Bioclimatologia_Zootécnica2009_João_Vinícius_Barbosa_Roberto

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Leonardo Susumu Takahashi
Jaqueline Dalbello Biller
Karina Manami Takahashi
BIOCLIMATOLOGIA
ZOOTÉCNICA
1ª Edição
Jaboticabal
2009
© 2009 - Todos os direitos reservados
Leonardo Susumu Takahashi
Jaqueline Dalbello Biller
Karina Manami Takahashi
Diagramação e capa: Renato Trizolio
Não é permitida a reprodução total ou parcial desta obra sem a autorização
expressa dos editores.
Takahashi, Leonardo Susumu
 T136b Bioclimatologia zootécnica / Leonardo Susumu Takahashi,
Jaqueline Dalbello Biller, Karina Manami Takahashi. -- Jaboticabal :
2009.
91 p. ; il. ; 21 cm
Inclui bibliografia
ISBN:
1. Bioclimatologia. 2. Termorregulação. 3. Adaptação e evolução.
I. Biller, Jaqueline Dalbello. II. Takahashi, Karina Manami. III. Título.
CDU 591.54
Ficha catalográfica elaborada pela Seção Técnica de Aquisição e Tratamento da
Informação - Serviço Técnico de Biblioteca e Documentação - Unesp, Câmpus de
Jaboticabal.
APRESENTAÇÃO
Leonardo Susumu Takahashi: Engenheiro Agrônomo (ESALQ-
USP, 2001), Mestre em Zootecnia (FCAVJ-UNESP, 2003), Doutor em
Zootecnia (FCAVJ-UNESP, 2007), Pós-Doutorando (FCAVJ-UNESP,
2008-2009), atualmente docente da Faculdade de Zootecnia – Campus
Experimental de Dracena – UNESP.
Jaqueline Dalbello Biller: Médica Veterinária (FCAVJ-UNESP,
2005), Mestre em Zootecnia (FCAVJ-UNESP, 2008), Doutoranda em
Zootecnia (FCAVJ-UNESP).
Karina Manami Takahashi: Engenheira Agrônoma (FCAVJ-
UNESP, 1998), Mestre em Agronomia (FCAVJ-UNESP, 2001), Doutora
em Entomologia Agrícola (ESALQ-USP, 2005), Pós-Doutorada em
Entomologia (ESALQ-USP, 2007).
AGRADECIMENTOS
A Deus, pelas nossas vidas e luz e proteção em todos os
momentos.
Agradecemos especialmente ao emérito Docente e Pesquisador
Prof. Dr. Roberto Gomes da Silva, pelos ensinamentos e vasto material
científico, sendo que alguns dados estão aqui apresentados para
enriquecer este trabalho, sem os quais não teria nenhum respaldo.
Aos demais ilustres pesquisadores que divulgaram seus trabalhos
na área, que também serviram para enriquecer este trabalho.
À direção, aos colegas e acadêmicos do Curso de Zootecnia do
Campus Experimental de Dracena – UNESP, pelo apoio e estímulo
nesta luta em prol da Zootecnia Brasileira.
Aos nossos pais, pela realização pessoal de cada um de nós,
pelo apoio em todas as horas e também pela participação em nossos
momentos de alegria.
Os autores
SUMÁRIO
I. INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA BIOCLIMATOLOGIA .................. 1
II. O MEIO AMBIENTE E ESTUDOS CORRELATOS ........................ 3
1. Generalidades ................................................................................ 3
2. Principais ciências que estudam o ambiente ................................. 5
3. Elementos e fatores que atuam no meio ambiente ........................ 8
III. CONFORTO TÉRMICO .............................................................. 13
1. Generalidades .............................................................................. 13
2. Calor corpóreo ............................................................................. 14
3. Radiação solar e suas implicações .............................................. 14
4. Sombreamento e radiação ........................................................... 18
5. Radiação refletida e emitida pelo Sol ........................................... 19
6. Determinação do estresse causado pela radiação ...................... 20
7. Índices ambientais ....................................................................... 21
IV. TERMORREGULAÇÃO .............................................................. 24
1. Generalidades .............................................................................. 24
2. Mecanismos de transferência de energia térmica ........................ 25
3. Regulação da temperatura corporal ............................................. 29
V. EFEITO DO ESTRESSE TÉRMICO E TERMORREGULAÇÃO
ESPECÍFICA DOS ANIMAIS....................................................... 33
1. Generalidades .............................................................................. 33
2. Efeito do estresse térmico e termorregulação em aves ............... 35
3. Efeito do estresse térmico e termorregulação de bovinos ........... 40
4. Efeitos do estresse térmico e termorregulação em suínos .......... 44
5. Efeito do estresse térmico e termorregulação em outros
animais ......................................................................................... 46
VI. ADAPTAÇÃO E EVOLUÇÃO DOS ANIMAIS ............................. 48
1. Generalidades .............................................................................. 48
2. Noções gerais da adaptação e evolução dos animais ................. 49
3. Aspectos morfológicos e fisiológicos preponderantes na
adaptação dos animais ................................................................ 50
4. Adaptação e evolução por espécies ............................................ 61
VII. ATUAÇÃO DO HOMEM NO BEM-ESTAR DOS ANIMAIS ........ 67
1. Generalidades .............................................................................. 67
2. Estratégias de alimentação e conforto térmico ............................ 68
3. Atuação do homem no bem-estar das aves ................................. 69
4. Atuação do homem no bem estar dos bovinos ............................ 74
5. Atuação do homem no bem estar de suínos ................................ 78
VIII. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA ................................................ 84
APÊNDICE ....................................................................................... 91
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Fontes de radiação térmica sobre o animal. Pode ser
observada a radiação solar de ondas curtas (a); radiação de
ondas curtas refletidas pelas nuvens (b); radiação de ondas
longas emitidas pelo Sol e refletidas nas nuvens (c); radiação
celeste de ondas curtas (d); radiação de ondas longas emitidas
por corpos e objetos vizinhos (e); radiação de ondas longas
emitidas pelo solo (f) e radiação de ondas curtas refletidas na
superfície do solo (g) (SILVA, 2000) .......................................... 17
Figura 2. Carga de energia recebida pelo animal ao sol (70 cal/
HS/cm²) e à sombra ................................................................... 18
Figura 3. Esquema do controle da temperatura corporal (MULLER,
1982) .......................................................................................... 23
Figura 4. Representação esquemática da troca de calor de um
ovino (CUNNINGHAM, 2004). ................................................... 25
Figura 5. Esquema de transferência de calor (CUNNINGHAM,
2004). ......................................................................................... 27
Figura 6. Representação esquemática simplificada do processo
de termorregulação (SILVA, 2000 .............................................. 28
Figura 7. Esquema da superfície cutânea. ...................................... 44
Figura 8. Camadas da epiderme (SILVA, 2000). ............................. 46
Figura 9. Esquema da melanogênese (SILVA, 2000). .................... 46
Figura 10. Representação esquemática de um melanócito inserido
entre células da camada basal da epiderme (SILVA, 2000) ...... 46
Figura 11. Formação dos grânulos de melanina nos melanócitos
(SILVA, 2000). ............................................................................ 46
Figura 12. Folículo secundário de ovino (A) e folículo piloso
primário (B) (SILVA, 2000). ........................................................ 47
Figura 13. Folículo piloso (MULLER, 1982). ................................... 48
Figura 14. Localização da glândula sudorípara do tipo écrina
(MULLER, 1982). ....................................................................... 49
Figura 15. Localização da glândula sudorípara do tipo apócrina
(MULLER, 1982). ....................................................................... 50
PREFÁCIO
Ainda na primeira década do século XXI, deparamo-nos com
artigosassustadores, que no primeiro momento nos chocam e parecem
até exagero, mas fatos comprovados não deixam dúvidas.
Citamos aqui apenas alguns deles: “O mundo está
derretendo”, afirmando que, pelas análises de milhares de pesquisas
avaliando o aquecimento global, concluiu-se que a sobrevivência do
planeta está em alerta vermelho e que somos culpados por isso; ou
“catástrofe todos os anos”, esclarecendo que o Instituto Federal de
Ciência e Tecnologia da Suíça prevê o futuro dominado pelos extremos
climáticos (CHARÃO, 2006) ou, ainda, “Satélites comprovam o
aquecimento global”, diz a NASA, informando que a temperatura
média global aumentou 0,43°C por década, entre os anos 1981 a
1998. Em termos mais conciliadores, Cicerone (2007) publicou um
artigo intitulado “Em nome dos nossos filhos” em que o autor não
prega o abandono radical dos hábitos modernos o qual induz o
aquecimento global, mas conclui que: “quanto mais ações em prol
do ambiente tomar hoje, mais opções terão os nossos filhos e
netos”.
Com muita alegria e renovada esperança, deparamos com o
artigo de Marques (2008), na Revista PESQUISA DA FAPESP – 151
(setembro de 2008), com destaque na capa: “Mudanças climáticas –
Especialistas de várias áreas se organizam para entender e
enfrentar os novos tempos”, quando foram convocados cientistas de
várias áreas a participarem do lançamento oficial, no dia 21 de agosto
do “Programa FAPESP de pesquisa sobre mudanças climáticas
globais”, no qual serão investidos R$ 100 milhões em dez anos, sendo
um dos temas: As mudanças climáticas sobre a agricultura e a pecuária.
Sem dúvida, é uma grande notícia que nos dá esperança de um futuro
melhor, ao constatar que lideranças de renomada e importante instituição
estão preocupando se e abrindo a possibilidade de os pesquisadores
disporem de recursos para estudar e, quem sabe, encontrar meios de
minimizar o efeito catastrófico do aquecimento global.
Neste panorama assustador e ao mesmo tempo animador,
elaboramos este trabalho de forma simples e didática, com o intuito de
oferecer subsídios para aqueles que se interessam pela bioclimatologia
zootécnica, com esperança de contribuir não somente para o
melhoramento quantitativo e qualitativo da produção animal, visando
apenas à lucratividade da criação, mas sobretudo e principalmente
visando ao bem-estar dos animais sob nossa responsabilidade.
I. INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA BIOCLIMATOLOGIA
Para melhor compreensão da bioclimatologia, é necessária, antes
de tudo, a análise detalhada dos fenômenos naturais e dos conceitos
destes fenômenos, pois a bioclimatologia nada mais é do que o estudo
dos fenômenos naturais do ambiente, influenciando a vida animal e
vegetal.
Conforme Baccari Jr. (1986), os primeiros passos sobre a
bioclimatologia foram dados por Hipócrates, filósofo grego, que há 2.000
anos elaborou o tratado “Ar, água e lugares”, mas estudos nessa área
têm evoluído nestes dois mil anos.
Algumas definições da bioclimatologia surgiram, tal como a de
Baccari Jr (1986), definindo esta ciência como “ramo da climatologia
e da ecologia, que trata dos efeitos do ambiente físico sobre os
organismos vivos” e também a de Tito (1998), conceituando a
bioclimatologia animal como “ciência que busca entender as relações
entre elementos climáticos e a fisiologia animal, tendo como
perspectiva a superação de barreiras (limitações) impostas pelo meio
ambiente sobre a expressão do potencial genético dos animais”.
Segundo Silva (2000), a bioclimatologia é “o campo especializado da
climatologia que se ocupa das relações entre biosfera e atmosfera, e
é também compartilhada com a ecologia”.
Então, bioclimatologia animal é a ciência que busca entender as
relações existentes entre os elementos climáticos e a fisiologia animal,
tendo como meta o bom desempenho animal de acordo com o potencial
genético.
Segundo Pereira (2005), mudanças climáticas têm causado
transtornos biológicos, e todas as regiões vão ser afetadas pelos efeitos
negativos do aquecimento global, pelas ações devastadoras provocadas
pelo homem ao meio ambiente, penalizando principalmente os países
pobres e subdesenvolvidos que têm aumentado a frequência e a
intensidade, do que é conhecido como “acontecimentos extremos”.
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 1
Chuvas intensas, inundações, deslizamentos e avalanches
ocorridos no final de novembro de 2008, em Santa Catarina, não seriam
consequência das alterações do clima provocados pelo homem? E o
calor intenso (o efeito estufa) e a falta de chuva no sertão brasileiro,
será que algum dia, poderão ser pelo menos atenuados? Tudo isso nos
faz lembrar as sábias palavras de Cicerone (2007): “quanto mais ações
hoje contra o aquecimento global, melhor para as futuras gerações” ou
ainda: “quanto mais ações em prol do ambiente forem tomadas hoje,
mais opções terão nossos filhos e netos”.
Mas não basta apenas despertar para o problema, são
necessárias bases científicas para a solução ou, pelo menos para
atenuar os problemas destacados no artigo de Fabrício Marques, na
revista Pesquisa – FAPESP nº 151, de setembro de 2008, “Caapiranga,
no Amazonas, em outubro de 2005: o lago virou sertão”; “Seca em
Manaus e tornado em Florianópolis: eventos extremos”; “Cheia no rio
Tocantins invade Marabá: impacto provável no regime de chuvas”;
“Poluição em São Paulo: risco de doenças respiratórias podem
aumentar”. Esses são alguns fenômenos desastrosos apresentados pelo
autor, mas com certeza ocorreram muitos outros.
No momento, creio não ser oportuno apenas identificar os
culpados e aplicar sanções que, na maioria das vezes, são ineficazes,
é necessária a conscientização dos problemas e, como enfatiza
Fernando Henrique Cardoso: “o esforço dos cientistas também deve
ser direcionado a informar e envolver a sociedade, a fim de que o
conhecimento gerado se transforme em ações concretas”, concluindo
que: “Sem a pressão da sociedade não há cobranças e as coisas
acontecem com mais dificuldades”.
Enquanto as soluções para os problemas não aparecem, nós,
os pesquisadores na área zootécnica, devemos conhecer melhor as
adversidades impostas aos nossos animais, encontrar meios de
interferência, de forma que os animais sob nossa responsabilidade,
consigam ter melhor produtividade e, sobretudo, contribuir para o bem-
estar desses animais.
2 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
II. O MEIO AMBIENTE E ESTUDOS CORRELATOS
1. GENERALIDADES
O ambiente físico é constituído por quatro domínios que trocam
energia entre si, sem nenhuma dominância entre eles. São eles:
litosfera, hidrosfera, biosfera e atmosfera.
Litosfera é a parte externa consolidada da terra, a crosta terrestre
ou solo com suas características particulares, com grandes variações
na composição de local para local, pela sua origem e estado de
transformação ao longo do tempo, desde o regolito, que é solo na sua
formação sem atuação de nenhum organismo, até o solo com
possibilidade de vida biológica.
Hidrosfera como o próprio nome já diz, é o domínio das águas
oceânicas e continentais da superfície terrestre.
Biosfera é a superfície da litosfera onde se encontram os seres
vivos, a porção da terra onde atua o ecossistema, isto é, o solo, a água
e o ar biologicamente habitados. Em resumo, todos os seres vivos
utilizam, na sua constituição, a água da hidrosfera, o nitrogênio e outras
fases da atmosfera e os minerais da litosfera.
Atmosfera corresponde a camada que envolve a terra,
constituída na sua maior parte por um reduzido número de elementos.
Na atmosfera estão os gases “permanentes” ou “não variáveis” cuja
concentração na atmosfera é aproximadamente constante (até 90 km
de altura), e os “variáveis” representados pelos demais. Os constituintes
de ar atmosférico estão apresentados na Tabela 1.
A atmosfera terrestre possui uma estrutura vertical extremamente
variável quanto a inúmeros aspectos: composição, temperatura,
umidade, pressão, movimento, etc.
Troposfera é a camada mais baixa da atmosfera que está em
contato direto com a superfície da Terra. Tem a espessura de cerca de
18 km nasproximidades do equador, diminuindo para 8 km perto dos
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 3
polos. É bastante instável e é nela que ocorrem os fenômenos
meteorológicos mais importantes.
Estratosfera estende-se desde os limites superiores da
troposfera até cerca de 45 km de altitude, sendo relativamente estável.
Apresenta correntes horizontais de ventos fortes, que tendem a dispersar
as partículas sólidas e gasosas que invadem esta área. Nesta camada
existem poucas nuvens.
Mesosfera é a camada que se estende entre 45 e 75 km de
altitude.
Ionosfera é a camada entre 75 e 400 km de altitude e representa
o limite entre a atmosfera e o espaço exterior. Embora nessa grande
altitude a concentração de oxigênio seja muito baixa, é nessa camada
que se forma o ozônio (O3,) pela ação da radiação ultravioleta.
Para fins meteorológicos, porém, é importante saber o que ocorre
na troposfera, que é a primeira camada da atmosfera onde ocorre a
maioria dos fenômenos meteorológicos.
Tabela 1. Constituintes do ar atmosférico.
4 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
2. PRINCIPAIS CIÊNCIAS QUE ESTUDAM O AMBIENTE
O ambiente é estudado por várias ciências, cada uma atuando
em áreas diferentes, para que, em seu conjunto, possamos entender a
natureza e com isso, tentar esclarecer as causas, quando houver, e
minimizar os efeitos negativos dos fenômenos naturais. E desta maneira
preservar a natureza e, ao mesmo tempo, promover o bem- estar dos
animais e vegetais.
2.1. Ecologia
A ecologia é a ciência que trata das inter-relações entre os seres
vivos e o ambiente físico. Dependendo do ser vivo em estudo, a ecologia
divide-se em Ecologia Animal, que estuda a relação entre os animais
e o meio, Ecologia Vegetal, que estuda a relação entre os vegetais e o
meio e Ecologia de Micro-organismos, que estuda a relação entre os
microorganismos e o meio.
2.2. Meteorologia
Ramo da física que se ocupa dos fenômenos atmosféricos
(meteoros). O seu campo de atuação abrange o estudo das condições
atmosféricas em dado instante (o “tempo”), dos movimentos atmosféricos
e das forças que os originam (dinâmica da atmosfera), do estudo das
condições médias e das flutuações temporais da atmosfera em um local
(clima), definindo-se as especialidades básicas.
2.3. Climatologia
Climatologia estuda o clima e suas características num
determinado lugar ou região. O clima é determinado pelos estudos de
vários fatores que são denominados de fatores climáticos, que são de
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 5
ordem astronômica, meteorológica e geográfica, por um período médio
de 10 a 30 anos.
Os elementos climáticos, como temperatura, umidade,
precipitação, ventos, radiação, pressões barométricas e ionização, são
efeitos ou condições de momentos que derivam dos fatores climáticos
mais constantes ou de características locais. Alguns desses fatores,
como latitude, altitude, distribuição da terra, da água e contornos dos
continentes, são físicos, já as correntes marítimas e vegetação são
dependentes intermediários entre fatores físicos e os elementos
climáticos.
Entre os fatores de ordem meteorológica, podemos citar as
massas de ar que podem estagnar num determinado local, influenciando,
sobretudo, a temperatura, pelo tempo em que estiverem paradas neste
local. Além disto, essas massas podem locomover-se para outras
regiões, modificando as características das regiões para onde se movem.
De acordo com a latitude da região onde se formam essas massas são
denominadas de equatorial, tropical, ártica ou polar ou, ainda,
classificando-se de acordo com a área, oceânica ou terrestre, sendo
chamadas de marítima ou continental.
Outro fato meteorológico é a camada da atmosfera, pois a massa
gasosa da Terra é formada de várias camadas que são atravessadas
pela radiação solar. Essa intensidade sobre a superfície terrestre
modifica-se bastante. O total de energia radiante emitida pelo Sol sobre
a Terra tem o seguinte destino: parte é difundida nas camadas
atmosféricas e perdida nas nuvens, outra parte é refletida pela atmosfera
e perde-se, e, portanto, a energia radiante que chega à superfície
terrestre é em torno de 1/3 da energia emitida pelo Sol (SILVA, 2000), e
quando existem fatores que favorecem maior incidência de radiação
solar na Terra, ocorre maior contribuição para o aquecimento global.
