АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Температура воздуха и её влияние на организм животных

Температура (от лат. temperature – надлежащее смещение, нормальное состояние) физическая величина, характеризующая термодинамическое состояние (теплового баланса) живого организма, смеси газов, растворов и т.д. Другими словами - температура характеризует тепловое состояние некоторой системы, ее внутреннюю энергию. Температура воздуха — важнейший фактор внешней среды и основной физический раздражитель, влияющий на теплообмен орга­низма животных.

Солнечные лучи, проходя через атмосферу, нагревают ее до 0,02^оС в час. Повышение температуры воздуха обусловливается теплоотдачей почвы, ко­торая поглощает и трансформирует солнечную радиацию. Инфракрасная радиация, испускаемая нагретой поверхностью Земли, характеризуется боль­шой длиной волны и хорошо поглощается атмосферой.

Максимальную суточную температуру наблюдают между 14 и 15 ч; мини­мальную — перед восходом солнца. Над водной поверхностью разница темпера­тур меньше, чем над сушей, — это объясняется значительной теплоемкостью воды, которая служит мощным аккумулятором тепловой энергии. Аналогич­ное влияние оказывает растительный покров местности, особенно лес, который днем задерживает солнечную радиацию и ночью — земное излучение.

Между температурой воздушной среды и интенсивностью течение про­цессов обмена веществ в организме животных существует определенная за­висимость. Температура тела домашних животных колеблется от 36° до 42°С. Она характеризуется постоянством, несмотря на изменение температуры окру­жающей среды. Животных с постоянной температурой тела относят к гомойотермным в отличие от пойкилотермных, изменяющих ее вместе е колеба­ниями температуры среды.

Поддерживание постоянной температуры тела у гомойотермных живот­ных (птиц) обусловлено необходимостью создания условий для нормально­го протекания в организме физиологических процессов. Кровь, сердце, печень и почки имеют постоянную температуру. Температура кожи под­вержена более значительным колебаниям под влиянием внешних и внут­ренних факторов. Температура тела у здоровых домашних животных характеризуется постоянством, несмотря на изменения окружающей среды: крупный рогатый скот… 37,5-39,5°С; телят… 38,5-40,0°С; овцы и козы…38,5 – 40,0°С; ягнята и козлята… 38,5-40,0°С; лошади… 37,5-38,5°С; жеребята… 37,5-39,0°С; собаки крупные… 38,0-39,0°С; собаки мелкие… 38,0-39,5°С; кошки… 38,0-39,5°С; куры … 40,0-42,0°С

Способность организма поддерживать постоянную температуру тела на определенном уровне при изменении температур внешней среды называют терморегуляцией. Терморегуляция осуществляется центральной нервной системой главным образом через кожу, органы движения, а также через многочисленные регуляторные приспособления. В гипоталамической области промежуточного мозга находится центр терморегуляции, который получает импульсы со стороны кожи и крови (нагретой или охлажденной) вследствие раздражения экстерорецепторов или интерорецепторов, воспринимающих тепло и холод

Терморецепторы реагируют на изменение температуры внешней и внутренней среды. Сосудорасширяющие нервы – вазодилятаторы (vas – сосуд, dilato – расширяю), а сосудосуживающие – вазоконстрикторы.

Терморегуляция проявляется у животных и в сезонных или физиологических явлениях, например, в виде повышения основного обмена, накопления подкожного жирового слоя, появления подшерстка, более густого и длинного волоса зимой, выпадение волоса и замена его более редким и коротким – весной.

Изменения теплообразования в организме животных связаны с температурой окружающей среды. При этом различают четыре зоны: нижнюю, теплового безразличия, пониженного обмена, верхнюю – повышенного обмена. Температура окружающей среды, при которой обмен веществ, теплопродукция минимальны, а физиологические функции органов и систем организма не напряжены, называют зоной теплового безразличия (термонейтральная зона) или температурой комфорта.

Зона теплового безразличия (термической индифферентности) также не имеет определенного, строго установленного уровня, а зависит от тех же факторов, что и критические температуры, а также от функционального состояния организма, закаливания или тренированности, сезона года и др.

Регуляция температуры заключается в усилении или ослаблении обмена веществ и, как следствие этого, в повышении или уменьшении образования теплоты в организме, а также ее отдачи в окружающую среду. При этом у животных повышается основной обмен; накапливается подкожный жировой слой; появляется более густой и длинный ворс (зимой) и т. д. Источником образования в организме энергии, необходимой для жизне­деятельности теплоты, служат корма. В критических же ситуациях расходу­ется энергия тела животных.

