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1/97 Ambiência na produção de suínos Produção de suínos Eduardo Viola Qualyfoco Consultoria Ltda. eviola@terra.com.br 2/97 Ambiência na produção de suínos O que é a bioclimatologia animal – Ciência que aplica os conhecimentos básicos de clima e conforto térmico às relações com os seres vivos Importância da bioclimatologia – Estudar os impactos de variaveis climáticas sobre a ambientação e a eficiência da produção animal nos diferentes ambientes de produção 3/97 Ambiência na produção de suínos Clima tropical Climas quentes Média anual: 20°C – variação ±5°C Pluviosidade: chuvas periódicas >750 mm/ano Solos antigos, relativamente duros, lixiviados Clima subtropical Climas quentes Temperatura média anual: 21°C – variação ± 13°C Pluviosidade: chuvas periódicas > 1200 mm/ano Solos antigos, macios, férteis 4/97 Ambiência na produção de suínos Eficiência de produção – evolução Genética e necessidades nutricionais dos animais Alimentos e dos processo digestivos e metabólicos Interações ambiente X animal nos processos produtivos 5/97 Ambiência na produção de suínos Aspectos fisiológicos e a produção de suínos Desafios da produção de suínos: Explorar o máximo potencial genético Produção de carne Genética Nutrição Sanidade Manejo genética Ambiente Ambiente na instalação Impacto direto sobre a produção Impacto indireto sobre a produção Importante entender: Como e por que o ambiente influência os suínos Como os suínos respondem ao ambiente 6/97 Ambiência na produção de suínos Conforto térmico: bases fisiológicas Suínos são animais homeotérmicos – mantem constante a temperatura corporal Tecidos profundos: temperatura permanece constante Temperatura cutânea: aumenta ou diminui em resposta a temperatura ambiente Temperatura normal média: 38,8 a 39,2°C Regulação temperatura corporal: mecanismo de feedback Centros termorreguladores do hipotálamo Termorreceptores na pele e tecidos profundos 7/97 Ambiência na produção de suínos Conforto térmico Centro termorregulador do hipotálamo Detectam temperatura quente Detectam temperatura fria Desencadeia respostas Aumento da temperatura corporal Redução da temperatura corporal Suínos Sistemas termodinâmicos abertos Troca de energia com o meio Ambiente externo afeta o ambiente interno Mecanismos termorreguladores realizam ajustes fisiológicos e mantém o equilibrio térmico – temperatura corporal 8/97 Ambiência na produção de suínos 9/97 Ambiência na produção de suínos Os suínos e o meio Fatores do ambiente térmico Temperatura Umidade Radiação Vento Alteram Bem estar animal Produtividade animal Efeitos primários Efeitos secundários Atuação direta Atuação indireta 10/97 Ambiência na produção de suínos Variáveis ambientais – Componentes do microclima que se encontram ao redor do rebanho – Adaptação: a que? Radiação térmica Ventos Umidade Pressão atmosférica Temperatura Luz 11/97 Ambiência na produção de suínos Aspectos fisiológicos – climas quentes Desafio – Explorar o máximo potencial do animal no aspecto produtivo e reprodutivo – Entender os efeitos do ambiente sobre os animais – Conhecer como os animais respondem ao ambiente térmico e as varáveis climáticas • Adaptação fisiológica ao ambiente térmico 12/97 Ambiência na produção de suínos 12 13/97 Ambiência na produção de suínos Equilibrio térmico – bases fisiológicas • Animais homeotermicos – Mantém a temperatura corporal relativamente constante independente da temperatura ambiente • Temperatura órgãos internos: – constante • Temperatura da pele e dos tecidos periféricos: – aumenta ou diminui em resposta ao ambiente – Regulação da temperatura: mecanismos de “feedback” • Centros termoreguladores no hipotálamo • Termorreceptores na pele • Termorreceptores em tecidos profundos – Medula espinhal – Órgãos abdominais – Grandes veias 14/97 Ambiência na produção de suínos Equilibrio térmico – bases fisiológicas Desequilibrio da temperatura corporal Respostas fisiológicas ao calor Reduz consumo de aliementos Aumenta a circulação periférica Aumenta a respiração– troca calor Aumenta a sudorese