Um fator de ordem meteorológica muito importante é o limite de
disponibilidade solar para a produção de alimento humano que está
diretamente relacionado à produção e utilização de carbono, elemento
6 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
fundamental na formação de vida. Um homem de 70 kg de peso possui
12 kg de carbono na constituição (MULLER, 1982), e para poder então
a humanidade manter o consumo de carbono, o homem teria de
alimentar-se do seu semelhante. Porém, existe na natureza a
fotossíntese, fenômeno biológico em que os vegetais são capazes de
transformar a energia radiante em energia química, utilizando o CO2
disponível na atmosfera, incorporando-o no vegetal que alimenta o
homem e os animais que também são consumidos pelo homem, o que
podemos chamar de conversão de energia solar em alimento humano.
Muller (1982) apresenta dados bastante interessantes sobre a superfície
do solo necessária para produzir energia alimentícia para o homem em
um ano, que são: alga – somente 1 m² seria o suficiente, batata – seriam
necessários 600 m², leite – 1.500 m², carne de suíno – 4.000 m², e ovos
– 20.000 m².
Nos fatores geográficos, o elemento de maior influência é a
latitude, pois o Hemisfério Norte apresenta 39,3% de solo e 60,7% de
água, o Hemisfério Sul, a terra apresenta apenas 10,1% e a água 89,7%.
Portanto, o Hemisfério Norte apresenta menor quantidade de água,
fator este que produz influencia o clima de cada região. Caso a Terra
fosse fisicamente uniforme, o verão seria mais quente e o inverno mais
frio no Hemisfério Sul pela inclinação do eixo da Terra em relação ao
Sol. Porém, tal fato não ocorre pela quantidade de água ser maior no
Hemisfério Sul, e a energia do Sol é absorvida pela água dos oceanos,
ocorrendo o seguinte: a água fria de baixo para cima libera frio, resfriando
mais a Terra no verão e no inverno ela libera calor, amenizando o frio no
Hemisfério Sul.
2.4. Bioclimatologia
Entre as mais variadas definições sobre bioclimatologia, a forma
mais simples e ao mesmo tempo mais ampla, é a que define como o
estudo da inter-relação entre clima, solo, planta e animais,
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 7
complementado como um ramo da ecologia que estuda as reações e
adaptações dos organismos vivos no ambiente em que vivem. Na área
zootécnica, em países de clima quente como o nosso, um dos objetivos,
senão o principal, é estudar o efeito do estresse térmico pelo excesso
de calor sobre o desempenho produtivo e reprodutivo dos animais.
Através desse estudo, definem-se o tipo e disposição das instalações e
os métodos de manejo, com o objetivo de minimizar o efeito ou
proporcionar o conforto térmico.
3. ELEMENTOS E FATORES QUE ATUAM NO MEIO AMBIENTE
Elementos não variáveis que caracterizam o estado da atmosfera
e os fatores são agentes casuais que condicionam os elementos
climáticos, determinando o clima da região. Pois clima, segundo
Köeppen, é o somatório das condições atmosféricas que fazem um
lugar da superfície ser ou não ser habitável pelos homens, animais e
plantas, ou ainda, clima é a interação de fatores meteorológicos que
conferem a uma região suas características e sua individualidade
(THORNTHWAITE, 1948). Os principais agentes que atuam no ambiente
são:
Radiação solar: a vida na Terra depende da radiação solar.
Segundo Silva (2000), toda energia para os processos físicos e
biológicos da superfície terrestre provém do Sol, e muitos aspectos da
bioclimatologia envolvem fenômenos de transferência destas energias
em sua forma radiante. Apesar da importância fundamental e vital para
a biosfera, apenas em torno de 30 % da radiação solar são absorvidos
pela Terra.
Temperatura do ar: a temperatura é medida de acordo com a
quantidade de calordo ar. O calor recebido do Sol a Terra conserva e
irradia para a atmosfera, daí a diferença de temperatura entre o dia de
temperatura mais alta e a noite de temperatura mais fria. Porém, pelo
8 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
fato da superfície terrestre absorver e irradiar o calor, o início da noite é
geralmente mais quente que a madrugada, antes de nascer o Sol.
A temperatura do ar sofre influência de vários fatores, como:
horário do dia, sendo geralmente observada temperatura mais alta por
volta das 15 h e mais fria durante a madrugada, estação do ano, sendo
a estação mais fria o inverno e a mais quente o verão, pela distância da
Terra e do Sol em sua translocação durante o ano, ocorrendo em
altitudes menores temperaturas maiores, isto porque a camada de ar
está mais distante da superfície da Terra, que irradia calor, além do ar
rarefeito absorver menos calor, latitude, isto é, à medida que nos
distanciamos da linha do equador, a temperatura torna-se mais baixa,
porque sobre o equador os raios solares incidem perpendicularmente,
e à medida que nos afastamos em direção ao pólo, aumenta a inclinação
dos raios solares, nebulosidade, pois as nuvens diminuem a dispersão
de massas aquecidas para camadas mais altas, por isso as noites
estreladas e sem nuvens são sempre mais frias, distribuição das terras
e águas, pois a água demora mais para aquecer e também para esfriar
que a terra, além de outros fatores, tais como a vegetação, corrente
marítima, ventos, chuvas e construção de alvenaria, asfalto, etc.
A temperatura é medida por termômetros, que podem diferir de
acordo com o elemento sensível (mercúrio, álcool e hidrocarboneto),
sendo o mais utilizado o mercúrio, pela sua precisão. Quanto à escala,
pode ser em graus centígrados ou em graus Fahrenheit, sendo o mais
usual o centígrado, cuja escala vai de 0°C (gelo fundente) a 100 °C
(água em ebulição), 0 °C corresponde a 32 °F, e 100 °C corresponde a
212 °F. De acordo com a temperatura durante o ano, segundo Köeppen,
as zonas térmicas são divididas da seguinte forma:
Zona tropical: pequena variação de temperatura, com calor
durante o ano, não menor de 20 °C.
Zona subtropical: temperatura acima de 20 °C, de 1 a 8 meses,
diferença de temperaturas máximas e mínimas de 7 a 18 °C, de acordo
com a altitude e a latitude.
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 9
Zona temperada: temperatura inferior a 20 °C, no mínimo 8 meses
ao ano, com estações bem definidas.
Zona fria: apenas 4 meses com temperatura acima de 10 °C,
sem verão.
Zona polar: temperatura abaixo de 10 °C o ano todo.
Pressão atmosférica: a pressão atmosférica equivale ao peso de
uma coluna de mercúrio com 760 mm de altura e 1 cm² de base ao
nível do mar, e é medida geralmente por barômetros de mercúrio, por
ser mais exato. A pressão varia de acordo com a hora do dia e a estação
do ano, em função da temperatura e possui grande variação de acordo
com a altitude. Com o aumento da altitude, diminui a densidade das
camadas de ar, até a altitude de 300 m e a cada 10 a 11 m diminui 1 mm
na pressão atmosférica. Ao nível do mar, ou seja, altitude zero, a pressão
atmosférica é de 760 mm, diminuindo à medida que a altitude sobe; por
exemplo, a 20.000 m de altitude, a pressão é de 41 mm.
A pressão atmosférica é importante no deslocamento do ar no
sentido horizontal. Pois o vento, na existência de um gradiente de
pressão atmosférica, desloca-se da região de maior para a de menor
pressão.
Vento: com a movimentação das massas de ar de uma região de
maior pressão para outra de menor pressão, formam-se os ventos, cuja
intensidade varia de acordo com este gradiente de pressão, mas a sua
velocidade é influenciada pelas características da superfície terrestre,
ou seja, pela existência ou não de vegetação, de montanhas ou de
outros acidentes geográficos como vale, água, etc. Outro fator muito
importante que deve ser considerado é a velocidade e a direção dos
ventos em função da diferença de como se aquecem e se esfriam a
terra e a água. Por exemplo, as brisas aparecem nas regiões banhadas
pelo mar durante o dia (10 h até o entardecer), a brisa marítima sopra
do mar para a terra, pois a terra se aquece mais depressa do que a
água do mar. Durante a noite, a brisa tem o sentido contrário, isto é,
sopra do continente para o mar, sendo denominada de brisa terrestre,
pois a terra esfria mais depressa que o mar.
10 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
Umidade atmosférica: existem duas formas de se expressar a
umidade atmosférica: a) umidade absoluta, que é o peso do vapor de
água contido em 1 m³ de ar, conforme a temperatura pode variar esta
quantidade, e b) umidade relativa do ar, que é a relação existente entre
a quantidade de vapor de água contida no ar e a quantidade máxima
que pode suportar, a uma dada temperatura, sem que ocorra a
precipitação.
Nebulosidade atmosférica: quando o ar atmosférico está saturado
de vapor de água ele sofre uma diminuição de temperatura, ocorrendo
a condensação, formando gotas de água em suspensão no ar e
provocando o nevoeiro ou as nuvens. A formação dessa suspensão de
gotículas de água na atmosfera pode ser causada pela mistura de duas
massas de ar de temperaturas diferentes, passagem de massas de ar
quente por uma superfície fria, e vento frio sobre uma superfície líquida
mais quente.
Denomina-se de nevoeiro a nebulosidade que se forma na
camada inferior da atmosfera na superfície terrestre, e de nuvens,
quando se forma na camada mais elevada, com nomenclatura diferente
conforme a altura. De 8.000 a 11.000 m, recebe a denominação de
cirros, de 2.000 a 6.000 m, cúmulos, de 500 a 1000 m, estratos, e quando
são bem baixas e secas, nimbos.
Precipitação atmosférica: as precipitações que ocorrem na
superfície terrestre podem ser orvalho, geralmente formado em noites
claras e sem vento, quando a superfície terrestre fica mais fria que o ar.
Neste caso, o vapor de água precipita-se em gotículas, cobrem objetos
e vegetação e quando a temperatura da superfície fica menor que 0°
C, o orvalho congela e produz a geada.
