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BIOCLIMATOLOGIA HISTÓRICO E CONCEITOS Ciência que estuda a influência do ambiente sobre a produção animal. Sua importância é em função do ambiente influir na reprodução, ganho de peso, produção de leite, lã e ovos. OCUPAÇÃO DE ZONAS TROPICAIS: PROBLEMÁTICA DOS TRÓPICOS: Temperatura mais elevada; umidade mais elevada; radiação solar mais elevada; forragens com menor valor nutritivo; animal deve apresentar requisitos de tolerância ao calor. A produção animal depende da genética, nutrição, sanidade, manejo, gestão, ambiência e bem-estar. GLOSSÁRIO ADAPTAÇÃO = Modificações que ocorrem em um organismo em resposta à ação ambiental. É expressa por alterações genéticas de seleção natural BALANÇO TÉRMICO OU EQUILIBRIO TÉRMICO = Condição do organismo no qual a produção de calor é igual à quantidade de calor perdido para o meio ambiente ACLIMATAÇÃO = Habituação ou acomodação do organismo as variações climáticas globais CARGA TÉRMICA RADIANTE = É a quantidade total de energia que atinge o animal ECTOTERMIA = Padrão de termorregulação em que a temperatura corporal depende estritamente da temperatura ambiental ENDOTERMIA = Padrão de termorregulação em que a temperatura corporal depende do metabolismo basal do animal ESTENOTERMIA = Tolerância do organismo que ocorre naturalmente em ambientes com pequenas variações de temperatura, sendo intolerantes a variações de temperaturas extensas EURITERMIA = Tolerância do organismo a ampla gama de temperaturas ambientes. HIPERPINEIA = Aumento do volume respiratório com o incremento na ventilação alveolar HIPERTERMIA = aumento da temperatura corporal HIPOTERMIA = diminuição da temperatura corporal METABOLISMO BASAL = nível de produção de energia térmica pelos processos metabólicos de manutenção NICTEMERAL = período exato e 24h. PERDA SENSÍVEL DA ÁGUA = água perdida através da perspiração sensível PERDA INSENSÍVEL DA ÁGUA = soma da água perdida através da perspiração insensível e da evaporação da respiração (pulmonar). RESPIRAÇÃO SENSÍVEL = transpiração PERSPIRAÇÃO INSENSÍVEL = massa de vapor de água que passa através da pele por difusão TAQUIPINÉIA = aumento da freqüência respiratória (aumenta volume respiratório/minuto, mas diminui volume total de ar pulmonar ZONA DE CONFORTO TÉRMICO = amplitude de temperatura ambiental dentro da qual o animal encontra as melhores condições para o seu organismo TERMORREGULAÇÃO = manutenção da temperatura corporal dentro de determinada amplitude de variação. ZONA DE CONFORTO TÉRMICO = amplitude de temperatura ambiental dentro da qual o animal encontra as melhores condições para o seu organismo ZONA DE DESCONFORTO TÉRMICO = amplitude de temperatura ambiental na qual o animal utiliza mecanismos de termorregulação Ambiente “é o conjunto de tudo que afeta a constituição, o comportamento e a evolução de um organismo e que não envolve fatores genéticos” O ambiente é, portanto, um conceito muito complexo e, a rigor, nenhum dos seus fatores pode ser considerado isoladamente. Meio ambiente é tudo que envolve ou cerca os seres vivos, envolvendo tanto os elementos naturais quanto os alterados e construídos pelos seres humanos Natural → isto é, o ambiente físico e biológico originais Artificial → o que foi alterado, destruído ou construído pelos humanos, como áreas urbanas, industriais e rurais Ecologia Animal É uma ciência (ramo da Biologia) que estuda os seres vivos e suas interações com o meio ambiente onde vivem. Na produção animal é essencial um conceito claro da influência de cada fator ambiental sobre o animal e de como se pode criar animais melhor adaptados a qualquer ambiente. O ambiente afeta a manifestação do genótipo, dos indivíduos. Em zootecnia se diz que o ambiente, notadamente o clima é um sobremodo regulador da produção animal Exemplificando com animais domésticos, podemos considerar os animais com genótipos A, B e C, os ambientes X e Y e os resultados, ou produtividade A1 e A2, B1 e B2, C1 e C2, estas consequências do maior