apostila conforto termico

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO 
COLEGIADO DE ZOOTECNIA 
 
 
Disciplina: BIOCLIMATOLOGIA e AMBIÊNCIA ANIMAL 
Professor(a): SANDRA LUCIA DA SILVA TAVARES 
Material Didático 
 
 
TERMORREGULAÇÃO e CONFORTO TÉRMICO ANIMAL 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
O animal continuamente troca calor com o ambiente, realizando o balanço 
de energia para manter a temperatura corporal nos seus valores normais para 
a espécie. A temperatura do ar, a temperatura média radiante, a umidade e a 
velocidade do ar influenciam a quantidade de calor trocada entre ambos. Todos 
esses elementos têm ação integrada sobre o animal e caracteriza o seu 
ambiente térmico, que pode ser expresso em uma única variável, chamada 
temperatura ambiente efetiva. 
Para realizar o balanço de energia, o animal reage às condições do 
ambiente térmico fazendo ajustes fisiológicos e comportamentais. Os 
comportamentais permitem ao animal a possibilidade de alterar seu microclima, 
enquanto os fisiológicos buscam a adaptação. Ambos objetivam o conforto 
térmico e sugerem que o animal é o melhor indicador das condições térmicas 
do ambiente. 
A manutenção da temperatura corporal, sob condições ambientais 
termicamente estressantes, requer alteração de várias funções do animal, em 
razão do fluxo de calor que se estabelece entre o animal e o ambiente: nas 
condições de altas temperaturas ambientes, o animal necessita reduzir sua 
taxa de produção e conservação de calor e incrementar a dissipação de calor 
corporal para o ambiente, para evitar a elevação de sua temperatura corporal; 
nas condições de baixas temperaturas ambientes, os processos de 
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conservação e produção de calor corporal precisam ser intensificados, para 
compensar o incremento na dissipação desse calor, em razão da maior 
demanda térmica do ambiente. 
 
2. TERMORREGULAÇÃO 
 
 Processo de controle da temperatura em um sistema físico qualquer. Os 
organismos vivos comportam-se como sistemas físicos geradores de energia 
térmica, portanto são capazes, em maior ou menor grau, de regular sua 
temperatura corporal mediante as variações de ambiente interno (animal) e 
externo (clima). 
 
 As espécies animais, quanto ao processo de regulação da temperatura 
corporal, tem sua classificação baseada na principal fonte de calor utilizada 
pelos organismos para manter a homeostase térmica, em animais: 
 
Endotérmicos - a quantidade de energia térmica estocada depende 
essencialmente de uma elevada taxa metabólica (taquimetabolismo), e 
 
Ectotérmicos – a quantidade de energia térmica estocada depende mais da 
energia proveniente do ambiente. 
 
Os animais endotérmicos nos quais a variação de calor estocado é 
mantida dentro de limites especificados e geralmente bastante estreitos, 
independentemente das variações térmicas do ambiente externo, são 
chamados de homeotérmicos. 
A homeotermia é a condição de manutenção da temperatura corporal em 
valores relativamente constante e independente do ambiente térmico externo. 
Por mais que a temperatura do meio varie, a temperatura corporal dos 
homeotermos se mantém constante. São representados pelas espécies de 
mamíferos e aves. 
A pecilotermia é a condição na qual o animal tem a temperatura corporal 
do corpo variável de acordo com o ambiente térmico externo. O animal 
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pecilotérmico não aumenta a produção de calor metabólico quando é resfriado. 
São representados pelas espécies de peixes, anfíbios, répteis e invertebrados. 
A termorregulação em animais homeotermos ocorre por meio de 
mecanismos comportamentais e fisiológicos, já em animais pecilotérmicos a 
termorregulação irá ocorrer apenas por mecanismos comportamentais. 
A Tabela 1 apresenta valores de temperatura retal para algumas espécies 
animais, representando a medida da temperatura corporal. 
 