As precipitações que ocorrem na troposfera são resultantes do
encontro de camadas de ar frio com uma nuvem saturada de vapor,
formando gotículas que se congelam em pequenos cristais hexagonais
e se precipitam, formando neve. Ou granizo, quando a precipitação
resultante do vapor de água contida na nuvem cai em pequenas gotas
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 11
congeladas que em contato com a camada fria da atmosfera chegam
ao solo em forma de pedras de gelo, por isso são conhecidas
vulgarmente como “chuva de pedra”.
As chuvas, importantes entre as precipitações, ocorrem quando
nuvens saturadas de vapor de água, em contato com uma camada de
ar frio, precipitam-se em gotas de água. A quantidade de água da chuva
é medida pelo pluviômetro e é dada em mm, podendo ser medida em
uma única chuva ou acumulada em um mês ou ano. É importante
conhecer o total de chuvas caídas em um ano, porém é mais importante
ainda a distribuição durante o ano. Através destes dados, temos o regime
pluviométrico, sempre medido em mm.
12 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
III. CONFORTO TÉRMICO
1. GENERALIDADES
Conforto térmico para animais homeotérmicos é quando o
animal se encontra em um ambiente de equilíbrio térmico, ou seja,
situação em que o animal não necessita mobilizar os recursos de
termorregulação para se ajustar às condições ambientais. Portanto,
o animal não sofre estresse pelo frio ou pelo calor. Nestas condições,
desde que alimentado adequadamente, o animal apresenta o máximo
do desempenho produtivo de acordo com o potencial genético.
Os limites de temperatura ideal para o conforto animal estão
condicionados a vários fatores, tais como: espécie, raça, peso, idade,
estado fisiológico, condição nutricional e fatores ambientais variados.
Segundo Silva (2000), alguns autores determinam o conforto térmico
de várias espécies de animais, baseando-se na umidade e na
temperatura. É bem verdade que estes dois fatores são determinantes,
porém é importante quese considere, também, a radiação solar, para
não corrermos o risco de não considerar a diferença entre animais
mantidos no interior de um abrigo à sombra e sob o sol direto. Outro
fator que pode atuar na termoneutralidade é o vento. Em um ambiente
com a mesma temperatura, mesma umidade do ar e mesma
intensidade da radiação solar, a presença do vento influencia
diretamente no bem-estar do animal.
A importância do conforto animal reside no fato de que, na
termoneutralidade, o gasto de energia para a mantença do animal
ocorre a nível mínimo e desta forma, a energia metabolizada pode
ser direcionada quase que na totalidade para os processos produtivos,
não ocorrendo o consumo de energia de que todo e qualquer
mecanismo de termorregulação necessita.
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 13
2. CALOR CORPÓREO
Para as funções básicas, ou seja, para as reações químicas do
organismo, os animais dependem da temperatura corpórea. A elevação
da temperatura acelera as reações provocando uma diminuição das
atividades. Para que não ocorram essas flutuações nas funções
fisiológicas pela variação da temperatura, os animais homeotérmicos
desenvolveram um meio pelo qual a temperatura corporal é mantida
relativamente constante, diferentemente dos animais pecilotermos, cuja
temperatura corporal varia com a temperatura ambiente.
As temperaturas das partes do corpo podem diferir devido às
diferentes taxas metabólicas, ao fluxo sanguíneo ou a distância da
superfície. O fígado e o encéfalo podem ter uma temperatura mais alta
do que o sangue. A temperatura central do corpo é mais alta do que a
temperatura dos membros e das orelhas ou qualquer outra parte externa
do corpo. Isto acontece porque a produção de calor interno é
consequência do metabolismo que, no processo de reações químicas
do alimento, gera calor, e quanto mais distante da fonte de calor, menor
a quantidade de calor.
Considerando que o sangue circulante é um distribuidor de calor
corpóreo, o calor pode ser levado e exposto a um gradiente de
temperatura na superfície da pele e dissipado para o meio ambiente. A
facilidade ou não da dissipação de calor para o ambiente depende
basicamente dos fatores ambientais e, particularmente, da temperatura
do ambiente, que é diretamente proporcional à intensidade da radiação
solar.
3. RADIAÇÃO SOLAR E SUAS IMPLICAÇÕES
A radiação solar é uma energia eletromagnética de ondas curtas,
que atinge a Terra e é a fonte principal de calor no ambiente, portanto é
14 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
imprescindível para a vida na Terra. Da energia solar, grande parte é
perdida na atmosfera, da seguinte forma:
• Por reflexão: 30% são refletidas pelas camadas de nuvens de volta
para o espaço, e 6% são refletida pela superfície terrestre.
• Por absorção: 15% são absorvidas na atmosfera pelo vapor de água,
CO
2
 e partículas (aerossóis) e 3% são absorvidas na ionosfera, na
formação de ozônio.
• Por dispersão: 15% são dispersadas pelas partículas sólidas e gasosas.
Portanto, da radiação solar, apenas 31% atingem a superfície
terrestre.
As parcelas da radiação que atingem a superfície da Terra são
constituídas basicamente por ondas curtas (0,3 a 4,0 µm). A energia
solar que atinge a superfície terrestre ao nível do mar raramente excede
1.088 a 1.120 W/m², mesmo nos dias mais claros; em média, acha-se
ao redor de 900 a 980 W/m².
A banda UVC (0,20 – 0,28 µm) apresenta um efeito biológico
particularmente intenso e perigoso, mas é quase toda absorvida pela
camada de ozônio e não ultrapassa a estratosfera. A banda UVB (0,28
– 0,32 µm) é importante para a síntese de vitamina D, mas apresenta
riscos de dano celular quando há exposição excessiva a ela. Os raios
da banda UVA (0,32 – 0,40 µm) são menos penetrantes e estão
associados à síntese de melanina.
Entretanto a radiação solar tem vários efeitos biológicos
importantes, entre eles: síntese orgânica (fotossíntese, síntese de
vitamina D); transformação da matéria (melanogênese, eritemas, efeitos
bactericidas), e efeitos diversos (fotoperiodismo, fototropismo, fototaxia,
movimentos fotonásticos, germinação de sementes, fotomorfose,
estímulos nervosos e glandulares).
3.1. Efeito da latitude na radiação solar
Latitude é a distância angular entre um ponto qualquer da
superfície terrestre e o equador. É contada de 0° a 90°, do equador em
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 15
direção aos polos norte e sul. Dois fatores relacionam a latitude e a
radiação solar: a diferença nas inclinações dos raios solares devido à
redondeza da Terra e as diferenças na espessura das camadas da
atmosfera. Sobre o equador, os raios solares incidem
perpendicularmente e à medida que se afasta em direção aos polos,
aumenta a espessura das camadas da atmosfera que os raios solares
tèm de atravessar.
3.2. Radiação e conforto térmico
O balanço térmico ou a radiação trocada entre o animal e o
meio ambiente depende dos tipos de exposição do animal à radiação.
A radiação chega ao animal de duas formas: radiação solar direta –
através da pelagem ou pelo, 50 a 70% do total em um ambiente aberto
e radiação solar difusa – retransmissão do calor radiante.
As trocas térmicas por radiação entre os animais e seu ambiente
(climas tropicais) determinam as diferenças entre um ambiente
tolerável ou insuportável. Todo e qualquer objeto ou superfície, cuja
temperatura esteja acima de zero absoluto (0 °C ou – 273,15 °F)
representa fonte de radiação térmica. Além disto, alguns outros
conceitos são importantes, como:
• Energia radiante: absorvida e convertida em energia calorífica.
• Irradiação solar (Q): quantidade de radiação por unidade de área
e de tempo, recebida por uma superfície da Terra, sendo expressa
em joule/m² s ou watt/m² (1 J/s = 1 W). Outra forma de expressá-la
é em caloria/cm³ min = 697,7 W/m².
• Temperatura Radiante Média (TRM): temperatura média do
conjunto de todas as superfícies reais e virtuais ao redor de um
animal, em um dado local. Supõe-se que o animal esteja no centro
de um envoltório esférico infinitamente grande, cuja superfície
interna seja um corpo negro.
• Carga Térmica Radiante (CTR): quantidade de energia que o animal
troca com as superfícies ao seu redor. Quantidade total de energia
16 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
térmica trocada por um indivíduo através de radiação com o meio
ambiente.
Figura 1. Fontes de radiação térmica sobre o animal. Pode ser observada a
radiação solar de ondas curtas (a); radiação de ondas curtas
refletidas pelas nuvens (b); radiação de ondas longas emitidas
pelo Sol e refletidas nas nuvens (c); radiação celeste de ondas
curtas (d); radiação de ondas longas emitidas por corpos e objetos
vizinhos (e); radiação de ondas longas emitidas pelo solo (f) e
radiação de ondas curtas refletidas na superfície do solo (g) (SILVA,
2000).
A velocidade do vento é um fator fundamental para a
determinação das trocas térmicas por convecção e evaporação, influindo
diretamente no conforto térmico. A radiação solar que atinge a superfície
terrestre é mais ou menos absorvida pelo terreno, dependendo da
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 17
natureza do mesmo. Em consequência, a superfície transfere energia
térmica para as moléculas de ar imediatamente em contato com elas
(convecção). Quando a diferença de densidade do ar adjacente à
superfície for tão grande em relação à densidade da atmosfera
circundante que força ascensional permita vencer a gravidade, então
uma bolha de ar aquecido desloca-se para cima e abre embaixo uma
zona de baixa pressão, sendo imediatamente preenchida pelo ar menos
quente e mais denso das vizinhanças.
Outro fator que influencia as trocas térmicas entre o animal e o
ambiente é a umidade relativa do ar. Quando o ambiente está quente e
seco, a evaporação processa-se de uma maneira mais rápida e pode
ocorrer irritação cutânea e desidratação geral. Por outro lado, em
ambiente quente e úmido, a evaporação é muito lenta e causa redução
na termólise, aumentando o estresse pelo calor.
4. SOMBREAMENTO E RADIAÇÃO
No interior de abrigos a radiação solardireta e,
consequentemente, a carga térmica radiante pode ser reduzida. A
eficiência do sombreamento depende da radiação proveniente do Sol,
do céu aberto, do solo e das demais superfícies que rodeiam os animais,
além da própria estrutura da sombra.