ou menor entrosamento entre os genótipos dos animais e os ambientes de que dispõem O conforto térmico é definido como uma condição mental que expressa satisfação com o ambiente térmico circunjacente. • O conforto térmico é definido pela sensação de bem-estar, relacionada com a temperatura. Trata-se de equilibrar o calor produzido pelo corpo com o calor que perde para o ambiente que o envolve. EXEMPLO DE ADAPTAÇÃO a)Animais que habitam regiões quentes e úmidas possuem mais melanina do que as espécies que habitam regiões frias; b) As partes protuberantes do corpo (cauda, orelhas, extremidades, etc.) são menores em raças que habitam regiões frias; c) As raças menores de uma certa espécie habitam regiões mais quentes e as raças maiores, as regiões mais frias; ) A proteção do corpo, baseada no comprimento dos pelos e espessura do tecido adiposo, estão altamente relacionados com o clima. e) Os animais que habitam regiões de clima quente e árido possuem pernas compridas e com isso os efeitos do reflexo dos raios solares no corpo são menores e também facilitam a locomoção por grandes distâncias f) Os zebuinos possuem a pele preta sob pelos claros, condição ideal para se evitar a ação dos raios solares sobre o organismo. g) Os animais que habitam regiões de clima frio possuem extremidades menores e pelos compridos para facilitar a conservação de calor corporal, entre outras. CARACTERÍSTICAS ATUAIS DA PRODUÇÃO ANIMAL Sêmen de novas genéticas para aumentar a produção de leite • Novos híbridos de suínos • Reprodutores com alta capacidade de procriação, promovendo maior número de terminados/porca/ano Novas marcas comerciais de frangos de corte com altíssima velocidade de ganho de peso • Conversão alimentar mais eficiente • Novas marcas de galinhas poedeiras que são uma verdadeira máquina de produzir ovos Animais geneticamente melhorados, com alta capacidade produtiva, produzem maior quantidade de calor, que deverá ser dissipado para o ambiente TERMORREGULAÇÃO Todos os processos que ocorrem em um organismo para manter seu funcionamento necessitam de temperatura adequada. Processos envolvendo proteínas, enzimas, reações químicas e físicas no corpo dos animais ocorrerão mais rapidamente ou mais lentamente de acordo com a temperatura do meio em que estes se encontram. Se a temperatura baixar muito as reações ficam lentas e podem ate cessar parando a função corporal. Temperaturas elevadas podem desnaturar proteínas comprometendo a integridade do organismo. Assim, a termorregulação é essencial para manter condições internas para um adequado metabolismo animal. A termorregulação é um conjunto de mecanismos que permitem regular a temperatura corporal interna de um organismo, de forma a mantê-la dentro de valores compatíveis com a vida quando a temperatura do meio externo varia. Os mecanismos de termorregulação podem ser estruturais, fisiológicos e comportamentais. Os animais podem ser: ◼ homeotérmicos (endotérmicos); ◼ pecilotérmicos ou poiquilotérmicos (ectotérmicos). CLASSIFICAÇÃO QUANTO À REGULAÇÃO TÉRMICA: Poiquilotérmicos ou Ectotérmicos: Não podem viver em todas as tºC. Nas regiões circumpolares não existem répteis ou anfíbios. Manutenção da tºC de acordo com a energia proveniente do ambiente. Acompanham a temperatura ambiente. Necessitam de menos alimento, podendo passar grande parte do tempo em locais protegidos ou abrigados. Taxa metabólica baixa ◼ Espécies: peixes, répteis e anfíbios ◼ Controlam as variações por métodos comportamentais - menos energia para produção de calor - podem investir mais no crescimento e reprodução. Homeotérmicos ou Endotérmicos: Podem viver em todas as tºC.; Os mecanismosde termorregulação encarregam de manter certa estabilidade na temperatura corporal profunda apesar das oscilações na temperatura do ambiente. Taxa metabólica alta São aqueles nos quais o calor estocado é mantido constante; dentro de limites determinados e as vezes muito estreitos. ◼ Espécies: mamíferos e aves HOMEOTERMIA: Nos animais homeotérmicos, a temperatura