Piloereção Respostas comportamentais ao calor Buscam abrigo - sombra Reduz atividade Animais se espalham Buscam locais umidos Respostas fisiológicas ao frio Aumento do consumo de aliementos Redução da circulação periférica Aumento da termogenese – tremor Piloereção Queima de tecidos gordurosos Utilização da proteína muscular Respostas comportamentais ao frio Buscam abrigo Aumentam atividade Animais se aconchegam 15/97 Ambiência na produção de suínos Produção de calor e temperatura de homeotermos em relação a temperatura ambiente D Hipotermia M á xi m o C a lo r M e ta b ó lic o T e m p e ra tu ra C rí ti c a C B’ C’ D’ T e m p e ra t u ra C rí ti c a H ip e rt e rm ia A’AB Região de Termoneutralidade Conforto Térmico Estresse por Calor Estresse por frio M o rt e p o r F ri o M o rt e p o r C a lo r Região de Sobrevivência Baixa Temperatura Alta Temperatura 16/97 Ambiência na produção de suínos 16 17/97 Ambiência na produção de suínos Mecanismos de controle térmico Termogênese Termólise Calor Endógeno Calor Exógeno Radiação Condução Convecção Evaporação 18/97 Ambiência na produção de suínos Controle térmico -Termogenese Produção de calor corporal Metabolismo celular Fermentação do alimento Atividades Consumo de alimentos Ganho de calor corporal Temperatura ambiente Radiação sola direta Radiação solar indireta Luz Calor de outros corpos 19/97 Ambiência na produção de suínos Controle térmico - Termólise Dissipação do calor Evaporativa Glândulas sudoríparas Respiração Fezes e urina Perda de peso metabólico Não evaporativa Condução Convecção Radiação Vasoldilatação Vasoconstrição Pelagem Penas Superfícies relativas Apendices Orelhas Pregas 20/97 Ambiência na produção de suínos Trocas de calor • Ambiente térmico – Temperatura do ar – Umidade – Radiação – Vento Alteram o bem estar animal Modificam a produtividade Efeitos diretos Efeitos indiretos Melhor forma de expressar: TEMPERATURA AMBIENTE EFETIVA 21/97 Ambiência na produção de suínos Trocas de calor • Animais homeotermicos – Zona de conforto térmico • Calor produzido é igual ao calor perdido para o ambiente • Expressam seu potencial genético • Não altera taxa metabólica • Retenção de energia máxima Fatores ligados ao animal Peso Idade Estádio fisiológico Nível de alimentação Genética Fatores ligados ao ambiente Temperatura Velocidade do ar Umidade relativa Tipo de piso Energia radiante 22/97 Ambiência na produção de suínos Trocas de calor Quando a temperatura ambiente é abaixo da temperatura critica inferior da zona de conforto térmico Aciona processos para manutenção da temperatura corporal Aciona processos para a produção de calor Consumo de alimento Atividade muscular Regulação química do calor 23/97 Ambiência na produção de suínos Trocas de calor - Suinos X ambiente Categoria Temperatura ideal, °C Temperatura Critica, °C Umidade Relativa, % Máxima Mínima Máxima Mínima Ótima Critica Porcas 18 12 30 0 50-70 Leitões Nascimento 32 30 35 15 1 semana 28 27 35 15 2 semanas 26 25 35 13 3 semanas 24 22 35 13 70 <40 4 semanas 22 21 31 10 >90 5 a 8 semanas 22 20 30 8 50-70 20 a 30 kg 20 18 27 8 50-70 30 a 60 kg 18 16 27 5 50-70 60 a 100 kg 18 12 27 5 50-70 Adaptado: Esmay (1982), Naas et al (1995 e 1998); Silva (1999) 24/97 Ambiência na produção de suínos Trocas de calor Calor Sensível (não evaporativo) Condução Convecção Radiação Calor Latente (evaporativo) Evaporação Condensação Trocas de calor com o meio apresentam dois fluxos básicos Depende da exixtencia de um gradiente de temperatura entre o animal e o ambiente Essencialmente vaporização e condensação da água 25/97 Ambiência na produção de suínos Trocas de calor – calor sensível Radiação Troca de calor através de ondas magnéticas entre superfície corporal de dois corpos ConduçãoTroca de energia térmica por colisão. Necessita o contato direto Convecção Troca de calor através de correntes de convecção Insolação direta Insolação indireta Água Ar Materiais sólidos Temperatura da superfície corporal Temperatura e velocidade do ar 26/97 Ambiência na produção de suínos Trocas de calor • Radiação – Forma dos