Os principais fatores que influenciam na CTR no interior de abrigos
são:
• Orientação – eixo longitudinal leste-oeste resulta em menor CTR
interna do que na orientação norte-sul, pois nessa orientação a
radiação solar incide diretamente numa grande área da parede
lateral;
• Altura do teto (pé-direito) – quanto maior esta altura maior a proporção
de céu aberto (superfície mais fria que o resto do ambiente);
• Existência de paredes – bloqueia a radiação térmica de origem
externa, porém há menor ventilação e maior incremento de calor
18 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
devido a fontes internas de radiação e emissão de energia absorvida
pelas paredes.
Além disto, os materiais usados na construção de abrigos devem
apresentar como características:
• possuir elevada refletividade na superfície exterior exposta à radiação
incidente;
• possuir baixa condutividade térmica para evitar a transmissão de
energia térmica para o interior do abrigo;
• possuir estrutura da superfície favorável a dissipação do calor por
convecção.
Figura 2. Carga de energia recebida pelo animal ao sol (70 cal/HS/cm²) e à
sombra (40 cal/HS/cm²).
5. RADIAÇÃO REFLETIDA E EMITIDA PELO SOL
Da radiação solar que atinge a superfície do solo, parte é refletida
e parte é absorvida. A porção de energia procedente do Sol absorvida
pelo solo, o aquece, resultando na emissão de radiação de ondas longas
de comprimento proporcional à temperatura do solo (Lei de Wien).
Dependendo do material que cobre o solo, a absorção pode variar
(Tabela 2 e 3).
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 19
Tabela 2. Absorção e emissão de calor por diferentes tipos de piso.
Fonte: Silva, 2000.
Tabela 3. Influência da cobertura vegetal na carga térmica radiante.
Fonte: Silva, 2000.
6. DETERMINAÇÃO DO ESTRESSE CAUSADO PELA RADIAÇÃO
Para estimar valores aproximados de estresse causado pela
radiação, utiliza-se o globo de Vernon ou globo negro. Essa
determinação torna-se de grande importância em climas tropicais. Trata-
se de um globo oco de metal (geralmente cobre) de diâmetros variáveis,
superfície externa pintada de preto fosco e provido de termômetro para
a medição de sua temperatura interna.
O globo é colocado no espaço que o animal ocuparia, permitindo
uma estimativa dos efeitos combinados da energia térmica radiante
procedente do meio ambiente, em todas as direções possíveis, da
temperatura do ar e da velocidade do vento, dando assim uma medida
20 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
do conforto térmico proporcionado pelo ambiente nessas determinadas
condições, supondo-se não haver trocas térmicas por evaporação entre
o ambiente e o animal.
Utiliza-se o globo de Vernon como modelo físico, permitindo estimar
o estresse em animais desprezando a termólise evaporativa. Para simular
o processo de sudação, e consequentemente a termólise através da
evaporação cutânea, o globo pode possuir uma superfície úmida.
Quando o equipamento é colocado em um determinado local, o
globo troca energia térmica com o ambiente através de mecanismos de
radiação e convecção, até que seja atingido um estado de equilíbrio
em que o calor ganho e o dissipado se igualam.
A partir da temperatura de globo é possível se determinar a
Temperatura Radiante Média e a Carga Térmica Radiante (Esmay,
1982), pelas fórmulas:
TRM = 100 {[2,51(Vv)0,5 (Tg – Ts) + (Tg/100)4]0,25} (W m-2) e CTR
(W m-2) = s (TRM)4, onde: Tg = temperatura de globo (K), Ts = temperatura
de bulbo seco ou ambiente (K), Vv = velocidade do vento (m s-1) e
constante de Stefan-Boltzmann (K-4.W.m-2) s = 5,67.10-8.
7. ÍNDICES AMBIENTAIS
Como vimos diversos fatores podem influenciar no conforto
térmico dos animais e a associação desses fatores constitui diferentes
ambientes. Dessa forma, para possibilitar a comparação entre ambientes
distintos, no que diz respeito a fatores climáticos que influenciam o
conforto térmico, foram propostos alguns índices ambientais, como os
apresentados a seguir.
7.1. Índice de Temperatura e Umidade (THI ou ITU) – Thom (1958)
Proposto inicialmente para caracterizar ambientes quanto ao
conforto térmico de humanos, não leva em consideração a radiação
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 21
térmica, não mostrando diferenças para ambientes no interior de abrigos,
à sombra ou sob o sol direto.
ITU = Ts + 0,36 Tpo + 41,5
Onde:
Ts = temperatura ambiente (°C);
Tpo = temperatura de ponto de orvalho(1) (°C);
De modo geral, dependendo do valor de ITU observado, o
ambiente pode ser classificado como:
ITU = 70 – condição normal;
70 < ITU < 78 – crítico;
79 < ITU < 83 – perigo;
ITU > 83 – emergência.
7.2. Índice de Globo Negro e Umidade (BGHI ou IGNU) – Buffington
et al. (1981)
Na tentativa de contornar a limitação do ITU, por não levar em
consideração a radiação, foi proposto o índice de globo negro e umidade:
IGNU = Tg + 0,36 Tpo + 41,5
Onde:
Tg = temperatura do globo negro (°C),
Tpo = temperatura de ponto de orvalho (°C).
Este índice é bastante usado na bioclimatologia zootécnica, pois
leva em consideração, através da temperatura de globo negro colocado
na posição em que o animal ocuparia no ambiente, os efeitos
combinados da radiação solar e do vento. Entretanto, este índice
despreza a termólise evaporativa que os animais apresentam como
mecanismo termorregulatório.
22 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
7.3. Índice de Globo Úmido (WBGT) – Yaglou e Minardi (1957)
Índice desenvolvido para caracterizar ambientes, especialmente
importante para indivíduos com termólise evaporativa significativa
através da evaporação cutânea. A principal crítica a esse índice é que
despreza o movimento do ar.
WBGT = 0,7 Tu + 0,3 Tg
Onde:
Tu = temperatura de bulbo úmido (°C),
Tg = temperatura de globo negro (°C).
Embora estes três índices apresentados estejam entre os mais
populares, apresentam suas deficiências e limitações. Portanto,
constantemente outros índices vêm sendo propostos e validados. A
grande dificuldade continua sendo a aplicação destes índices em
diferentes condições.
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 23
IV. TERMORREGULAÇÃO
1. GENERALIDADES
Entende-se por termorregulação o processo de controle da
temperatura corporal de um animal em um ambiente qualquer, quando
há um gradiente de temperatura, ou seja, quando o animal não se
encontra em termoneutralidade.
Os seres vivos são sistemas geradores de energia térmica,
produzida no processo metabólico de manutenção das funções vitais
do organismo. A energia química, denominada de taxa metabólica,
proveniente da transformação dos alimentos, dá origem à energia
mecânica, isto é, atividade muscular. Além disto, ocorre troca de energia
com o ambiente, denominada de energia térmica, que ocorre de
diferentes modos: radiação, convecção e condução.
Em um dado momento, o organismo está ganhando e perdendo
energia, ou seja, o animal deve estar em equilíbrio térmico com o
ambiente, a não ser quando o animal permanece numa condição de
trabalho invariável em um ambiente absolutamente inalterado.
Normalmente, o animal está em uma troca constante de energia e a
temperatura corporal depende do equilíbrio entre os mecanismos de
produção, ganho e perda de calor. Essa necessidade de troca de calor
para proporcionar o conforto térmico ao animal apresenta grandes
diferenças entre os tipos de animais.
Nos animais pecilotérmicos, considerados animais de sangue frio
ou animais ectotérmicos, a temperatura corporal varia com o meio
ambiente externo em que vivem. Esses animais exigem menor energia,
conseguindo sobreviver a longos períodos de escassez de alimento,
pois despendem menor quantidade de energia na produção de calor,
vivendo com baixa taxa metabólica. Por isso, podem utilizar grande
parte de seu aporte de energia no crescimento e na reprodução, porém
como não dispõem de mecanismoseficazes, no inverno, a maioria dos
24 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
répteis e anfíbios hibernam, pois é uma maneira de sobreviver com o
mínimo de taxa metabólica, mas com o retorno das temperaturas mais
quentes, voltam às atividades normais de sobrevivência e procriação.
Nos animais homeotérmicos ou animais de sangue quente, a
temperatura corporal não acompanha a do meio ambiente. Por este
fato, todos esses animais apresentam mecanismos para produzir calor
quando a temperatura ambiente está abaixo da corporal e também
dissipar o calor, quando em excesso, pela energia metabólica e pela
irradiação que recebe do meio ambiente. Quando estes mecanismos
não conseguem manter a temperatura corporal no conforto térmico,
podem sofrer transtornos fisiológicos, tais como:
• Choque pelo calor: ocorre quando a produção ou ganho de calor
excede as perdas, resultando em aumento de temperatura corporal
(hipertermia). Quando ultrapassa 41,5 a 42,5 °C a função celular
fica seriamente prejudicada, e o animal perde a consciência. A
temperatura letal é aquela na qual ocorre a morte do animal, em
torno de 45 °C;
• Choque pelo frio: ocorre quando as perdas de calor ultrapassam a
sua produção e ganho, de tal forma que a temperatura corporal cai
a níveis perigosos (hipertermia). A capacidade hipotalâmica de regular
a temperatura corporal fica prejudicada. A uma temperatura abaixo
de 29 °C ocorre a parada cardíaca;
• Febre: é uma elevação da temperatura corporal, resultante de
aumento no “set point” provocado por pirógenos exógenos e/ou
endógenos. O organismo inicia respostas para conservar e produzir
calor até que a temperatura corporal alcance de novo o “set point”.
2. MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA TÉRMICA
Os animais homeotérmicos precisam manter a temperatura
fisiológica para produzir com o máximo de eficiência. Para isto dispõem
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 25
de um centro termorregulador localizado no sistema nervoso central.
Este centro receptor se localiza no hipotálamo, que funciona como um
termostato fisiológico e, quando a temperatura do animal está fora da
termoneutralidade, comanda a mudança de produção ou perda de calor.