do corpo se mantém relativamente constante, devido ao balanço existente entre a quantidade de calor produzidoe a quantidadede calor perdido, através de uma série de mecanismos de regulação térmica os quais incluem respostas fisiológicas e comportamentais ao ambiente. EQUILÍBRIO TERMICO: Balanço entre: QUANTIDADE DE CALOR PRODUZIDO e QUANTIDADE DE CALOR PERDIDO, através de uma série de mecanismo de regulação que incluem respostas FISIOLÓGICAS e COMPORTAMENTAIS. ESTÍMULO DA TERMORREGULAÇÃO: A manutenção da temperatura corporal se efetua, sob controle do SNC, mediante ajustes fisiológicos e comportamentais, exigindo que a produção e a perda de calor pelo organismo sejam equivalentes. Existe a captação de sensações de frio e de calor em células especializadas distribuídas na superfície do animal, que funcionam como termorreceptoras periféricas, captando aquelas sensações e levando ao SNC; O centro regulador que está no hipotálamo, funciona como um termostato fisiológico que, quando necessário, faz a mudança de produção ou perda de calor. O hipotálamo controla a produção e dissipação de calor. MECANISMOS: Comportamentais → diz respeito as mudanças comportamentais dos animais para aumentar ou diminuir a exposição à energia térmica do meio ambiente (ex. buscar sombra, ficar de frente para o vento para evitar perda excessiva, entrarna água, abrir asas) Autônomos → envolvem o controle de várias funções orgânicas, como o fluxo sanguíneo, a variação da posição (ereção) dos pelos e penas, funcionamento das glândulas sudoríparas, controle da ingestão de água e alimentos,frequência respiratória entre outras; Adaptativos → abrangem alterações a médio e longo prazo em certas características, tais como tipo e coloração do pelame, pigmentaçãoda epiderme, perda ou produçãode lã, etc. CALOR → células termorreceptoras periféricas → hipotálamo anterior VASODILATAÇÃO SUOR E AUMENTO DA FR → PERDA DE CALOR. FRIO → RECEPTORES CALORÍFICOS HIPOTALÂMICOS → HIPOTÁLAMO POSTERIOR VASOCONSTRIÇÃO E PRODUÇÃO DE CALOR = GANHO DE CALOR O controle, pelo HIPOTÁLAMO, da produção ou perda de calor é realizado pelos mecanismos a seguir: a) Vasomotor – Controla o fluxo de sangue nos tecidos; b) Pilomotor – Controla a ereção dos pelos; c) Aparelho sudoríparo – Controla a sudoração; d) Freqüência respiratória; e) Modificação na taxa metabólica. OS ANIMAIS NECESSITAM MANTER UMA TEMPERATURA FISIOLÓGICA NORMAL PARA PRODUZIR COM MÁXIMA EFICIÊNCIA; EXCESSO DE CALOR OCASIONA ALTERAÇÕES QUÍMICA E FÍSICA DO ANIMAL. A completa uniformidade da temperatura do corpo só é possível se ocorrerem trocas de calor entre o corpo e meio ambiente. Assim, existe um gradiente térmico que vai do interior (núcleo central) até a superfície corporal (pele). Quando a temperatura ambiente encontra-se acima da zona de conforto térmico, o animal precisa perder calor para o ambiente (termólise). Quando a temperatura ambiente encontra-se abaixo da temperatura de conforto, o animal precisa produzir calor corporal (termogênese). DISSIPAÇÃO DE CALOR: EVAPORAÇÃO, CONDUÇÃO, CONVECCÇÃO, RADIAÇÃO. Evaporação: passagem do líquido para estado gasoso (respiração e suor). Método mais eficaz. Dependência: TEMPERATURA DO AMBIENTE, URA. Para cada litro de água evaporado = 584 kcal. a) o produto das glândulas sudoríparas, o suor: - A produção de suor decorre da excitação, pelo hipotálamo, dos centros sudoríferos de medula que, por intermédio do nervos correspondentes, chega até as glândulas sudoríparas; - a produção de suor é muito influenciada pelo tamanho e atividade destas glândulas e também pela área da superfície do corpo e seu revestimento. - O zebu e o cavalo suam bastante, já o bovino europeu é intermediário, o porco e o ovino lanado suam muito pouco. - Animais que suam pouco urinam mais no verão para eliminação do excesso dos fluidos orgânicos. b) Evaporação no aparelho respiratório: ◼ O ar inspirado, em contato com a umidade dos alvéolos pulmonares e das paredes dos condutos respiratórios, acarreta a sua evaporação, pois