Образуемая в организме теплота — результат аэробного и анаэробного распада белков, жиров и углеводов, содержащихся в корме, поедаемого животными. Так, в процессе расщепления 1 г белков выделяется 4,1 ккал (1 ккал = 4,1868 кДж), 1 г жиров – 9,3 ккал, 1 г. углеводов – 4,1 ккал. Теплообразование идет постоянно во всех тканях, фер­ментативного расщепления корма в пищеварительном тракте, а также при мышечной деятельности. Такая терморегуляция носит название химической.

За счет окислительных процессов в организме образуется до 90% всей потребной энергии, и только не более 10% — за счет теплоты, получаемой извне. На долю мышц приходится до 70% продуцируемой теплоты и на другие органы — 30%. При низкой температуре воздуха за счет мышечной работы, пищеваре­ния и т.д. повышается теплопродукция у животных. Под действием высо­кой температуры окружающей среды и наличии подкожного жирового слоя и густого шерстного покрова уменьшается образование теплоты. Суточная теплопродукция на 1 кг массы животного составляет: для лошади в покое 1,5 ккал, при тяжелой работе до 3,1, молочных коров 1,1-2,15, овец 2,1, свиней 2,9, для кроликов 5,6 ккал. Таким образом, чем меньше животное и ваше его продуктивность, тем больше теплопродукция (на 1 кг массы тела).

На теплопродукцию влияют также двигательная активность и поза жи­вотного. Например, молодой бычок или корова, не получающие корм, расхо­дуют энергии стоя примерно на 9% больше, чем лежа. Энергия, необходи­мая на изменение позы животного, может составлять примерно 26,5 ккал на 100 кг массы тела.

Физическая терморегуляция у животных обеспечивается - конвекцией, излучением и испарением, теплопроведением.

Конвекция — перемещение нагретого воздуха вверх, так как он легче холодного воздуха. За счет конвекции теплоотдача составляет 30-35% об­щей потери теплоты.

Потерю теплоты за счет конвекции можно рассчитать по формуле:

где: С — количество тепла за счёт конвекции; А — поверхность тела; V — скорость движения воздуха; t1 и t2 — соответственно температура поверхно­сти тела и окружающей среды; k — активная проводимость конвекции.

Из данного уравнения видно, что на потерю тепла за счет конвекции влияет площадь поверхности животного. Следовательно, эта потеря тепла будет меняться в зависимости от позы животного. На нее оказывает влияние скорость воздуха, движущегося мимо поверхности тела животного, а также температура поверхности животного и окружающего воздуха.

Теплоизлучение заключается в том, что кожа и глубоколежащие ткани излучают теплоту в виде длинноволновой инфракрасной радиации и организм получает меньше тепловой энергии от окружающих предметов. Чем ниже температура окружающей среды, тем больше животное теряет теплоты.

Потеря тепла посредством излучения из тела животного (Нr) может быть представлена уравнением:

Hr =А ·p·(e₁t₁⁴ - е₂т₂⁴),

где: А — эффективная или профильная площадь поверхности животного; T₁ — абсолютная температура поверхности животного; Т₂ — абсолютная температура окружающих поверхностей; р — пространственная постоянная величина в законе Стефана-Больцмана, который гласит, что излучательная способность пропорциональна абсолютной температуре в четвертой степени; е₁ — излучательная способность, равная 0,95 для кожи животного или чело­века; е₂ — излучательная способность окружающей среды.

Как видно из формулы, потеря тепла за счет излучения зависит от площади поверх­ности тела. Однако количество тепла, потерянного таким образом, безуслов­но, будет зависеть от позы животного. Например, свернувшееся «калачи­ком» животное будет излучать в окружающую его среду меньше тепла, чем когда оно находится в распрямленном положении. Потеря тепла через излу­чение зависит от температуры кожи животного и температуры окружающей его среды, а также от излучательной способности кожи животного, т. е. от того, в какой степени его кожа приближается к совершенному поглотителю или излучателю тепла.

Испарение воды с поверхности кожи, слизистых оболочек, легких сопро­вождается потерями теплоты и составляет 15-20% общего количества теплоты. Потенциально испарение воды является самым важным средством рассеи­вания тепла. При температуре 33,1 ^оС испарение 1 г воды уносит приблизи­тельно 580 кал. Большая часть теплоотдачи у животного происходит за счет испарения воды с поверхности кожи и дыхательных органов.

Испарение воды с поверхности кожи как механизм теплоотдачи будет зависеть от температуры кожи и ее покрова, влажности окружающего возду­ха и наличия воды для испарения. Когда кожа животного имеет волосяной покров, водяные пары могут задержаться в нем, и вокруг поверхности тела животного образуется насыщенный влагой слой. Волосяной покров будет так­же уменьшать движение воздуха, который находится в контакте с кожей.