O hipotálamo controla a produção e a dissipação de calor por
vários mecanismos que serão discutidos na sequência. Na Figura 3, é
apresentado o esquema do mecanismo para o controle de temperatura
corporal, segundo Muller (1982).
Figura 3. Esquema do controle da temperatura corporal (MULLER, 1982)
As células especializadas funcionam com termorreceptores
periféricos que captam sensações e levam ao sistema nervoso central.
Quando as células receptoras periféricas sentem o calor, esta
sensação é transmitida na parte anterior do hipotálamo, e este
comanda a perda de calor por vasodilatação, sudorese, aumento no
número de movimentos respiratórios e mudanças comportamentais.
Quando as células receptoras recebem a sensação de frio, é
encaminhado para a porção posterior do hipotálamo, desencadeando
a conservação e produção de calor, através da vasoconstrição,
piloereção, tremores, oxidação do tecido adiposo e alterações
comportamentais.
26 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
Os animais, para estarem em homeotermia, necessitam de uma
constante troca de calor, e os principais mecanismos são: radiação,
convecção e, somente para a dissipação de calor, a evaporação. Por
definição, a radiação é a transferência de energia térmica de um corpo
para o outro, através de ondas eletromagnéticas. Qualquer superfície,
cuja temperatura esteja acima do zero absoluto (-273,15 °C ou 0 °K),
emite radiação térmica. O fluxo de calor neste processo, depende da
temperatura e da natureza da superfície da pele, por exemplo, animais
de cor clara refletem mais radiação que animais de cores escuras.
A energia incidente na superfície entra sob a forma de ondas
de radiação térmica que pode ser refletida, absorvida e transmitida.
As propriedades da superfície quanto à transferência de radiação
podem ser: reflexividade, absorvidade, transmissidade e emissividade.
A condução é a transferência de energia térmica entre corpos,
entre partes de um mesmo corpo, por meio de energia cinética da
movimentação das moléculas ou pela movimentação de elétrons livres.
Esse fluxo passa das moléculas de alta energia para as de baixa,
portanto necessitando de contato direto. É um processo importante
na termorregulação do animal, pois este processo permite a passagem
de calor desde o núcleo central do organismo até a superfície corporal
externa, através do contato entre partículas dos tecidos, e também é
responsável pela passagem do calor da superfície da pele para o
meio. A velocidade depende do gradiente térmico entre a pele e o
meio.
A convecção é a transferência de energia através um fluido líquido
ou gasoso. A corrente de fluido absorve energia térmica em um dado
local e, então, desloca-se para o outro lado, onde se mistura e transfere
energia. Ocorre a transferência de energia devido à movimentação de
ar, cujas moléculas são de corpos mais quentes para os mais frios,
portanto os fatores nesse processo são a movimentação do ar e a
extensão da superfície corporal. A convecção pode ser natural ou passiva
quando ocorre o deslocamento do fluido por diferença na densidade.
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 27
Acer
Highlight
Acer
Highlight
Acer
Highlight
Mas pode ser forçada ou ativa, quando o deslocamento do fluido ocorre
por forças ativas, como bombas, ventiladores, mecanismos geradores
de ventos ou turbulências.
Enqunato a evaporação é a transferência de calor pela passagem
das moléculas de água ao ar, sob a forma de vapor. Esse mecanismo
de dissipação de calor pode ocorrer na pele e nas vias respiratórias. É
um processo muito importante, pois em temperaturas elevadas, a maior
parte da dissipação de calor ocorre por evaporação.
O animal perde calor quando a água contida no suor, na saliva e
nas secreções respiratórias é transformada em vapor de água. A perda
do calor por evaporação é contínua, mesmo em condições termoneutras,
devido à ocorrência de difusão de água através da pele (sudorese) e
vapor de água nas vias respiratórias.
A sudorese ou sudação ocorre a partir de glândulas sudoríparas
(écrinas e apócrinas) localizadas na derme. A maior parte dos mamíferos
placentários possui glândulas sudoríparas , mas, nos cães e suínos,
estas glândulas são pouco desenvolvidas.
Nos mamíferos ungulados, as glândulas apócrinas são
associadas ao folículo piloso (produzem secreção contendo proteínas).
Nos primatas, as glândulas são écrinas, uma solução aquosa
semelhante ao plasma. Os animais domésticos que mais suam, pela
ordem decrescente de importância desse mecanismo para a
termorregulação, são os equinos, asininos, bovinos, bubalinos, caprinos,
ovinos e suínos. Além disto, existem sensíveis diferenças entre as raças
desses animais.
O ofego ou hiperpneia é a forma de aumentar a evaporação pelas
vias respiratórias, principal meio de perda de calor por evaporação em
aves, suínos, cães e ovinos submetidos a altas temperaturas. A perda
de água provoca no animal um aumento no consumo para fazer a
reposição.
Uma representação gráfica da troca de calor de um animal com
o meio ambiente é apresentada por Cunningham (2004), onde se pode
28 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
Particular
Realce
observar como o animal recebe irradiação do meio ambiente e como
pode dissipar o excesso de calor (Figura 4).
Figura 4. Representação esquemática da troca de calor de um ovino
(CUNNINGHAM, 2004).
3. REGULAÇÃO DA TEMPERATURA CORPORAL
Para a transferência de calor, os tecidos são maus condutores, e
por este fato, o calor é transmitido mais efetivamente pelo sangue. Em
altas temperaturas do ambiente, o fluxo sanguíneo aumenta, as
arteríolas dos leitos vasculares dilatam-se e aumenta o fluxo sanguíneo
capilar. Aumenta a temperatura nos membros e a perda de calor pela
pele. No frio, o fluxo sanguíneo cutâneo diminui pela vasoconstrição
nos leitos vasculares cutâneos e diminui a temperatura nos membros ea perda de calor pela pele.
A regulação da temperatura corporal é comandada pelo
hipotálamo, que possui dois tipos de neurônios: um respondendo ao
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 29
frio e outro ao calor. Quando a atividades dos neurônios responsáveis
pelo calor e frio se igualam, a produção será igual à perda de calor, e
a temperatura corporal será mantida estável. Esse ponto de atividade
é denominado de “set point”. As informações provenientes dos
neurônios termossensíveis centrais e periféricos são integradas no
hipotálamo para regular os mecanismos de perda e conservação de
calor. Existem três tipos de neurônios termossensíveis (sensores de
temperatura):
• Neurônios termossensíveis que monitoram a temperatura cerebral
ou central, situados na área pré-óptica do hipotálamo, os quais dão
início aos processos de vasodilatação periférica e sudorese;
• Neurônios termossensíveis situados na pele, que são receptores
cutâneos para o frio e para o calor;
• Neurônios termossensíveis que estão situados em vários locais das
víceras.
A zona de termoneutralidade ou de conforto térmico, ou seja, é a
faixa de temperatura ambiente dentro da qual o custo fisiológico é mínimo
e o desempenho produtivo esperado é máximo. Nesta condição, a
temperatura corporal pode ser regulada apenas por mecanismos
vasomotores (convecção e irradiação). A sequência dos mecanismos
de defesa contra o calor são:
• Vasodilatação periférica: aumento da perda de calor sensível;
• Início da sudorese: perda por evaporação cutânea;
• Aumento da frequência respiratória: perda por evaporação
respiratória;
• Mudanças de comportamento: os animais, em geral, procuram a
sombra, poças de água, ocorre a inibição do apetite e menor consumo
de alimento;
• Alterações na atividade endócrina: o estresse térmico reduz a
atividade da tireóide e o metabolismo energético;
• Maior consumo de água: para repor as perdas pela evaporação;
• Elevação da temperatura corporal;
30 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
Por outro lado, nas respostas ao estresse causado pelo frio, ocorre:
• Vasoconstrição periférica: redução do gradiente de temperatura entre
a pele e o ambiente, com diminuição nas perdas por convecção e
irradiação;
• Piloereção: aumento na camada termo-isolante proporcionada pela
pelagem e ar aprisionado entre os pelos;
• Produção metabólica de calor: termogênese mediante tremores e
não tremores (tecido adiposo marrom);
• Aumento de secreção de tiroxina e do metabolismo basal.
Ocorre a redistribuição por todo o corpo, principalmente pelo fluxo
de sangue que transfere o calor para as partes mais frias, que são as
extremidades, resfriando as partes mais quentes, que são o cérebro e
as vísceras. Nas Figuras 5a e 5b está representado o esquema de
transferência do calor (CUNNINGHAM, 2004).
Figura 5. Esquema de transferência de calor (CUNNINGHAM, 2004).
Nos ambientes quentes, a temperatura corpórea central estende-
se para baixo até os membros e aproxima-se da superfície cutânea do
animal. Por outro lado, nas condições frias, a vasoconstrição nos vasos
sanguíneos periféricos resulta em um gradiente de temperatura entre
as partes centrais do corpo e as extremidades. A temperatura central
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 31
mantém-se apenas no abdômen, tórax e cérebro do animal, podendo
esfriar consideravelmente nos tecidos mais periféricos.
Para cada animal, existe o seu limite de temperatura inferior ou
superior de conforto térmico (termoneutralidade). Existem temperaturas
crticas inferior ou superior em que, pelos mecanismos de
termorregulação, os animais conseguem manter a temperatura corporal.
Além destas faixas, atingem-se as temperaturas críticas mínimas e
máximas, que são os limites de sobrevivência, e ultrapassando esses
limites os animais sucumbem.
Na Figura 6 é apresentado o esquema simplificado do processo
de termorregulação (SILVA, 2000), onde se observam a temperatura
crítica inferior (TCI) e a temperatura crítica superior (TCS). Além desses
limites, o animal desencadeia o processo de termorregulação. Até as
temperaturas limites hi (inferior) e hs (superior), o animal consegue manter
a temperatura interna com os mecanismos que ele dispõe, e quando a
temperatura ambiente é inferior a hi e superior a hs, o animal consegue
sobreviver com estresse extremo em hipotermia (inferior) e hipertermia
(superior), pois não consegue mais manter a temperatura corporal
constante. Quando ultrapassa os limites hi e hs o animal sucumbe.
Figura 6. Representação esquemática simplificada do processo de
termorregulação (SILVA, 2000).
