Google Scholar]
- 15.Curtis S.E. Environmental Management in Animal Agriculture. Iowa State University Press; Ames, IA, USA: 1983. [Google Scholar]
- 16.Tinôco I.F.F. Avicultura Industrial: Novos Conceitos de Materiais, Concepções e Técnicas Construtivas Disponíveis Para Galpões Avícolas Brasileiros. Rev. Bras. Cienc. Avic. 2001;3:vti-717567. doi: 10.1590/S1516-635X2001000100001. [DOI] [Google Scholar]
- 17.Costa D.A.d., Santos V.M.d., Oliveira A.V.D.d., Souza C.L.d., Moreira G.R., Rosa B.L., Reis E.M.B., Queiroz A.M.d. Efeito Da Sazonalidade Sobre as Respostas Fisiológicas e Produtivas de Vacas Leiteiras Mestiças Ao Clima Amazônico Equatorial. Ciênc. Anim. Bras. 2023;24:e-73559E. doi: 10.1590/1809-6891v24e-73559p. [DOI] [Google Scholar]
- 18.Machado R.M.e.S., Bre F., Melo A.P., Lamberts R. The Impact of Climate Data Uncertainty on Bioclimatic Zoning for Building Design. Build. Environ. 2025;269:112423. doi: 10.1016/j.buildenv.2024.112423. [DOI] [Google Scholar]
- 19.Bewley J.M., Robertson L.M., Eckelkamp E.A. A 100-Year Review: Lactating Dairy Cattle Housing Management. J. Dairy Sci. 2017;100:10418–10431. doi: 10.3168/jds.2017-13251. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 20.Leso L., Barbari M., Lopes M.A., Damasceno F.A., Galama P., Taraba J.L., Kuipers A. Invited Review: Compost-Bedded Pack Barns for Dairy Cows. J. Dairy Sci. 2020;103:1072–1099. doi: 10.3168/jds.2019-16864. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 21.Ouellet V., Boucher A., Dahl G.E., Laporta J. Consequences of Maternal Heat Stress at Different Stages of Embryonic and Fetal Development on Dairy Cows’ Progeny. Anim. Front. 2021;11:48–56. doi: 10.1093/af/vfab059. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
- 22.Campos P.H.R.F., Le Floc’h N., Noblet J., Renaudeau D. Physiological Responses of Growing Pigs to High Ambient Temperature and/or Inflammatory Challenges. Rev. Bras. Zootec. 2017;46:537–544. doi: 10.1590/s1806-92902017000600009. [DOI] [Google Scholar]
- 23.Lazzari J., Isola J.V.V., Szambelan V.L., Menegazzi G., Busanello M., Rovani M.T., Sarubbi J., Schmitt E., Ferreira R., Gonçalves P.B.D., et al. Thermoregulatory Response of Black or Red Lactating Holstein Cows in the Hot and Cold Season in Southern Brazil. J. Therm. Biol. 2024;121:103833. doi: 10.1016/j.jtherbio.2024.103833. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 24.Chen X., Shu H., Sun F., Yao J., Gu X. Impact of Heat Stress on Blood, Production, and Physiological Indicators in Heat-Tolerant and Heat-Sensitive Dairy Cows. Animals. 2023;13:2562. doi: 10.3390/ani13162562. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
- 25.Casarotto L.T., Jones H.N., Chavatte-Palmer P., Laporta J., Peñagaricano F., Ouellet V., Bromfield J., Dahl G.E. Late-Gestation Heat Stress Alters Placental Structure and Function in Multiparous Dairy Cows. J. Dairy Sci. 2025;108:1125–1137. doi: 10.3168/jds.2024-25529. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 26.Renaudeau D., Collin A., Yahav S., de Basilio V., Gourdine J.L., Collier R.J. Adaptation to Hot Climate and Strategies to Alleviate Heat Stress in Livestock Production. Animal. 2012;6:707–728. doi: 10.1017/S1751731111002448. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 27.Zhou M., Groot Koerkamp P.W.G., Huynh T.T.T., Aarnink A.J.A. Evaporative Water Loss from Dairy Cows in Climate-Controlled Respiration Chambers. J. Dairy Sci. 2023;106:2035–2043. doi: 10.3168/jds.2022-22489. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 28.Zhou M., Huynh T.T.T., Groot Koerkamp P.W.G., van Dixhoorn I.D.E., Amon T., Aarnink A.J.A. Effects of Increasing Air Temperature on Skin and Respiration Heat Loss from Dairy Cows at Different Relative Humidity and Air Velocity Levels. J. Dairy Sci. 2022;105:7061–7078. doi: 10.3168/jds.2021-21683. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 29.Serviento A.M., He T., Ma X., Räisänen S.E., Niu M. Modeling the Effect of Ambient Temperature on Reticulorumen Temperature, and Drinking and Eating Behaviors of Late-Lactation Dairy Cows during Colder Seasons. Animal. 2024;18:101209. doi: 10.1016/j.animal.2024.101209. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 30.Garner J.B., Douglas M., Williams S.R.O., Wales W.J., Marett L.C., DiGiacomo K., Leury B.J., Hayes B.J. Responses of Dairy Cows to Short-Term Heat Stress in Controlled-Climate Chambers. Anim. Prod. Sci. 2017;57:1233. doi: 10.1071/AN16472. [DOI] [Google Scholar]
- 31.Vujanac I., Kirovski D., Bojkovski J., Prodanovic R., Savic B., Samanc H. Effect of Heat Stress on Vital Signs in High-Yield Dairy Cows. Vet. Glas. 2010;64:53–63. doi: 10.2298/VETGL1002053V. [DOI] [Google Scholar]
- 32.Pinto S., Hoffmann G., Ammon C., Amon B., Heuwieser W., Halachmi I., Banhazi T., Amon T. Influence of Barn Climate, Body Postures and Milk Yield on the Respiration Rate of Dairy Cows. Ann. Anim. Sci. 2019;19:469–481. doi: 10.2478/aoas-2019-0006. [DOI] [Google Scholar]
- 33.Gendelman M., Aroyo A., Yavin S., Roth Z. Seasonal Effects on Gene Expression, Cleavage Timing, and Developmental Competence of Bovine Preimplantation
Sumber : https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11758294/