На отдачу тепла путем выделения пара легкими будет влиять минутный объем органов дыхания и влажность вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

Теплопроведение или кондукция (с англ. conduction — проводимость) про­исходит в основном при соприкосновении тела животных с холодным полом, землей, снегом, а также при их купании и т. д. Животное теряет тепло посредством физического контакта с окружающи­ми поверхностями, и величина этой потери будет зависеть от теплопроводно­сти контактирующих поверхностей, их площади и температур. Соответствия между этими величинами, например для свиньи, лежащей на бетонном полу, являются чрезвычайно сложными, и их сложно отразить в формуле.

Кроме того, организм животных выделяет теплоту в окружающую среду при дыхании (выдыхаемый воздух нагрет почти до температуры тела) и через органы выделения (с мочой, калом). Между телом животного и его шерстным покровом, а также перьями у птиц сохраняется постоянная температура тела при различной температуре воздуха.

У животных с потовыми железами теплоотдача происходит путем испа­рения влаги с поверхности кожи, в основном за счет потоотделения. Этот процесс тем значительнее, чем больше потоотделение и выше температура и скорость движения воздуха. Однако при высокой температуре и влажности воздуха испарение с поверхности кожи замедляется. Если температура ок­ружающей среды равна или выше температуры кожного покрова, то испаре­ние считается главным способом теплоотдачи (до 95%). Однако это возмож­но только при низкой влажности воздуха. У животных некоторых видов в связи с наличием потовых желез только на ограниченных участках тела (свинья, северный олень, собака, кошка) влага испаряется в результате учащенного дыхания (через открытый рот).

Теплоотдача уменьшается при высокой температуре среды и влажном воздухе. Теплоотдача через кожу зависит от внешней температуры, влажности и движения воздуха, шерстного покрова животных и т. п.: чем значительнее разница между температурой кожи и воздуха, а также чем больше скорость движения и влажность воздуха, тем больше теплоты теряет организм жи­вотного. Если температура кожи животного и окружающего воздуха одина­кова, то теплоотдача может прекратиться. Такое явление обычно наблюдает­ся летом, в жару. При очень низкой температуре воздуха могут возникнуть переохлаждение тела - гипотермия и как следствие этого, простуда, что ослабит сопро­тивляемость организма к различным заболеваниям. Несмотря на значительные возможности механизма теплорегуляции, орга­низм может сохранить состояние теплового равновесия только в известных пределах.

Новорожденные животные в первые дни жизни не имеют установившихся внут­ренних механизмов, поддерживающих постоянную температуру тела. Поэтому, у них хорошо развита регуляция теплообразования, тогда как регуляция теплоотдачи несовершенна. В этот период жизни температура воздуха, особенно при повышенной влажности, резко сказывается на темпе­ратуре тела животного. Например, у новорожденных телят разных пород физическая теплорегуляция становится более совершенной только с 9-го по 27-й день, у ягнят — с 6-го по 15-й, у поросят — с 15-го по 30-й и у цыплят — на 30-й день после рождения. Это учитывают при профилактике простудных заболеваний.

Под оптимальной температурой понимают температуру, при которой животные определенного вида или возрастной группы дают наивысшую про­дуктивность при наименьшем расходе корма (поэтому, необходимое технологическое оборудование для обеспечения температурного режима должно соответство­вать определенным требованиям). Если температура выше или ниже, то воз­можны - перерасход корма, снижение продуктивности, возникновение болез­ней и даже гибель животных. Обеспечение оптимальной температурой – одна из существенных предпосылок высокой и стабильной продуктивности в животноводстве, а затраты на оборудования для создания улучшенных условий содержания в общем объеме меньше, чем ущерб, причиняемой хозяйствам слишком низкой или высокой температурой или другими неблагоприятными микроклиматическими факторами. Диапазон (амплитуда, границы) оптимальной температуры зависит от вида, возраста, физиологического состояния, массы и производственного использования животных (см. табл. 1) Для молодых животных, особенно новорожденных, он значительно уже, чем для взрослых. Опти­мальная температура близка к той, которая в физиологии животных опреде­лена как критическая температура (КТ) и характеризуется самым низким энергетическим обменом.

В условиях интенсивного животноводства чаще применяют оптимально-стимулирующий режим. Под оптимально-стимулирующим температурным режимом следует понимать такое изменение температуры от оптимальной до стимулирующей, при которой активизируется основной обмен, повыша­ется естественная резистентность организма.

Существующие требования к температурному режиму воздушной среды для отдельных видов животных представлены в таблице № 1, а диапазон оптимальных температур для отдельных животных отображены на графике.

Табл.1.Рекомендуемые параметры воздуха в помещениях для содержания животных (зимний период)

При проектировании помещений для содержания животных используется такой усредненный показатель как расчетная температура, для расчетов объема вентиляции, теплового баланса и т. д.

Дата добавления: 2016-03-26 | Просмотры: 1226 | Нарушение авторских прав