32 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
V. EFEITO DO ESTRESSE TÉRMICO E TERMORREGULAÇÃO
ESPECÍFICA DOS ANIMAIS
1. GENERALIDADES
Neste capítulo, será dada especial atenção ao estresse térmico
pelo excesso de calor, ou seja, estresse causado por temperaturas
acima da termoneutralidade. Embora os animais possam sofrer
estresse pelas temperaturas abaixo do conforto térmico,
particularmente em se tratando de recém-nascidos ou com alguns
dias de vida, que tem dificuldade na conservação de calor, e mesmo
os adultos, que podem sofrer pela baixa temperatura alguns poucos
dias do ano, pelo fato dos animais do nosso país serem encontrados
em ambiente de elevada temperatura a maior parte do ano, este é um
problema mais comum à produção animal.
É bom lembrar que, além da temperatura, existem outros
agentes estressores que são tão importantes quanto o estresse
calórico, como: doenças, parasitas, qualidade e quantidade de
alimento, manejo e uma infinidade de agentes que podem prejudicar
o bem-estar dos animais e, consequentemente, a produtividade do
animal. Pois, segundo Truman (1988), “o estresse atua em detrimento
do bem-estar do organismo”. Outra definição apresentada por Baccari
Jr. (1987) é que o “estresse é a soma de respostas do organismo à
agressão de ordem física, psicológica, infecciosa e outros capazes
de pertubar-lhe a homeostase”.
Os tipos de estresse podem ser: mecânicos (traumatismo),
físicos (calor, frio, umidade, eletricidade, som), químicos (drogas),
biológicos (agentes infecciosos, estado de nutrição, dos esforços
corporais) e fatores psíquicos (solidão, medo) conforme (BACCARI
JR, 1987). Em se tratando de estresse térmico, para cada espécie
animal existe uma faixa de temperatura de conforto térmico. Além
das diferenças entre espécies, varia também de acordo com a raça,
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 33
idade, peso corporal e outros fatores que interferem na
termoneutralidade.
Quando a temperatura do meio é abaixo da temperatura crítica
inferior ou acima da temperatura crítica superior, ou seja, fora da faixa
de conforto térmico, desencadeiam no animal processos de
termorregulação, na tentativa de manter a temperatura corporal em
homeotermia. Porém, quando a temperatura inferior for abaixo do limite
inferior ou acima do limite superior, o animal não consegue manter a
temperatura corporal e entra em hipotermia (abaixo) ou hipertermia
(superior), e o animal sobrevive com estresse extremo e grande
desgaste, portanto com grande prejuízo no desempenho. O limite de
sobrevivência do animal é atingido no limite inferior da hipotermia ou
no limite superior da hipertermia.
Na verdade os animais diferem quanto às altas temperaturas
que podem suportar. A tolerância à temperatura extrema pode variar
com o tempo de exposição, e um certo grau de adaptação à exposição
por um longo tempo na temperatura próxima do limite térmico possa
ocorrer. Frequentemente, se amplia este limite, porque o animal com
excesso de calor acomoda-se e pode tolerar a temperatura que
anteriormente era letal.
Devemos lembrar que a temperatura letal para certos animais
não pode ser determinada com precisão porque o tempo de exposição
é também importante, pois uma temperatura abaixo ou acima do limite
de sobrevivência, por alguns minutos, pode ser suportada pelo animal,
mas se for mantido por várias horas, o animal pode vir a perecer.
Outros elementos também atuam nessa tolerância, como a presença
de vento, a umidade relativa doar, a altitude e ainda outros fatores,
como estado de saúde do animal, etc.
34 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
2. EFEITO DO ESTRESSE TÉRMICO E TERMORREGULAÇÃO EM
AVES
2.1. Efeito do estresse térmico em aves
A moderna avicultura, para atingir melhores resultados, precisa
considerar não só os aspectos genéticos, nutricionais e sanitários, mas
também os aspectos ambientais, pois, se estes forem desfavoráveis,
prejudicam a potencialidade genética na eficiência nutricional e até nos
aspectos sanitários das aves, com prejuízos incalculáveis (BAÊTA e
SOUZA, 1997).
A temperatura ideal para produção de ovos encontra-se entre 21
e 26 ºC. Entre 26 e 29 oC ocorre redução do tamanho e da qualidade da
casca. E dos 35 a 38 ºC, a produção é severamente afetada, podendo
ocorrer até a prostração das aves. Segundo Truman (1988), a
termoneutralidade dos recém-nascidos está entre 35 e 37 ºC, pelo fato
do sistema termorregulador não estar ainda bem desenvolvido, portanto
há necessidade de temperatura externa para sobreviver. Caso a
temperatura esteja abaixo do necessário, os pintinhos podem amontoar-
se para se aquecerem uns aos outros, e alguns que ficarem por baixo,
acabam morrendo por asfixia.
Os efeitos mais evidentes do estresse térmico pelo excesso de
calor é a redução do consumo alimentar, na tentativa de reduzir a
produção de calor interno provocado pelo metabolismo do alimento.
Para as aves (frango e poedeiras), a temperatura crítica superior é em
torno de 25 ºC. Acima desta temperatura, as aves comem menos e
ingerem maior quantidade de água, na tentativa de diminuir a
temperatura corporal. A frequência respiratória aumenta para que possa
ocorrer perda de calor por evaporação.
O efeito do estresse térmico pelo calor em frangos torna-se mais
prejudicial após a terceira semana de vida, ocasião em que as aves
estão em crescimento expressivo, ocorrendo, também, diminuição no
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 35
desempenho, piora na conversão alimentar e aumento na mortalidade.
Com a temperatura ambiente elevada, ocorre redução no ganho de
peso das aves, na ordem de 0,33 g a cada 1 ºC de aumento de
temperatura acima do conforto térmico.
Conforme Macari (1995), o consumo de água aumenta com o
aumento da temperatura ambiente da seguinte forma: 140 L/1.000
frangos, à temperatura ambiente de 20 ºC; 220 L/1.000 frangos, à
temperatura de 32 oC. Para poedeiras com 90% de produção, à 20 oC
consomem 200 L/1.000aves, e à 32 ºC consomem 400 L/1.000aves e
para frangos de corte com 6 semanas de idade, 280 L/1.000 aves e
600 L/1.000 frangos à 20 e 32 oC, respectivamente.
Sabe-se que os movimentos respiratórios (ofego) ajudam na
eliminação do calor interno por evaporação, porém a hiperventilação
pulmonar provoca perdas significativas de CO
2
, causando desequilíbrio
acido-básico sanguíneo das aves que, dependendo do tempo de
exposição ao estresse, podem vir a óbito. Segundo Wang et al. (1989),
a eliminação de calor via respiratória através do ofego, quando muito
intenso, aumenta a perda de dióxido de carbono pelos pulmões,
reduzindo a quantidade de CO2, bicarbonato do plasma sanguíneo,
ocasionando a concentração de íons de hidrogênio no plasma e
aumentando o pH do sangue (alcalose respiratória), e isso inicia-se
quando a temperatura ambiente atinge 35 ºC, podendo provocar a morte.
Outro fato negativo causado pelo ofego das aves é que a
passagem normal de ar pelas narinas retém poeira e até bactérias
presentes no ar, e como no ofego o ar entra principalmente pelo bico,
ocorre a introdução de patógenos que podem provocar infecções
respiratórias. Nas aves expostas à temperatura inadequada, ou seja, à
alta temperatura, a pressão sanguínea diminui, aumentando os
batimentos cardíacos.
Durante uma situação aguda de estresse térmico, o sistema
cardiovascular distribui o sangue principalmente para a termorregulação,
reduzindo em até 44% a distribuição de sangue para funções básicas,
36 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
como, por exemplo, a digestão (MOURA, 2001). As aves não sobrevivem
por longo período expostas a ambientes com temperatura 5 ºC acima
da temperatura ideal; entretanto, são capazes de suportar, relativamente
bem, a ambientes com 25 ºC inferior a sua temperatura interna, por
isso são poucos os casos em que sofrem pela temperatura abaixo da
crítica nos períodos frios do ano, período em que as aves, por meio da
termorregulação, podem estabilizar-se embora diminuam as atividades
produtivas, mas sem grandes prejuízos.
Porém, em período quente, quando ocorrem temporais e as aves
em sistema coletivo se molham, sentem frio pela pena molhada e
começam a se juntar nos cantos dos galpões, na tentativa de se
aquecerem umas às outras, chegando a se amontoarem umas por cima
das outras e, nesse momento, as que ficam por baixo morrem por falta
de ar. Talvez este seja um dos casos raros de perdas de aves por
temperatura abaixo da temperatura crítica em nosso País.
Trabalhos de Zimmerman e Snetsinger (1976), comparando a
postura de aves manejadas em ambiente com a temperatura de 16 ºC
e 32 °C, constataram que o estresse calórico reduziu a produção de
ovos em 6%, no tamanho em 14%, e na eficiência de conversão
alimentar, a perda foi de 16%. Uma maneira simples e prática para
determinar o índice de estresse para aves é proposta por Lara e Baião
(2005), que é a seguinte: se a soma numérica da temperatura ambiente
com a umidade relativa do ar (desprezando as unidades) for superior a
105, as aves apresentam dificuldade para perder calor, por exemplo,
se a temperatura ambiente for de 27 °C e a umidade relativa do ar for
de 78%, somam 105; então, a partir daí, as aves passam a sofrer
estresse calórico; no entanto, em temperatura ambiente de 29 °C, se a
umidade relativa do ar for 70%, então a soma de 29 mais 70 será 99,
portanto as aves, nesse ambiente, não estão em estresse calórico,
embora a temperatura esteja 2 °C acima da anterior.
Lana (2000) avaliou duas instalações na produção de frangos,
uma arejada e com ventiladores, mantendo a temperatura próxima ao
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 37
conforto térmico e outra com temperatura de 32 °C, e observou consumo
de 4,6 kg de ração e ganho de peso de 2,2 kg ao abate nos animais em
conforto térmico e consumo de 3,9 kg de ração e ganho de peso de 1,9
kg nos animais em estresse calórico (32 °C).