Tabela 1. Valores de temperatura retal (°C) de animais domésticos 
 
Animal Temperatura média Limites 
Bovino (corte) 38,3 37,7 – 39,1 
Bovino (leite) 38,6 38,0 – 39,3 
Cabra 39,1 38,5 – 39,7 
Cão 38,9 37,9 – 39,9 
Cavalo 37,7 37,2 – 38,2 
Gato 38,6 38,1 – 39,2 
Ovelha 39,1 38,5 – 39,9 
Suíno 39,2 38,7 – 39,8 
Coelho 39,0 38,5 – 39,5 
Galinha 41,0 40,5 – 42,0 
 Fonte: Baeta e Souza, 1997. 
 
 
3. FISIOLOGIA DA TERMORREGULAÇÃO 
 
A manutenção de uma temperatura corporal relativamente constante é um 
requisito necessário ao desenvolvimento e sobrevivência de animais 
homeotermos. A eficiente funcionalidade dos diferentes processos fisiológicos 
envolvidos na regulação do equilíbrio térmico entre produção e dissipação de 
calor assegura não apenas a sobrevivência, mas, também, o desempenho 
produtivo dos animais. 
 
 
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O calor é produzido no organismo animal por três maneiras: 
� Atividade metabólica basal, 
� Incremento térmico dos alimentos e 
� Atividade física. 
O calor produzido pelo animal é transportado até a superfície corporal e 
transferido para o ambiente. A troca de calor interno se processa por condução, 
dependente do gradiente térmico entre os tecidos, e por convecção forçada, na 
qual o calor é conduzido da parede do vaso sangüíneo para o líquido vascular 
e transportado para as áreas mais frias do corpo pelo sangue circulante (JUDY, 
1984). 
O sistema termorregulador é constituído por três componentes 
fundamentais: 
� Termorreceptores sensitivos, 
� Centro integrador e controlador e 
� Sistema de órgãos efetores. 
Os termorreceptores sensitivos transmitem a informação da temperatura 
da pele e da temperatura central corporal ao centro integrador e controlador, o 
hipotálamo, que compara essa informação com um valor de referência padrão 
ou valor fixo (set-point). Com base na diferença entre as aferências dos 
termorreceptores e do ponto fixo, o hipotálamo fornece informação para os 
sistemas efetores que controlam a produção ou a dissipação de calor, 
regulando assim a temperatura corporal em torno do valor de referência (set-
point) (Figura 1). 
A área pré-ótica do hipotálamo anterior exerce função chave na regulação 
da temperatura corporal. O aquecimento local dessa área ativa todos os 
mecanismos comportamentais e fisiológicos de dissipação de calor, e o 
resfriamento local do hipotálamo posterior iniciam as respostas 
termorreguladoras para conservar e produzir calor. 
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Células Termorreceptoras 
CALOR 
FRIO 
Mecanismos que 
incrementam a 
dissipação de calor 
corporal e a redução 
de metabolismo 
 
Mecanismos que 
aumentam a 
produção e a 
conservação de 
calor corporal. 
 
 
 
HIPOTÁLAMO 
ANTERIOR 
 
Perda de calor 
 
 
 
HIPOTÁLAMO 
POSTERIOR 
 
Ganho de Calor 
 
Figura 1: Centro hipotalâmico da termorregulação 
 
 
 Respostas termorreguladoras também são obtidas por alterações de 
temperatura da medula espinhal, ativando principalmente o sistema nervoso 
simpático. Na base da medula se localizam os receptores de todos os 
estímulos provenientes do ambiente externo e que fazem a comunicação entre 
as várias partes do corpo. 
 
 
4. MECANISMOS FÍSICOS DE TROCA DE CALOR 
 
Os animais homeotermos, ou seja, aqueles que atendem a um padrão de 
termorregulação em espécies taquimetabólicas (com alto nível de metabolismo 
basal), nas quais a variação da temperatura corporal é mantida relativamente 
uniforme e constante apesar das flutuações do ambiente térmico. Isto ocorre 
por meio do balanço de energia que os animais realizam através de três formas 
principais: 
 
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1. calor produzido pelo metabolismo animal; 
2. ganho de calordo ambiente e 
3. dissipação de calor corporal para o ambiente. 
 O animal realiza o balanço de energia (trocas de calor entre ambiente e 
animal) para a manutenção de sua homeostase térmica, quando, então, 
equilibra o ganho com a dissipação de calor. A equação, abaixo representa o 
balanço de energia realizado pelo animal. 
 