o ar expelido é quase saturado de vapor d’ água, o que contribui para a perda de calor. ◼ Para aumentar essa evaporação, quando os demais aspectos do aparelho termorregulador não são suficientes para evitar a elevação da temperatura corporal, o animal acelera o ritmo respiratório. b) Evaporação no aparelho respiratório: ◼ A aceleração do ritmo respiratório acarreta efeitos indesejáveis: ◼ A taxa elevada de movimento respiratório implica em grande atividade muscular do animal, a qual, aumentando consequentemente a sua produção de calor, anula em parte o seu objetivo, acarretando um verdadeiro círculo vicioso como também excessivo trabalho dos pulmões e coração. Condução: passagem de calor de uma partícula a outra. O transporte de calor por condução pode ocorrer tanto para fora como para dentro do corpo dos animais. Por condução: ◼ o aquecimento da água fria ingerida, principalmente ou de outros alimentos ingeridos frios, no interior do aparelho digestivo, rouba calor ao corpo. ◼ com temperatura ambiente elevada a ingestão de água aumenta muito, chegando este aumento atingir nos bovinos, cerca de 400%. Convecção: substituição de moléculas quentes pelas frias: Corrente de luido, líquido ou gasoso que absorve energia térmica em um dado local e então se desloca para outro, onde se mistura com porções mais frias. Radiação: não depende da temperatura e nem do ar ambiental, depende da superfície da pele. O animal irradia calor em objetos mais frios que ele e recebe a irradiação do calor de objetos mais quentes que ele. Essa eliminação de calor por radiação, condução e convecção é influenciada por diversos fatores, que podem ser do próprio animal ou do ambiente. São fatores que ocorrem no animal: a) Animais pequenos absorvem menos calor que os grande animais (maior relação massa/superfície). Isso leva a uma tendência dos animais diminuírem de tamanho nas zonas de clima quente como forma de aclimatação; b) o desenvolvimento da pele em dobras, pregas, barbelas, etc. que aumentam a superfície do corpo; c) pelagem e sua conformação; d) a existência de camada gordurosa, como no suíno, espessa camada de cobertura (toucinho) que, por ser má condutora de calor, dificulta a propagação do calor interior do organismo para a pele e conseqüente dissipação. São fatores do ambiente, que diminuindo a temperatura favorecem a eliminação do calor corporal: sombras, abrigos frescos e bem ventilados, possibilidade de contato com a água. Condições que concorrem para elevar a temperatura ambiente e dificultam a perda de calor corporal: abrigos fechados, aglomerado de animais, permanência no sol. Dentro da faixa de conforto térmico para os animais, 75% das perdas de calor se fazem por Condução, Radiação e Convecção (perdas sensíveis de calor) Em temperaturas elevadas a perda de calor se faz quase que totalmente por Evaporação. Perspiração sensível → eliminação visível de água através da pele (suor); Perspiração insensível → perdas de água através do expirado COMO GANHAM ENERGIA: Quimicamente através de processos metabólicos, quando transforma energia química contida nos alimentos em trabalho; Mecanicamente pela ação de forças físicas no organismo; Termicamente pelatroca de calor com o meio; PERDA E GANHO DE CALOR DEPENDE DE FATORES: a) Natureza física dos tecidos; Água → boa condutora de calor, favorecendo a dissipação Tecido adiposo → dificulta a perda de calor. Desta forma, a gordura, quanto mais superficial, mais dificulta a perda de calor. b) Fluxo de sangue nos tecidos; c) Parte superficial (área de superfície corporal); Quanto mais superfície, mais liberação de calor; Relação entre superfície (área) x massa (volume); Assim, quanto maior a massa em relação a superfície, pior é a dissipação. Ex: obesos. d) Natureza da superfície do corpo; Pelos ou lã detêm uma camada de ar protetora, agindo como isolante térmico; Pouco pelo: búfalos, suínos ◼ Mais pelo: bovinos ◼ Muita lã: ovinos; Glândulas sudoríparas (folículos pilosos). e) Cobertura que podemos por sobre a