In the last 50 years, milk production increased in lactating dairy cows. In contrast, reproductive efficiency has dramatically decreased. Several causes may be involved, such as management and environmental factors, physiological and nutritional factors, disease challenges and others. Steroid hormone concentrations in high-producing lactating dairy cows are often at lower levels, due to high dry matter intake and increased liver blood flow and steroid hormones metabolism, which is associated with the compromised estrus expression and reduced oocyte quality, thus decreasing fertility. However, with the largely use of FTAI programs, fertility has turned the corner with current reports of increasing reproductive efficiency. Given the great number and variations on E2/P4-based FTAI protocols, three studies were performed involving different hormonal combinations and are presented in two chapters in this thesis. The first study aimed to compare the ovarian dynamics and fertility using two different treatments at the initiation of a P4-based FTAI protocol, GnRH vs. EB, combined with two different treatments at the end of the protocol, EB vs. ECP. For this study, 1,035 lactating cows were completely randomized into one of four treatments: GnRH-EB, GnRH-ECP, EB-EB, EB-ECP. Interactions and treatments at the end of the protocol did not affect fertility. However, GnRH rather than EB at the beginning tended to increase P/AI and greater proportion of cows regressed the CL when EB was used. The second study aimed to compare plasma P4 concentrations in non-lactating Holstein cows fitted implanted with new (New), or 8-days used intravaginal P4 implants previously autoclaved (Aut) or disinfected (Dis), and containing 1.9 or 1.0 g of P4. Using a 2x3 factorial arrangement of treatments, 24 cows were randomly assigned to two of six treatment groups (two replicates). Mean circulating P4 during 8 days with P4 implant were the following regarding treatments: 1.9 g > 1.0 g; 1.9 g: Aut > New > Dis; 1.0 g: Aut = New > Dis (P < 0.05). The third experiment was performed with 349 cows in two farms and aimed to compare P4 concentrations, ovarian dynamics and fertility during use of 1.9 g Aut or Dis intravaginal P4 implants, in lactating Holstein cows submitted to a 10-day long E2/P4-based FTAI protocol, combined with GnRH treatment at the beginning of the protocol. Slight variations in P4 concentrations were observed between treatments, which did not affect follicular dynamics, synchronization rate or P/AI. However, presence of CL or ovulation at the beginning of the FTAI protocol affected several reproductive variables, such as the time and synchronization of the follicular wave emergence, proportion of cows in estrus at the end of the protocol and size of the ovulatory follicle, and more overall synchronized cows became pregnant to the FTAI protocol.

A produção de leite em bovinos aumentou consideravelmente nos últimos 50 anos. Inversamente, a eficiência reprodutiva vem diminuindo consistentemente. Vários fatores estão envolvidos, tais como manejo e ambiência, fatores fisiológicos e nutricionais, desafios sanitários, entre outros. As concentrações sanguíneas de hormônios esteroides em vacas leiteiras são baixas, devido à elevada ingestão de matéria seca e ao elevado fluxo sanguíneo hepático e metabolismo, os quais estão associados às alterações na expressão do estro e na qualidade de gametas, reduzindo assim a fertilidade. Entretanto, com o largo uso de programas de IATF, a fertilidade vem aumentado bem como a eficiência reprodutiva. Em função da grande quantidade e variações nos protocolos de IATF à base de E2/P4, três estudos foram realizados envolvendo diferentes combinações hormonais, os quais estão apresentados em dois capítulos desta tese. O primeiro estudo objetivou comparar a dinâmica ovariana e a fertilidade com o uso de dois tratamentos hormonais ao início do protocolo à base de P4, GnRH vs. BE, combinados com dois tratamentos no final do protocolo, BE vs. ECP. Para este estudo, 1.035 vacas lactantes foram aleatorizadas em um de quatro tratamentos: GnRH-BE, GnRH-ECP, BE-BE, BE-ECP. Interações e os tratamentos ao final do protocolo não afetaram a fertilidade. No entanto, o GnRH no início do protocolo tendeu a melhorar a P/IA, comparado ao BE, o qual foi responsável por uma grande proporção de vacas regredindo o CL durante o protocolo. O segundo estudo objetivou comparar as concentrações plasmáticas de P4 em vacas holandesas não lactantes entre dispositivos intravaginais de P4 novos (Novo), ou com 8 dias de uso, previamente autoclavados (Aut) ou desinfetados (Des) e contendo 1,9 ou 1,0 g de P4. Em um arranjo fatorial 2x3, aleatorizou-se 24 vacas em dois dos seis tratamentos (duas réplicas). A P4 circulante média nos 8 dias com implante de P4 foi a seguinte em relação aos tratamentos: 1,9 g > 1,0 g; 1,9 g: Aut > Novo > Des; 1,0 g: Aut = Novo > Des (P < 0.05). O terceiro experimento objetivou comparar as concentrações de P4, a dinâmica ovariana e a fertilidade durante o uso de implante Aut ou Des com 1,9 g de P4, em 349 vacas holandesas lactantes submetidas a um protocolo de IATF à base de E2/P4, combinado com GnRH no início do protocolo. Pequenas variações foram verificadas entre os tratamentos nas concentrações de P4, porém sem efeito na dinâmica folicular, na taxa de sincronização e na P/IA. Contudo, a ciclicidade ou a ovulação no início do protocolo influenciaram variáveis reprodutivas, tais como o momento e a sincronização da emergência da onda folicular, a proporção de vacas em cio ao final do protocolo e o tamanho do folículo ovulatório. Além disso, mais vacas sincronizadas ao protocolo ficaram gestantes.