 
 
onde: 
M = calor produzido pelo metabolismo animal; 
R = calor ganho e dissipado por radiação; 
Cd = calor ganho e dissipado por condução; 
Cv = calor ganho e dissipado por convecção; e 
E = calor dissipado por evaporação. 
 
O animal é um sistema termodinâmico que continuamente troca calor com o 
ambiente. Essas trocas obedecem às leis da física e podem ser classificadas 
como sensíveis e latentes. 
 
4.1. Troca sensível 
 
A forma sensível de troca de calor entre o animal e o ambiente somente 
ocorre quando há diferença entre as temperaturas dos mesmos (gradiente 
térmico). Ela é realizada por meio de radiação, condução e convecção. 
A radiação se caracteriza pela emissão de calor na forma de ondas 
eletromagnéticas. A superfície de todos os objetos emite essas ondas em 
qualquer temperatura acima do zero absoluto. O ganho de calor por radiação 
térmica ocorre quando a temperatura dos objetos (parede, gaiola, telhado, etc.) 
é maior que a temperatura de superfície dos animais. Nos trópicos o ganho de 
calor por radiação é significativo quando consideramos a insolação direta e 
indireta. 
M ± R ± Cd ± Cc – E = 0 
 
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Para avaliar o fluxo de radiação que incide sobre o animal em determinado 
ambiente, adota-se a utilização do termômetro de globo negro, um aparelho 
constituído de uma esfera oca de 15 cm de diâmetro pintada de preto fosco 
sendo acoplado um termômetro de mercúrio, cujo sensor é localizado no 
interior (centro) do globo. Pela leitura deste equipamento, tem-se o efeito das 
trocas de calor por radiação e convecção. 
A condução é a troca de calor entre moléculas adjacentes. Por este 
processo, o animal ganha ou perde calor através do contato com superfícies 
mais quentes ou mais frias, respectivamente, que a superfície de seu corpo. É 
por condução que um animal dissipa o excesso de calor ao se deitar sobre um 
piso frio. Este processo de troca de calor é dependente da condutividade 
térmica do material. 
A convecção se refere à dissipação de calor por ação de correntes aéreas 
de convecção. O vento com menor temperatura que a superfície corporal do 
animal, passa sobre ela arrastando o calor, favorecendo as perdas convectivas 
entre o animal e o ambiente. 
 
4.2. Troca insensível 
 
Também chamada de latente, a forma insensível de troca de calor entre o 
animal e o ambiente não depende do gradiente térmico, mas depende do 
gradiente de vapor d’água. 
O processo latente torna-se um mecanismo fundamental para a 
sobrevivência do animal em altas temperaturas. A dissipação do excesso de 
calor ocorre pelo processo evaporativo, no qual, cada grama de água 
evaporada equivale à dissipação de 582 calorias pelo animal. Quando expostos 
a temperatura acima daquela considerada ideal, os animais intensificam a 
dissipação de calor pelo trato respiratório, sendo este o principal mecanismo 
utilizado para manutenção da homeostase térmica. Esta resposta é decorrente 
da estimulação direta do centro de calor no hipotálamo anterior. 
O equilíbrio térmico entre produção e dissipação de calor corporal é 
obtido através do mecanismo termorregulatório, o qual consiste de uma série 
de ajustes comportamentais, fisiológicos e anatômicos realizados pelo animal 
mediante as variações do ambiente térmico. 
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A regulação da temperatura corporal é realizada por mecanismos de 
feedback controlados pelo hipotálamo. Os receptores corporais sensíveis à 
temperatura ambiente são ditos como termorreceptores. Eles estão localizados 
na pele, na base da medula espinhal, nos órgãos abdominais e nas grandes 
veias; todos desencadeando processos para manter a temperatura corporal 
através de respostas comportamentais e fisiológicas. 
Na condição de ambiente frio, onde o gradiente de temperatura entre o 
animal e o ambiente é maior, a dissipação de calor sensível predomina e na 
condição de alta temperatura ambiente, quando o gradiente de temperatura 
entre o animal e ambiente se inverte, a dissipação de calor por evaporação se 
intensifica superando as trocas via calor sensível. 
 