objetos emitirem calor por ondas eletromagnéticas – Ganho de calor por radição é significativo • com insolação direta ou indireta 27/97 Ambiência na produção de suínos Trocas de calor • Trocas de calor – Condução – Colisão entre moléculas adjacentes – implica contato direto – Associada a mudança de postura 28/97 Ambiência na produção de suínos Trocas de calor • Convecção – Depende da temperatura da superfície corporal – Movimento do ar – Forma e tamanho do corpo – Velocidade do ar em contato com o corpo – Uso de ventilação e aspersão de água favorece as perdas de calor 29/97 Ambiência na produção de suínos Trocas de calor Evaporação – Mudança do estado físico da água (liquido gasoso) – Carrega calor de dentro do organismo para fora – Aumenta a dissipação de calor em ambientes quentes – Libera 580 kcal/g de água evaporada Perspiração Sensível: eliminação visível da água através da pele: SUOR Perspiração Insensível: eliminação visível da água através da pele: EXPIRAÇÃO Umidade do ar Temperatura ambiente Movimento do ar Do que depende a perda de calor por evaporação? 30/97 Ambiência na produção de suínos Trocas de calor Efeito da aspersão de água Crescimento Terminação Sem aspersão Aspersão Sem aspersão Aspersão Taxa respiratória (movimentos/min) 49 45,5 45 38,4 Temperatura retal, °C 39,9 39,7 39,7 39,4 Chaves, 1999 Temperatura na fase de crescimento: 28,1 a 31,7°C Temperatura na fase de terminação: 26,9 a 31,4°C 31/97 Ambiência na produção de suínos Controle térmico - Trocas de calor Condução Radiação Convecção Evaporação 10 15 21 26 30 37 TEMPERATURA, oC 126 100 75 50 25 Pe rd a de c al or , k ca l/a ni m al /h or a 32/97 Ambiência na produção de suínos Controle térmico – trocas de calor • Mecanismos de controle – Aos 21oC 75% do calor gerado pela ave é perdido por radiação, condução e convecção (calor sensível) – Aumento de temperatura: aumenta perda de calor latente Temperatura, oC Calor Sensível, % Calor Latente, % Produção Calor Sensível (BTU/kg) Produção Calor Latente (BTU/kg) 4,4 80 20 19,4 4,8 15,6 75 25 19,6 6,6 26,7 60 40 15,6 10,3 37,8 10 90 8,8 79,2 Fonte: Ota e McNally, 1961 Produção de calor latente e de calor sensível influenciado pela temperatura ambiente 33/97 Ambiência na produção de suínos 33 34/97 Ambiência na produção de suínos Produção em climas quentes • Brasil: – País tropical – Regiões subtropicais • Caracterisiticas ambientais • Invernos frios • Verão quente • Grande amplitude diária da temperatura Adaptação fisiológica O organismo em favor da sobrevivência em um ambiente específico (Prosser, 1964) Reações fisiológicas Reações de comportamento 35/97 Ambiência na produção de suínos Produção em climas quentes Mecanismos efetores da regulação da temperatura Redução da perda de calor Aumento da produção de calor Estimulado pelo frio Vasoconstrição periférica Redução da área superfícial Respostas comportamentais Aumento do tônus muscular Termogenese e aumento da atividade voluntária Aumento da secreção de hormonios da tireóide Aumento do apetite 36/97 Ambiência na produção de suínos Aumento da perda de calor Redução da produção de calor Estimulado pelo calor Vasodilatação periférica Aumento da área superfícial Aumento da respiração Perda de CO2 Perda de água Respostas comportamentais Enterram na terra/água Aumento produção de urina Aumento de consumo de água Diminuição do tônus muscular Reduz atividade voluntária Reduz secreção de hormônio da tireóide Redução do apetite Produção em climas quentes Mecanismos efetores da regulação da temperatura 37/97 Ambiência na produção de suínos Produção em climas quentes • Respostas fisiológicas de leitoas a estresse por calor Controle, 15,6°C Estresse Calor, 33,3°C Consumo de ração, kg/baia/dia 13,5 13,0 Uso de água, l/baia/dia* 23,8 81,3 Ganho de peso, kg/baia/dia 2,0 2,0 Taxa respiratória, movimentos/min* 35,1 111,5 Temperatura retal, °C* 38,5 39,4 Animais em puberdae 18/20 14/20 Idade a puberdade, dias 204,5 213,3 Taxa de ovulação, % 12,1 9,3 Adaptado Flores et al., 1989 P<0,01 38/97 Ambiência na produção de suínos 38 39/97 Ambiência na