superfície do animal; ESTRESSE PELO CALOR: Ajustes fisiológicos: Vasodilatação; • Suor; • Aumento respiração; • Eriçamento dos pêlos; Ajustes comportamentais: Busca de sombra • Isolamento • Extensão dos membros • Busca de pisos frios • Molhar superfície corporal Redução do metabolismo diminuindo a produção de tiroxina pela tireoide, o que leva a falta de apetite; sudorese e taquipneia Mecanismos de defesa insuficientes, hipertermia acentuada, morte: temperatura retal: 42 a 45°C LIMITES DE TERMORREGULAÇÃO FRIO “Quando a temperatura do meio ambiente desce abaixo da temperatura crítica mínima, a manutenção da temperatura corporal a nível fisiológico depende da capacidade do aumento do metabolismo.” Fisiológicos: ◼ Vasoconstrição ◼ Piloereção Comportamentais: - Busca de abrigo - Lugares secos - Grupamento de animais A longo prazo: - Aumento das reservas de gordura - Aumento da espessura da pele Termogênese: Produção de calor dependendo do nível nutricional ◼ Tremores ◼ Estimulação das terminações do sistema simpático (adrenalina), simpático-ativas (noradrenalina), tireóide (tiroxina) e córtex adrenal (corticosteróide); ◼ Esses hormônios são responsáveis pela termogênese sem tremores, atuando a nível de músculo esquelético, no tecido adiposo e no fígado. Ocorre aumento do metabolismo. Produção de calor atinge ponto máximo; ◼ Ultrapassa ponto C (crítico), a produção de calor não consegue equilibrar as perdas provocadas pelo ambiente. ◼ Declínio... (reservas corporais) chegando a D (letal), na qual o animal morre de frio. MECANISMOS DE REGULAÇÃO TÉRMICA DOS ANIMAIS: Superfície: pele, pelame e aparelho sudoríparo ENERGIA SOLAR: A energia do sol se propaga por irradiação através de ondas eletromagnéticas. Estas ondas têm comprimentos diferentes e são medidas de acordo com a crista de pulsações, o número de cristas que passa em um determinado segmento em: ondas longas (infravermelhos), ondas médias (ultravioletas) e ondas curtas (gama e X). As propriedades destas ondas estão relacionadas com seus comprimentos. Assim: ondas curtas atravessam corpos opacos (+ agressivas), ondas médias atravessam corpos transparentes e ondas longas não atravessam corpos. Ao conhecermos os atributos anatomofisiológicos de adaptação dos animais, teremos condições de reduzir os efeitos da incidência da radiação solar, principalmente na região tropical, criando maior conforto e condições produtivas para os mesmos. SUPERFÍCIE CUTÂNEA: maior órgão em extensão; Maior linha de contato entre o organismo e ambiente (outra linha é o sistema respiratório nos seres terrestres e tecidos branquiais nos peixes). Constituição: ◼ Epiderme, derme e hipoderme; ◼ Anexos (pelos, lã, penas e penugens nas aves; estruturas córneas nos répteis; escamas nos peixes glândulas sudoríparas e glândulas sebáceas nos mamíferos). FUNÇÕES: Proteção do organismo contra perda de água e atrito; ◼ A pigmentação tem função protetora contra os raios UV; ◼ Através de suas terminações nervosas sensitivas, recebe informações sobre o ambiente e as envia para o SNC; ◼ Por meio dos seus vasos sanguíneos, glândulas sudoríparas e tecido adiposo, colabora na termorregulação do corpo. •A superfície cutânea, sua coloração e constituição anatômica, incluindo os folículos pilosos, as glândulas sudoríparas, as camadas de gordura e a irrigação sanguínea, são fatores fundamentais para as trocas térmicas com o meio. COR DA PELE: Pigmentação da epiderme: Melanina ◼ Produzida no Melanócito ◼ camada basal epiderme ◼ Base dos folículos pilosos ◼ Proveniente da tirosina ◼ Função: proteção contra raio ultravioleta Pigmentação da pele depende da quantidade de grânulos de melanina produzidos e inseridos nas células da epiderme, e não ao número de melanócitos ◼ Nº de melanócitos é o mesmo Animais de pelame malhado Indivíduos com epiderme permanentemente escura mantém geneticamente o nível de melanogênese Peles escuras impedem a passagem dos raios ultravioletas, anulando a ação eritematosa (queimaduras do sol). ESPESSURA DA PELE: A espessura