5. AMBIENTE TÉRMICO 
 
A caracterização do ambiente térmico, relativo aos sistemas de produção 
animal, envolve os efeitos da temperatura ambiente, umidade relativa, radiação 
e vento, e pode ser feita por meio de uma única variável, a temperatura 
ambiente efetiva. A temperatura ambiente é considerada o mais importante 
componente do ambiente térmico. 
A faixa de temperatura ambiente efetiva na qual o animal mantém a 
homeostase térmica com mínimo esforço dos mecanismos termorregulatórios é 
chamada de zona de termoneutralidade, na qual a produção de calor é mínima 
e constante. 
Conforto térmico tem sido definido como a faixa de temperatura ambiente 
efetiva, dentro da qual a taxa metabólica está em seu nível mínimo, é 
constante, dependente do plano de alimentação e do peso do animal, mas é 
independente das condições térmicas do ambiente. Nesta faixa de 
temperatura, o esforço termorregulatório é mínimo, não há sensação de frio ou 
calor, e o desempenho do animal é otimizado, pois ocorre o menor desperdício 
de energia. 
Na Figura 2, pode-se observar que a zona de conforto térmico é limitada 
pelas temperaturas efetivas ambientais dos pontos A e A’; a zona de 
termoneutralidade, pelos pontos B e B’; a zona de homeotermia, pelos pontos 
C e C’ (onde não ocorrem modificações na temperatura do núcleo corporal dos 
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animais); e a zona de sobrevivência, pelas temperaturas efetivas ambientais 
entre os pontos D e D’. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Zona de sobrevivência 
Zona de homeotermia 
Termoneutralidade 
Hipo-
termia 
Produção de calor 
Temperatura corporal 
Hiper-
termia 
Morte 
por 
calor 
Estresse por frio Estresse por calor 
D C B A A’ B’ C’ D’ 
Temperatura ambiente efetiva 
calor latente 
calor sensível 
Morte 
por frio 
Conf orto 
Térmico 
 Fonte: Adaptado de Baêta e Souza, 1997. 
 
Figura 2. Zonas de Sobrevivência Térmica 
 
 
 
Em situações de frio 
 
De A até B, os animais realizam ajustes comportamentais para conservar 
o calor corporal, aumentando ao máximo o isolamento térmico corporal. Suas 
normas de conduta neste ambiente são buscar sol, lugares secos e pisos 
aquecidos, refugiar-se do vento, agrupar-se, diminuir o consumo de água e 
aumentar o de alimentos. Auxiliando o processo, ocorrem vasoconstrição 
periférica e piloereção. Ainda assim, nesta fase, não há aumento na produção 
de calor pelos animais. 
 
 
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A temperatura ambiente efetiva do ponto B é a Temperatura Crítica 
Inferior (TCI). Abaixo desta, o animal aciona seus mecanismos 
termorregulatórios para incrementar a produção e retenção de calor corporal, 
compensando a dissipação para o ambiente. 
É importante lembrar que a alimentação produz uma mudança na 
temperatura correspondente ao ponto B. Um bom nível alimentar abaixa, 
notadamente, a temperatura correspondente a este ponto. Nesta faixa de 
temperatura ambiental efetiva que vai até o ponto C, os animais realizam 
processos termogênicos. Em um primeiro momento, eles realizam tremores 
musculares, que são paulatinamente substituídos por uma resposta em longo 
prazo, consistente de uma termogênese sem tremores, gerada pelo sistema 
neuro-hormonal e caracterizada por elevação dos níveis de hormônios 
tireoideanos, catecolaminase glicocorticóides, para aumentar a oxidação de 
substratos, produzindo maior quantidade de calor, atuando no músculo 
esquelético, tecido adiposo e fígado. 
Abaixo da TCI, pode haver mudanças no desempenho produtivo e 
conversão alimentar dos animais, afetando a produção. 
No limite inferior (ponto C), fica a temperatura crítica inferior absoluta, na 
qual a taxa metabólica é máxima (ponto máximo de compensação metabólica). 
Se a temperatura ambiental efetiva continuar decrescendo, o animal entra na 
zona de frio intolerável. Nesta faixa de frio intenso, a taxa metabólica é 
levemente acima da máxima e pode ser mantida por um período curto, pois a 
taxa de produção de calor não consegue compensar a dissipação para o 
ambiente. Este fato provoca a queda na temperatura corporal do animal e, 
conseqüentemente, a sua morte (ponto D). 
A duração do estresse de frio pode alterar a zona de conforto do animal: 
quando o estresse é agudo (queda de temperatura em curto espaço de tempo), 
ocorre aumento na produção de calor; quando é crônico, o animal se adapta ao 
frio aumentando o isolamento térmico interno (epiderme e tecido subcutâneo) e 
externo (pele, pêlo e ar), economizando energia no processo termorregulatório. 
 