Estudando o efeito da temperatura ambiente sobre o desempenho
e as características de carcaça de frangos de corte, Oliveira Neto (2000)
comparou o desempenho de frangos dos 22 a 42 dias criados às
temperaturas de 23,3 °C e 32,3 °C, e observou consumo de água de
4,9 L e 7,8 L, peso final de 1,9 kg e 1,7 kg, conversão alimentar 1,48 e
2,26, consumo de ração 2,03 kg e 2,01 kg, para ambiente termoneutro
e animais submetidos ao estresse térmico, respectivamente.
May e Lott (2001), testando as temperaturas de 12, 14, 16, 18,
22, 24, 26, 28 e 30 °C, em pintinhos machos e fêmeas de 21 a 49 dias,
observaram que o peso final de abate foi influenciado pela temperatura
da seguinte forma: a 12 °C foi de 3,3 kg, que foi melhorando até a
temperatura de 18 °C, que foi de 3,4 kg. A partir dessa temperatura, à
medida que se submetiam os animais à temperaturas mais altas, o
peso final decresceu linearmente, e aos 30 °C, o peso final foi de 2,7
kg.
2.2. Termorregulação em aves
O sistema de termorregulação em aves é baseado em quatro
diferentes unidades funcionais: o receptor, que percebe os estímulos; o
controlador, que são os mecanismos de termorregulação; o efetor, que
induz as respostas para a manutenção da temperatura corporal, e o
passivo, quando o animal está em homeotermia (MACARI e FURLAN,
2001).
Em estresse por excesso de calor, para aumentar a dissipação
de calor, as aves procuram maximizar a área superficial do corpo
mantendo as asas apartadas do corpo e ocorre aumento do fluxo de
sangue para tecidos periféricos não cobertos por penas (pés, crista e
38 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
barbelas), aumentando a troca de calor sensível para o meio ambiente.Quando a temperatura ambiente ultrapassa a temperatura crítica
superior, um dos primeiros mecanismos acionados é o aumento da
ingestão de água e redução no consumo de ração.
O acréscimo do consumo de água está diretamente relacionado
ao aumento de demanda de água destinada ao processo da perda de
calor por meio evaporativo e respiratório (MOURA, 2001). É importante
ressaltar que a água fornecida às aves sejam bem frescas, pois já na
ingestão pode ocorrer a troca de calor interno.
A diminuição de consumo de ração é uma tentativa de diminuir
a produção de calor pelas reações químicas geradoras de calor que o
metabolismo de alimentação provoca. Estudos realizados por Linsley
e Berger (1964) demonstram que, sob condições de estresse térmico,
as aves podem aumentar sua taxa de respiração de 25 movimentos
respiratórios por minuto para 250.
A perda evaporativa de calor para manter o conforto térmico
não é simplesmente proporcional à temperatura ambiente. Na verdade,
outro elemento tão importante quanto a temperatura é a umidade
relativa do ar. Os dados obtidos por Romijn e Lokhorst (1966)
confirmam esta afirmação, pois em ambiente quente e seco (24 °C e
40% UR) a perda evaporativa foi de 50%, em ambiente quente e úmido
(24 °C e 84% UR) a perda foi de apenas 22%; em ambiente muito
quente e seco (34 °C e 40% de UR) a perda foi de 80%, e em ambiente
muito quente e úmido (34 °C e 90% de UR) a perda foi de apenas
31%.
Como se pode observar, as aves dispõem de poucos processos
de termorregulação, particularmente em ambiente acima do limite
crítico, daí a importância do homem interferir para possibilitar o conforto
térmico em clima quente como o nosso, seja pela instalação, seja por
equipamentos e manejos que proporcionem o bem-estar do animal.
Assunto que será discutido posteriormente.
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 39
3. EFEITO DO ESTRESSE TÉRMICO E TERMORREGULAÇÃO DE
BOVINOS
3.1. Efeito do estresse térmico em bovinos
Os principais sintomas do estresse calórico em bovinos são o
aumento da frequência respiratória que, em ambiente de conforto
térmico, é de 40 movimentos por minutos, podendo atingir níveis
extremos de 100 movimentos respiratórios por minuto; mesmo com
esse número, não representa mais de 25% da perda total de calor
corporal. Assim como em aves, a respiração excessiva elimina CO2
que, quando exagerado, pode ocorrer a alcalose respiratória. O
consumo de alimentos pode ser reduzido de 20 a 30%, dependendo
da intensidade e da duração do estresse, reduzindo
consequentemente a produção leiteira.
O estresse provoca a sudorese que, em excesso, pode causar
perda de minerais e do equilíbrio ácido-base, prejudicando a absorção
de nutrientes da ração que já é diminuída pelo estresse. O animal procura
sombra adequada, e caso não a encontre à disposição, procura a sombra
de outros animais e cercas, e procura pastejar de manhã e à noite,
diminuindo o consumo.
O estresse calórico, quando muito severo, pode levar a morte de
muitos animais. O excesso de calor não só diminui a quantidade de
leite, mas também a sua composição (qualidade). As vacas expostas à
temperatura de 36 ºC reduzem 14% o teor de gordura do leite e 13% o
teor de proteína. O estresse térmico pode reduzir a gordura diária do
leite, diminuir a taxa de concepção, além da redução do peso do bezerro
ao nascer, aumentando a incidência de mastite e até a retenção da
placenta no parto. Com a elevação da temperatura uterina, cria um
ambiente hostil ao embrião e pode causar o aborto.
O aumento da transpiração dá-se com temperatura de 32 ºC e
hiperpneia com 33º C. Em novilhas, o ambiente quente retarda a
40 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
puberdade em determinadas raças oriundas de países frios ou
temperados e, quando aparece o cio, é bem deprimida. As altas
temperaturas provocam a diminuição da duração do estro e o aumento
de ovulação silenciosa (sem manifestação). Nas vacas, o estresse pelo
calor causa anormalidades nos óvulos, e após a concepção a taxa de
crescimento do embrião descresse proporcionalmente à duração de
estresse térmico. Observando o corpo lúteo em vacas abatidas,
observou-se que, nos primeiros cinco meses de gestação, ocorria a
hipoplasia, e, nos últimos três meses, a hiperplasia.
Até mesmo em inseminação artificial, a temperatura elevada
provoca problemas de reprodução, pois nas novilhas em ambiente de
conforto, a taxa de concepção varia em torno de 50%. E na temperatura
de 32 ºC, praticamente não ocorre fertilização. O peso do bezerro da
raça holandesa ao nascer, no verão, é em média 6 kg inferior a bezerros
nascido nos meses mais frios.
Nos machos, o estresse térmico prejudica mais a reprodução
do que propriamente o ganho de peso, pois atua diretamente no
sistema neuroendócrino e, consequentemente, na função reprodutiva,
causando decréscimo de fertilidade nas épocas mais quentes do ano.
Isto ocorre pelo fato das altas temperaturas provocarem a diminuição
da quantidade e qualidade do sêmen, reduzindo o volume do esperma
e, ainda, provocando maior formação de espermatozóides anormais.
Estes problemas todos são devidos, em grande parte, ao aquecimento
do testículo.
Quando o estresse térmico é muito prolongado, pode ocorrer
até a degeneração testicular, com hipertrofia e tumores adrenais.
Thatcher e Coller (1981), trabalhando com touros, relatam que o
aquecimento do local do testículo ou os ambientes quentes provocam
uma diminuição da mobilidade espermática. Além disto, touros
submetidos a altas temperaturas demoram para se recuperar
completamente (cerca de 8 semanas), após voltarem à temperatura
adequada.
BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA 41
Mesmo em touros da raça zebuína que suportam relativamente
bem o calor, o sêmen coletado de animais expostos ao ambiente de 30
a 36 °C, durante mais de 30 dias, teve baixa qualidade.
Um fator de ordem psicológica provocado pelo estresse calórico
em touros é a inibição do instinto sexual e até a suspensão total da
libido em machos. O grande problema dos efeitos do estresse
provocado pelo calor intenso na questão reprodutiva de fêmeas e
machos de bovinos prende-se ao fato de que é bastante difícil detectar
esses efeitos maléficos pela grande maioria (para não dizer a
totalidade) dos criadores, pois não possuem equipamentos nem a
tecnologia necessária.
3.2. Termorregulação em bovinos
Muitas raças de bovinos oriundas de países mais quentes
encontram-se, em parte, já adaptadas a ambientes mais quentes e,
inegavelmente, suportam bem temperaturas ambientais mais quentes
que as raças de origem européia.
Em ambiente com calor excessivo, os bovinos procuram a sombra
de árvores, abrigos e até de outros animais, pois, sem dúvida, é um
meio bastante eficaz de termorregulação.
É bom ressaltar que a existência de sombras adequadas em
pastagem proporciona aumento na produção de leite da ordem de 25%
em relação a outras vacas expostas o tempo todo à radiação. Isto
acontece porque a sombra pode reduzir em até 30% a carga de calor
radiante sobre o animal.
Dentre os processos fisiológicos de termorregulação em bovinos,
nos ambientes quentes, está o aumento da frequência respiratória, mas
quando o animal utiliza o ofego para dissipar calor, processo que permite
a dissipação de até 25% de calor, com um tempo prolongado de estresse,
pode ocorrer a diminuição excessiva de CO2 e provocar a alcalose
respiratória.
42 TAKAHASHI, L.S.; BILLER, J.D.; TAKAHASHI, K.M.
Outro processo, talvez até mais importante é a perda de calor
por sudação. Esse processo faz com que a vaca holandesa perca 133
g/cm2 de pele por hora e 174 g/m2 em vaca Jersey. Em ambiente com
umidade relativa não superior a 70%, a termorregulação por sudação
tem um custo bem menor para o animal. Outro elemento que facilita
muito a troca de calor para o ambiente por sudação é a presença de
vento, sendo ideal vento de 7 a 9 km/hora.
Além do ofego e da sudação, o animal reduz a ingestão de
alimento, no intuito de diminuir a produção de calor pelo metabolismo,
mas como consequência direta, todo o desempenho do animal é
prejudicado