Microscopic sperm head damage and abnormalities as heat stress indicators in Australian Merino rams (Ovis aries) in Northern Patagonia, Argentina / Danos e anormalidades microscópicas das cabeças espermáticas como indicadores de estresse por calor em carneiros Merino Australiano (Ovis aries) da Patagônia Norte, Argentina

In Northern Patagonia, the mating season starts on March 15th, when rams are submitted to summer temperatures. Exposure of rams to heat stress increases the prevalence of microscopic damage to spermatozoa, morphological abnormalities, and reductions in fertility. This study assesses the adaptive capabilities of six unshorn and six shorn Australian Merino rams, half of which were treated in a heat chamber for eight hours for five days, gradually reaching a temperature of up to 40 °C. Microscopic damage, abnormalities and ultramicroscopic alterations of the plasma membrane and the acrosome of sperm head were analysed. There were significant differences in the percentage of tailless spermatozoa and proximal cytoplasmic droplets between post-treatment periods. Temperature primarily affected the shorn rams and the sperm heads during spermiogenesis. Submicroscopic alterations were observed when the plasma membrane was present in the anterior segment. These alterations can be intact, waved, or dilated. When the plasma membrane was absent, the acrosome might be intact, dilated, and waved. In addition, the outer acrosomal membrane may completely lose its contents or have a nude nucleus. The plasma membrane assumes a waved shape as a result of the effect of temperature on the epididymis. According to this study, the tailless head, proximal cytoplasmic droplets, and the ultramicroscopic categories studied were robust indicators of semen heat stress. After ten weeks, the sperm head recovered its normal shape. Unshorn rams are better adapted to summer heat stress than shorn ones. Microscopy and transmission electron microscopy alterations have been shown to be excellent indicators of thermal stress in Australian Merino rams and may be useful tools to help sheep farmers choose when to begin the mating season, which will vary depending on the environmental conditions of the summer.(AU)

Na Patagônia Norte, os ovinos têm sua estação de acasalamento iniciada em 15 de março, portanto, ficam sujeitos às temperaturas do verão. A exposição de carneiros a estresse térmico aumenta a prevalência de danos microscópicos e anomalias morfológicas nos espermatozoides, que implica uma redução na fertilidade. Este trabalho avaliou a capacidade adaptativa de carneiros Merino Australiano com lã (N = 6) e tosquiados (N = 6): metade ficou ao ar livre e outra metade foi mantida em uma câmara climática por oito horas, durante cinco dias, chegando gradualmente a uma temperatura máxima de 40 °C. Foram analisados danos microscópicos, anormalidades e alterações ultramicroscópicas da membrana plasmática e do acrossoma da cabeça dos espermatozoides. Os resultados microscópicos confirmaram a existência de diferença significativa na porcentagem de espermatozoides sem cauda e com gota citoplasmática proximal, entre os ejaculados pós-tratamento. A temperatura afetou os carneiros tosquiados, principalmente a cabeça de seus espermatozoides, durante a espermatogênese. Alterações submicroscópicas foram observados na membrana plasmática quando ela estava presente no segmento anterior: quando não intacta, ficava ondulada ou dilatada. Quando a membrana plasmática estava ausente, o acrossoma podia se apresentar ondulado ou dilatado. Além disso, sob efeito do calor, a membrana acrossomal externa pode perder completamente seu conteúdo ou apresentar núcleo desnudo. A membrana plasmática assume uma forma ondulada pelo efeito da temperatura no epidídimo. Depois de dez semanas, a cabeça dos espermatozoides recuperou sua forma normal. Como demonstrado neste estudo, a cabeça sem cauda, as gotas citoplasmáticas proximais e as categorias ultramicroscópicas estudadas são indicadores do efeito do estresse térmico no sêmen, e os carneiros com maior cobertura de lã se adaptam melhor ao estresse por calor. Alterações de microscopia e de microscopia eletrônica de transmissão têm se mostrado excelentes indicadores de estresse por calor em carneiros Merino Australiano e podem ser ferramentas úteis para ajudar criadores de ovelhas a escolher quando começar a época de acasalamento, o que irá variar de acordo com as condições ambientais do verão.(AU)

Efeito da tosquia na temperatura corpórea e outros parâmetros clínicos em ovinos / Effect of shearing on the skin temperature and other clinical parameters in sheep