 
 
 
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Em situações de calor 
Exatamente ao contrário do que ocorre no frio, de A’ até B’, os animais 
precisam realizar ajustes comportamentais para dissipar o excesso de calor 
corporal, diminuindo o isolamento térmico animal. Suas normas de conduta 
neste ambiente são buscar sombra, lugares molhados (chafurdar) e pisos frios, 
expor-se ao vento, evitar se agrupar, diminuir o consumo de alimentos e 
aumentar o de água. Em regiões quentes (estresse crônico), os animais 
diminuem a gordura subcutânea e, também, a cobertura de pêlos. Auxiliando o 
processo, intensificam-se os mecanismos de troca latente (insensível) (Figura 
2), que requerem maior gasto de energia, que são o aumento na freqüência 
respiratória e a sudorese. Os animais que não apresentam glândulas 
sudoríparas funcionais recorrem a ofegação (aumento da freqüência do ritmo 
respiratório) como principal mecanismo para dissipação do excesso de calor 
corporal nesta faixa de temperatura. Neste ambiente ocorre, ainda, a 
vasodilatação periférica, mas, mesmo assim, nesta fase, não há diminuição na 
produção de calor. 
A temperatura efetiva do ponto B’ é a Temperatura Crítica Superior (TCS). 
Acima desta, o animal aciona seus mecanismos termorregulatórios para 
diminuir a produção e incrementar a dissipação de calor corporal. 
Nesta faixa de temperatura ambiental efetiva que vai até o ponto C, os 
animais realizam processos de termólise caracterizados por diminuição da taxa 
metabólica, dos níveis de hormônios tireoideanos e catecolaminas e elevação 
dos níveis plasmáticos de glicocorticóides. Apesar disso, o nível de calor tende 
a aumentar, especialmente pelo efeito de Van’t Hoff. 
Acima da TCS, o animal não consegue regular por muito tempo a 
homeostase térmica, e a temperatura corporal se eleva. No estresse agudo, o 
animal aumenta a freqüência respiratória (Tabela 2), e, em estresse crônico, 
ele reduz sua taxa metabólica, ocorrendo redistribuição anatômica da gordura 
depositada. 
 A partir do ponto C’ (temperatura crítica superior absoluta), os ajustes 
termorregulatórios não são suficientes, e se apresenta uma hipertermia 
acentuada que, se persistir por algumas horas, leva o animal à morte por 
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alteração dos mecanismos fisiológicos vitais. A maior parte dos mamíferos 
morre quando a temperatura corporal alcança 42 a 45ºC. 
 
Tabela 2. Efeito da temperatura ambiente sobre a freqüência respiratória 
(movimentos/minuto) e temperatura retal (°C) de leitoas dos 15 aos 30 kg 
 
Item Temperatura ambiente (°C) CV% 
 15 22 32 
Freqüência resp. (mov/min) 33±2c 47±5b 64±4a 7,6 
Temperatura retal (°C) 39,4±0,2b 40,2±0,1a 40,2±0,2a 0,5 
Significativo pelo teste SNK (P>0,01) Fonte: FERREIRA et al. (1998). 
 
 
A determinação dos limites de termoneutralidade depende de diversos 
fatores inerentes ao próprio animal (idade, sexo, estado fisiológico, nível de 
consumo e plano de alimentação, nível de produção, grau de adaptação, 
tamanho do grupo) e de fatores ambientais, como: temperatura, umidade e 
movimento do ar, tipo de piso, calor radiante (Tabela 3 e 4) . 
 