da pele varia com: ◼ Região do corpo; ◼ Estado nutricional; ◼ Idade; ◼ Raça; ◼ Espécie; ◼ A pele fina é a mais indicada para os trópicos, pois favorece a perda de calor. A influência da pele na troca de calor do animal com o meio é determinada por duas características: extensão da pigmentação e espessura. Bos taurus - 8,15 mm; Bos indicus - 5,75 mm Aberdeen Angus – 5,75 mm; Animais novos tem a pele mais fina PELO O pelame dos animais é igual a vestimenta do homem e desempenha papel importante na adaptação e proteção contra o stress climático; A superfície dos mamíferos está coberta de pelo ou lã. O pelame constitui uma barreira à passagem da energia térmica, devido ao isolamento proporcionado pela estrutura física de suas fibras e às camadas de ar aprisionadas entre elas; A eficiência da cobertura, quanto a reflexão dos raios solares e dissipação de calor, está ligada ao: ◼ Tipo (pelo ou lã); ◼ Constituição dos folículos pilosos; ◼ Cor; O calor proveniente da irradiação solar pode ser três vezes o calor produzido nos processos metabólicos e que pode trazer sérios transtornos à fisiologia do animal. Pelos, penas e lã: fixa uma camada de ar aprisionado entre as malhas e fios com alta UR, dificultando a troca de calor por evaporação. Tipo de folículo: ◼ Folículo primário (pelo): ◼ diâmetro grande ◼ enraizado na derme: glândulas sebáceas, glândulas sudoríparas e músculo eretor. ◼ Folículo secundário (lã): ◼ diâmetro menor ◼ Enraizado na derme: glândulas sebáceas Cavalos e bovinos: ◼ Folículo piloso simples (primários), com pelos distribuídos uniformementes Suínos ◼ Folículos simples (primários) Constituição: ◼ Cutícula: é a delimitação do pelo, formada por células escamosas; ◼ Córtex : responsável pela cor dos pelos, constituída de células cornificadas com crescimento semelhante ao da unha; ◼ Medula : parte central do pelo e, sempre que estiver presente, será de cor preta; ◼ Bulbo: Contém os melanócitos. COLORAÇÃO DOS PELOS A cor do pelame está relacionada com a absorção e reflexão da radiação solar direta ou indireta. Pelagens claras, branca ou creme (baia), com pele de cor preta, é a combinação encontrada na maioria dos bovinos de raças tropicais Bovinos de raças de clima frio combinam pele rosada ou pálida com pelos escuros. Pelo comprido, grosso e denso: ◼ retém muito ar entre a pele e o meio ambiente, formando uma camada isolante dificulta a perda de calor. Bom para climas frios, pois protege a perda de calor; ◼ Pelo curto, liso e suave: ◼ facilita a perda de calor por convecção (animais que pelejam no verão) BOVINOS: em estresse calórico 30% de perda por evaporação respiratória e 70% por cutânea. Quanto mais espesso e denso for o pelame, maior dificuldade de eliminar calor latentevia evaporação cutânea. APARELHO SUDORÍPARO: As glândulas sudoríparas tem importante função no processo de termorregulação; Acima de 35oC os processos de dissipação de calor, tais como condução, radiação e convecção, são quase nulos ou desaparecem, ficando só a evaporação como elemento de dissipação; É através das glândulas sudoríparas que vai se dar esse fenômeno. Glândulas Sudoríparas: ◼ Forma e localização: ◼ Tubulares ◼ Longas ◼ Extremidade inferior enovelada ◼ Profundamente inserida na epiderme Produção: ◼ Eliminada através de canal que se abre no poro ou pelo ◼ São características de mamíferos (exceto aquáticos) Glândulas Sudoríparas: ◼ Tipos: ◼ Écrinas; composta pela parte secretora e excretora. Composição: 99% H2O e 1% NaCl + KCl. Abrem-se diretamente na superfície cutânea, e não são associadas ao folículo piloso; ◼ Somente em humanos. Pequenas e muito ativas. ◼ Apenas na palma da mão existem 2000 glândulas sudoríparas; ◼ É por essa razão que o homem pode viver em qualquer parte do mundo, pois tem o melhor sistema de dissipação de calor (reposição de água). ◼ Apócrinas; Tipo de glândulas dos animais domésticos; ◼ associadas aos folículos pilosos. Junto com o pêlo forma o sistema músculo sudoríparo. Composição: 94,4% H2O + 5% Cloretos e outros sais (matéria mineral) + 0,6% Albumina (proteínas). Funcionamento comparativo das glândulas sudoríparas de Bos taurus e Bos indicus: ◼ Número total de glândulas: não há diferenças significativas; ◼ A diferença está: 1) No volume: - Europeus:< volumosas, enoveladas; - Zebuíno:> volumosas, forma de saco.Mais largas e mais compridas. 