Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về stress nhiệt ở bò sữa: Posser và Brown (1969), Hamado (1971), Scott và cộng sự (1983), Yousef (1985), Richard (1998), Umberto và cộng sự (2004), Srikandakumar và cộng sự (2004)...Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng bò sữa cũng giống như tất cả các động vật có vú khác, có “vùng thoải mái” – “thermoneutral zone” – hay vùng nhiệt trung tính (khoảng nhiệt độ giữa 5 - 250C). Khi nhiệt độ cao hơn nhiệt độ cận trên, bò sữa rơi vào trạng thái “thừa nhiệt” và nhiệt độ đo được ở trực tràng lúc đó sẽ vượt qua 1020F (38,90C). Bò sữa sẽ cố gắng để thải lượng nhiệt thừa này ra khỏi cơ thể. Theo Allan và Dan (2005), bò sữa thải nhiệt thông qua 4 cơ chế: dẫn nhiệt, bức xạ, đối lưu, bốc hơi. Nếu cơ thể không thải nhiệt kịp thời bò sữa sẽ lâm vào trạng thái stress nhiệt. Mc Dwell và cộng sự (1976) đề nghị sử dụng chỉ số nhiệt ẩm THI để làm chỉ thị về stress nhiệt. THI nhỏ hơn hoặc bằng 70 là thích hợp với bò sữa, 75 - 78 là stress, trên 78 là stress nghiêm trọng. Khi gia súc lâm vào trạng thái stress nhiệt, cơ thể bò sữa sẽ có những đáp ứng trở lại để duy trì hoạt động cơ thể trong giới hạn sinh lý bình thường. Năng suất sữa thấp là ảnh hưởng trực tiếp của nhiệt độ (giảm 15 - 40%). Trong một đàn, năng suất ở bò cao sản giảm nhiều hơn so với ở bò năng suất thấp. Nhiều nghiên cứu đã chỉ rõ rằng yếu tố môi trường gây ra khoảng 40% biến động về số lượng thức ăn thu nhận trong mùa hè và khoảng 50% biến động về năng suất sữa trong những điều kiện đó. Dưới tác động bất lợi của nhiệt độ, ẩm độ cao thì cơ thể bò sữa sẽ tăng tiết mồ hôi, tăng nhịp thở để làm tăng lượng nhiệt thải ra ngoài môi trường (Orman và cộng sự, 1995), giảm lượng thức ăn thu nhận, uống nước nhiều hơn.
Stress cũng làm thay đổi thành phần sữa. Thành phần casein, tỷ lệ mỡ sữa giảm khi bò bị stress nhiệt (Kadzere và cộng sự, 2002; Srikandakumar, 2004). Srikandakumar (2004) cũng cho biết stress nhiệt làm tăng nồng độ K+ và Ca++ huyết thanh. Theo Collier và cộng sự (1982), pH dạ cở giảm khi bò bị stress nhiệt: nồng độ chất điện giải trong dịch dạ cỏ, đặc biệt là K+ và Na+ cũng giảm. Người ta còn phát hiện thấy giảm hàm lượng Vitamin C (Elkhidir, 2003), hormon thyroxin, hormon sinh trưởng và glucocoticoid ở bò bị stress nhiệt thường xuyên.
Theo thí nghiệm của Hancock và Payne (1955), nghiên cứu bò sinh đôi từ lúc 7,5 tháng tuổi đến hết chu kỳ cho sữa thứ nhất, thì nhóm bò nuôi ở vùng khí hậu ôn đới có mức tăng trọng cao hơn 9,6%. Trong điều kiện nhiệt đới, nuôi dưỡng kém thì nhóm bò Holstein Friesian thuần bị ảnh hưởng nhiều hơn bò lai và bò nhiệt đới (nhóm bò Bos Indicus).
Ngoài ra, người ta cũng nhận thấy bò có biểu hiện giảm những hoạt động tính dục như không nhảy lên bò khác hoặc ít kêu rống, nhiều trường hợp bò động dục thầm lặng hơn, ít xảy ra động dục hàng loạt, khả năng sinh sản kém, tỷ lệ chết phôi cao, kéo dài thời gian mang thai,... di chuyển (một phần còn do tác động của việc giảm tiết hormon và hàm lượng hormon trong máu thấp). Nồng độ hormon progesterone (P4) ở giai đoạn thể vàng của bò trong mùa hè thấp hơn nồng độ này ở bò trong mùa đông.
Khi ẩm độ không khí càng cao thì những tác động này càng cao. Nghiên cứu cho thấy khi nhiệt độ môi trường tăng cao, nếu không được thoát nhiệt tốt, nhiệt độ cơ thể sẽ tăng cao ảnh hưởng đến khả năng sống của phôi thai. Nghiên cứu cho thấy khi nhiệt độ cơ thể tăng 1,1 - 1,70C thì các phôi định vị trong tử cung sẽ chết hoàn toàn. Vì những tác động trực tiếp và gián tiếp không thuận lợi nói trên nên ở các nước nhiệt đới bò sữa cao sản gốc ôn đới không thể phát huy hết tiềm năng cho sữa chúng.
Một trong những lý do gây khó khăn cho ngành chăn nuôi bò sữa là khả năng khống chế nhiệt độ. Tài liệu điều tra trên đàn bò sữa ở Ixaraen vào mùa hè cho thấy: năng suất sữa giảm 10 - 20% so với mùa động (Lior Yaron, 2004). Còn ở miền nam nước Mỹ, năng suất sữa giảm tới 24% hoặc hơn thế trong mùa hè. Phần lớn năng suất sữa giảm xảy ra khi nhiệt độ môi trường vượt quá 26,70C, hoặc THI vượt quá 72 (Joe W. West, 1995; Srikandakumar, 2004). Hệ số sử dụng năng lượng tiêu hóa cho sản xuất sữa giảm từ 60% trong điều kiện nhiệt độ 210C (700F) xuống còn 50% sau 14 ngày ở 320C (900F). Các công trình nghiên cứu của Thatcher (1974) cho thấy, bò bị stress nhiệt trong những đầu sau phối đã giảm khả năng sinh sản và tăng tỷ lệ chết phôi một cách đáng kể. Ở Ixaraen , mặc dù tất cả bò sữa đều được nuôi tự do trong bóng mát, tỷ lệ thụ thai của bò trong mùa hè chỉ đạt 24%, trong khi mùa đông tỷ lệ này lên tới 52%. Người ta đã đữa ra nhiều biện pháp nhằm giảm stress cho bò sữa trong thời tiết nóng: phun nước lên cơ thể bò kết hợp quạt gió thông thoáng, phun nước lên mái chuồng, cho bò uống nước đã làm mát, trồng cây tạo bóng mát kết hợp che mái (sơn mái chuồng...) và các biện pháp cải thiện khả năng thu nhận thức ăn,...