 
Tabela 3. Temperatura crítica inferior (TCI), zona de conforto térmico (ZCT) e 
temperatura crítica superior para suínos. 
 
Categoria 
TCI ZCT TCS 
Nascimento 15 30 a 32 38 
1ª semana 15 27 a 28 35 
2ª semana 13 25 a 26 35 
3ª semana 13 22 a 24 34 
4ª semana 10 21 a 22 31 
5ª a 8ª semana 8 20 a 22 30 
20 a 30 kg 8 18 a 20 27 
30 a 60 kg 5 16 a 20 27 
60 a 100 kg 5 12 a 18 27 
Reprodutores 4 12 a 18 27 
 Fonte: Adaptado de diversos autores. 
 
 
 
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Tabela 4. Temperatura crítica inferior (TCI), zona de conforto térmico (ZCT) e 
temperatura crítica superior (TCS) para algumas espécies de animais 
domésticos. 
 
 
Animal TCI (°C) ZCT (°C) TCS (°C) 
bovino leite 5 13 a 18 25 
bovino europeu -10 -1 a 16 27 
zebu 0 10 a 27 35 
ovino -20 15 a 30 35 
caprino -20 20 a 30 34 
ave 15 18 a 26 32 
 Fonte: Baêta e Souza, 1997. 
 
 
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
 Elementos do clima agem sobre o organismo animal, mediante o fluxo 
de energia térmica que ele absorve ou emite. Assim, o animal porta-se como 
um sistema termodinâmico que, continuamente, troca energia com o ambiente. 
 A quantidade de energia calórica que chega a um organismo caracteriza 
a interação direta do animal com o meio. A termorregulação é a função pela 
qual a homeostase térmica dos animais é mantida em seus valores normais, 
independente das condições de ambiente térmico. Variações ocorridas no 
ambiente térmico, principalmente na temperatura ambiente resultam na 
ativação de mecanismos termorregulatórios que afetam o metabolismo 
energético com conseqüências sobre a produção e nutrição animal. 
Os ajustes fisiológicos realizados pelo animal mediante condições 
adversas de temperatura ambiente influenciam o consumo de alimentos, a 
disponibilidade de nutrientes, a eficiência de utilização e os requerimentos de 
energia alterando a taxa de crescimento e composição de carcaça. 
 O estresse térmico influencia as trocas de calor entre o animal e o 
ambiente, refletindo em alterações na produção de calor e, consequentemente, 
no desempenho animal. Portanto, para obter o melhor desempenho, o animal 
requer condições térmicas ambientais onde a eficiência produtiva e reprodutiva 
sejam maximizadas. 
 
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7. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 
BAÊTA, F.C. e SOUZA, C. F. Ambiência em edificações rurais – conforto 
animal. Ed. UFV, Viçosa – MG, 1997. 246 p. 
 
CURTIS, S. E. Environment management in animal agriculture. Ames, Iowa 
State University Press, 1983. 409 p. 
 
DIVIDICH, J. L. et al. Thermoregulation. In: WISEMAN, J., VARLEY, M. A., 
CHADWICK, J. P. Progress in pig science, Nottingham University Press, p. 
229 - 263 1998. 
 
FERREIRA, R.A. Níveis de Energia Digestível para Leitoas dos 15 aos 60 Kg 
Mantidas em Ambiente De Frio (15°C). Viçosa, MG: UFV, 1998. 57 p. 
Dissertação (Mestrado em Bioclimatologia Animal) - Universidade Federal 
de Viçosa, 1998. 
 
GUYTON, A. C. Tratado de Fisiologia Médica. Ed. Guanabara / Koogan 8ª 
edição. 864p.1988. 
 
JUDY, W. V. Regulação da temperatura corporal. In: SELKURT, E.E. Fisiologia. 
Ed Guanabara Koogan, 1984, p.519 – 535. 
 
TAVARES, S.L.S. et al. Influência da temperatura sobre o desempenho e os 
parâmetros fisiológicos de suínos machos castrados dos 30 aos 60 kg. 
Rev. Bras. Zootec. v. 29(1), p. 199 – 205, 2000.