2) Localização: Os Bos indicus apresentam glândulas mais superficiais, o que facilita a secreção e excreção. TAXA DE SUDAÇÃO: A atividade funcional das glândulas sudoríparas é quantificadapela taxa de sudação (g/m2/h). ◼ A taxa de sudação é uma característica sujeita a considerável variação em um mesmo indivíduo (pode ser um critério de seleção). ◼ Além disso, existem diferenças marcantes entre raças e grupos de animais, de acordo com o tipo de ambiente em que vivem. Taxa de sudação bovinos leiteiros: ◼ Holandesa preto e branco– 124 g/m²/h ◼ Holandesa vermelha e branco - 125 g/m²/h ◼ Jersey – 156 g/m²/h Fase de lactação a taxa de sudação foi maior dos 100 aos 200 dias atribuída ao metabolismo mais elevado. Taxa de sudação em eqüinos: ◼ Bretão – 486 g/m²/h; ◼ Anglo árabe- 369,8 g/m²/h/°C ◼ Mangalarga – 271,2 g/m²/h/°C. ÍNDICE DE CONFORTO TÉRMICO A utilização de índices bioclimáticos na produção animal permite uma avaliação mais precisa da situação ambiental, além de ser uma maneira confiável que possibilita a comparação de resultados zootécnicos obtidos com animais mantidos em diferentes regiões climáticas. Fatores a serem considerados: Ambiente: temperatura do ar, temperatura radiante, radiação solar, umidade do ar, vento, pressão atmosférica. INDICE DE TEMPERATURA E UMIDADE ITU = (0,8xT°C) + ((UR%/100)X (T°C-14,4)) + 46,4 Onde: T°C = temperatura ambiental; UR% - umidade relativa do ar; Este índice é muito usado, mas não é confiável, pois ele não detecta o efeito da radiação. Quando o ITU for menor ou igual a 72 o animal está em conforto, e quando o ITU for maior que 76 significa que a ambiência está sendo bastante prejudicial. Vacas Holandesas de grande porte ITU acima de 68 começam a sentir o estresse calórico. Vaca Jersey começa a sentir o estresse calórico com ITU acima de 75. A UR do ar é um fator climático que auxilia na determinação do conforto térmico ambiente e pode ser expressa pela seguinte equação: UR = (e/es) x 100 Em que: UR = umidade relativa do ar, em %; e = pressão real de vapor d’água na atmosfera, em hPa; es = pressão de saturação do vapor d’água , em hPa. ÍNDICE DA TEMPERATURA DO GLOBO NEGRO E UMIDADE (ITGU) ITGU = Tg + 0,36 Tpo + 41,5 Tg =Temperatura do globo negro Tpo= temperatura do ponto de orvalho Este índice é muito mais eficiente do que o ITU. Usando ITGU, está-se englobando não só a temperatura do ar mas também o efeito da radiação, da umidade relativa e o efeito do vento. O ITGU engloba em um único valor os efeitos de temperatura e de velocidade do ar, da umidade relativa e da radiação. QUANDO: ITGU < 72: o ambiente é propício para qualquer criação de animais europeus; 72 a 76: os animais elevam a frequência respiratória (FR) sem afetar basicamentea homeostase; 76 a 82: os animais elevam a FR, sua temperatura corpórea (tc) e há necessidade de manejo diário, alimentar e reprodutivo cuidadoso para se obtersucesso; 82 a 86: somente com meios artificiais de termólise haverá produção condizente como potencialgenético; ITGU > 86: caso quase insuportável. Economicamente será difícil obter sucessocom animais de grande precocidade e produção A temperatura do globo negro indica o efeito combinado da radiação, da temperatura absoluta do ar e da velocidade do ar, três do mais importantes fatores que afetam o conforto animal. A temperatura ótima para a produção de leite dependa da raça e o grau de tolerância ao calor e ao frio. NÍVEL DE ESTRESSE CALÓRICO EM BOVINOS: Respiração normal - 60 ou menos respirações / min; - Respiração pouco elevada - + 60 até 90 respirações/min; - Leve ofegar e salivação - 90 até 120 respirações/ min ; - Boca aberta, ofegar alto e salivação – 120 até 150 respirações/min; - Boca