Os objetivos deste estudo foram determinar a variação da temperatura após a tosquia de ovinos em condição ambiental quente e seca e comparar as mudanças de temperatura com variações de frequências cardíaca e respiratória, movimentos ruminais e estado de hidratação. Vinte ovelhas Suffolk não tosquiadas foram estudadas. O exame físico foi realizado em todos os animais três vezes ao dia às 7:00, 1:00 PM e 7:00 PM, durante 42 dias (22 dias antes do corte e 20 dias após o corte). A temperatura da superfície corporal foi medida pelo termómetro de infravermelho sobre vários pontos. Os dados foram submetidos à análise de variância, para comparações entre os grupos (tosquiado x não tosquiado) em cada tempo, e a diferença significativa foi avaliada em nível de P<0,05 pelo teste de Tukey. A frequência respiratória foi estatisticamente significativa em todos os horários de cólera (P<0,05). Quando a umidade do ar estava alta, as freqüências respiratórias foram baixas (P= -1). O estresse térmico foi claro em ovinos deste estudo, refletindo mudanças acentuadas nas frequências cardíaca e respiratória e temperatura retal. A frequência respiratória foi o parâmetro mais confiável para estabelecer um quadro de estresse térmico em ovelhas não tosquiadas, com valores em média de três vezes maior do que os relatados na literatura. A correlação entre as temperaturas de superfície corpórea com a temperatura ambiente e umidade do ar foi negativa, explicado pelo efeito de isolamento de lã, ou seja, mesmo com um aumento da temperatura ambiente e umidade, a temperatura do corpo tende a manter um equilíbrio de compensação. Nos animais tosquiados, a correlação entre a temperatura da pele com a temperatura ambiente e umidade do ar mostraram que a temperatura da pele aumenta quando aumenta a temperatura ambiente. O aumento da temperatura ambiente não afeta a temperatura do corpo dos animais não tosquiados devido ao efeito isolante da lã. No entanto, quando a temperatura ambiente sobe, a presença da lã começa a afetar o conforto térmico, já que a presença desta dificulta a perda de calor pela sudação. Neste estudo, os melhores indicadores de estresse térmico foram a frequência respiratória e temperaturas retais e da pele. As temperaturas da pele medidas na face interna da coxa, axilas e períneo foram consideradas as mais confiáveis.

The aim of this study was to determine the variation of the temperature after shearing in sheep under dry and hot environment conditions and to compare the temperature changes with variation in cardiac and respiratory frequencies, ruminal movements and hydration status. Twenty Suffolk unshorn ewes were studied. Physical examination was performed in all animals three times a day at 7:00 AM, 1:00 PM and 7:00 PM, during 42 days (22 days before shearing and 20 days after shearing). The skin temperature was measured by infrared thermometer over several surfaces of the body. Data were submitted to analysis of variance, for comparisons between groups (shorn versus unshorn) at each time, and the significant difference was evaluated at level of P<0.05 by Tukey test. The respiratory frequency was statistically significant at all times. When air humidity was high, the respiratory frequencies were low. The thermal stress was clear in sheep of this study, reflecting marked changes in cardiac and respiratory frequencies and rectal temperature. The respiratory frequency was the parameter more reliable to establish a framework of thermal stress in the unshorn sheep, with values on average three times higher than those reported in the literature. The heart rate monitors the thermal variation of the environment and is also an indicator of heat stress. This variation shows the Suffolk breed is well adapted to hot climates. The correlation between the body surface temperatures with environment temperature and air humidity was negative, as explained by the effect of wool insulation, i.e. even with an increase in environment temperature and humidity, the body temperature tends to maintain a compensating balance. In the shorn animals, the correlation between skin temperature with environment temperature and air humidity showed that the skin temperature increases when the environment temperature increases. The increase in the environment temperature does not affect the body temperature of unshorn animals due the insulating effect of the wool. However, when environment temperature rises, the presence of the wool starts to affect the thermal comfort as the heat absorption is larger than the capacity of heat loss. In this study, the best thermal stress indicators were the respiratory frequency and rectal and skin temperatures. The temperatures of the skin measured at the perineum, axillae and inner thigh were considered the most reliable.