produção de suínos Respostas fisiológicas ao calor • Aumento da ofegação – Aumenta as perdas de CO2 – Reduz pressão parcial de CO2 no sangue – Queda da concentração de ácido carbônico (H2CO3) – Queda de concentração de hidrogênio (H+) – Altera concentração de íons no sangue • Na+, K+, Cl- Resposta renal: Reduz Excreção de H+ Aumenta excreção HCO3- Aumenta excreção de K+ 40/97 Ambiência na produção de suínos Respostas fisiológicas ao calor Alcalose respiratória • Aumento da ventilação alveolar • Desproporcional a produção endógena de CO2 • Reduz concentração ácido carbônico (HCO3) • Estímulo – Toxidade de amônia – ESTRESSE POR CALOR Compensada por ACIDOSE METABÓLICA Adição de ácido no organismo Diabetes Jejum Perda de Bicarbonato (HCO3) Diarréia 41/97 Ambiência na produção de suínos Alcalose respiratória Aumento da ventilação alveolar Desproporcional a produção endógena de CO2 Reduz concentração ácido carbônico (HCO3) Estímulo Toxidade de amônia ESTRESSE POR CALOR Compensada por ACIDOSE METABÓLICA Adição de ácido no organismo Diabetes Jejum Perda de Bicarbonato (HCO3) Diarréia H2CO3 HCO3 - +H+ SISTEMA TAMPÃO ÁCIDO CARBÔNICO CO2 + H2O H2CO3 CO2 + H2O H2CO3 HCO3- +H+ CO2 + H2O HCO3 - +H+ H2CO3 CO2 1:200 no sangue HCO3- CO2 20:1 no sangue 42/97 Ambiência na produção de suínos Termoregulação e produtividade animal • Reduções reversíveis na eficiência: – Estresse por calor • Ao passar o mecanismo estressor retorna as características normais de desempenho • Reduções irreversíveis – Ovulação limitada – Aborto – Falta de cio – Falta de libido – Baixa qualidade do sêmen – Mortalidade 43/97 Ambiência na produção de suínos 43 44/97 Ambiência na produção de suínos Controle térmico – sistemas Sistemas Naturais – Manejo – Densidade – Características das instalações • aberturas laterais • tipo de telhado • manejo de cortinas • sombreamento Maximização do sistema natural redução da insolação solar nas superfícies externas Eliminação da radiação solar direta Controle da velocidade dos ventos Forro ventilados 45/97 Ambiência na produção de suínos Controle térmico - sistemas Sistemas Artificiais – nebulizadores – ventiladores – refrigeração da água – isolamento térmico de canos – isolamento térmico da caixa da água 46/97 Ambiência na produção de suínos • Sobre forro Controle térmico - sistemas 47/97 Ambiência na produção de suínos Isolamento térmico Cama 47 48/97 Ambiência na produção de suínos Controle térmico - sistemas Ventilação 49/97 Ambiência na produção de suínos Medidas de ambiente para minimizar o estresse calórico • Uso de sobre forro • Uso de ventilação • Uso de nebulização • Densidade de alojamento • Estruturas de isolamento térmico – Cortinas – Cobertura telhado – Arvores Produção de suínos Slide Number 2 Slide Number 3 Eficiência de produção – evolução Aspectos fisiológicos e a produção de suínos Conforto térmico: bases fisiológicas Conforto térmico Slide Number 8 Os suínos e o meio Slide Number 10 Aspectos fisiológicos – climas quentes Slide Number 12 Equilibrio térmico – bases fisiológicas Equilibrio térmico – bases fisiológicas Produção de calor e temperatura de homeotermos em relação a temperatura ambiente Slide Number 16 Mecanismos de controle térmico Controle térmico -Termogenese Controle térmico - Termólise Trocas de calor Trocas de calor Trocas de calor Trocas de calor - Suinos X ambiente Trocas de calor Trocas de calor – calor sensívelTrocas de calor Trocas de calor Trocas de calor Trocas de calor Trocas de calor Controle térmico - Trocas de calor Controle térmico – trocas de calor Slide Number 33 Produção em climas quentes Produção em climas quentes Produção em climas quentes Produção em climas quentes Slide Number 38 Respostas fisiológicas ao calor Respostas fisiológicas ao calor�Alcalose respiratória Alcalose respiratória Termoregulação e produtividade animal Slide Number 43 Controle térmico – sistemas Controle térmico - sistemas Slide Number 46 Isolamento térmico Controle térmico - sistemas Medidas de ambiente para minimizar o estresse calórico
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