aberta, ofegar muito alto acompanhado pela língua para fora da boca e salivação excessiva; EFEITOS ECONOMICOS EM VACAS LEITEIRAS - Redução no consumo de alimento -10% estresse alto – 25% estresse severo - redução de 15 a 20% na produção de leite; - aumento de 1,72% na mortalidade embrionária; EFEITOS FISIOLÓGICOS EM VACAS LEITEIRAS - Temperatura retal maior que 39,4°C; - Freqüência respiratória acima de 100/min; - Baixa o metabolismo; EFEITOS DO CLIMA NA PRODUÇÃO DE CARNE Zona de conforto térmico de bovinos Bos taurus taurus – 0,5 a 15°C; Estresse calórico a partir de 26,5°C; Bos taurus indicus – 10 a 26,5°C; Estresse calórico a partir de 35°C; Zona de termoneutralidade SUÍNOS (61<ITGU<65) - propiciou melhor conforto para as matrizes e, consequentemente, uma melhor leitegada Zona intermediária (65<ITGU<69) -propiciou maior conforto para os leitões, não sendo ainda, valores desconfortáveis para as matrizes Zona de estresse térmico (69<ITGU<73), propiciou desconforto tanto para as matrizes, quanto para os leitões. A habilidade de leitões recém-nascidos para regular sua temperatura corporal é limitada, principalmente por causa do seu incompleto desenvolvimento hipotalâmico, o que é agravado pela pequena camada de gordura subcutânea e pelas poucas reservas corporais de glicogênio. Fatores que influenciam as temperaturas críticas superiores e inferiores. a) Nível de alimentação: quanto maior for o consumo de alimento, menor será a temperatura crítica inferior em função do calor fornecido ao animal pelo alimento, possibilitando-o suportar temperaturas efetivas ambientais mais baixas Fatores que influenciam as temperaturas críticas superiores e inferiores b) Manejo dos animais: O tipo de alojamento, individual ou em grupo, poderá influenciar a dissipação de calor do animal para o ambiente c) Temperatura do alimento: A temperatura da ração e da água consumida pode ter efeito, principalmente quando grande quantidade de água fria é consumida no período de inverno d)Temperatura e tipo de piso: A temperatura e o tipo de cama utilizada poderão influenciar a troca de calor animal-ambiente, modificando conseqüentemente, as temperaturas críticas dos leitões. EFEITOS DO AMBIENTE SOBRE A REPRODUÇÃO A reprodução é a função biológica mais importante dosseres vivos, especialmente dos mamíferos. Na produção animal, a reprodução assegura a multiplicação e difusão dos genes na população, a produção de leite, de carne e subprodutos. Do ponto de vista econômico, está estreitamente relacionada com a rentabilidade financeira de atividade pecuária. A reprodução é manifestação fenotípica que se expressa pelo sucesso do nascimento de um produto e esse é resultante de uma multiplicidade de eventos ligados aos desempenhos reprodutivos de machos e de fêmeas. Os fatores ambientais, principalmente os climáticos (temperatura, luz), alimentação e manejo reprodutivo, tem efeito direto sobre a performance reprodutiva dos animais. Como sabemos, fertilidade é um caráter quantitativo da baixa herdabilidade. O ambiente exerce marcada influência sobre a vida reprodutiva, com efeitos evidentes que resultam muitas vezes na supressão ou redução da eficiência reprodutiva. A literatura mostra que a eficiência reprodutiva dos ruminantes é geralmente menor nos animais localizados nos trópicos do que aqueles de zonas temperadas. A alta temperatura da maioria dos ambientes tropicais, afeta os processos reprodutivos diretamente e indiretamente através do stress na produção. Os efeitos do clima sobre a vida reprodutiva são bastante evidentes, suprimindo ou reduzindo a eficiência reprodutiva; A reprodução ainda se reflete sobre outras produções (leite, ovos, etc.) que são dependentes do bom funcionamento reprodutivo; Isso se reflete em consideráveis perdas econômicas para o produtor rural. Uma fecundação, por si só, não assegura sucesso reprodutivo. É necessário que esta seja sucedida por múltiplos eventos igualmente exitosos, a saber: nas fêmeas - fixação e implantação do zigoto no útero, desenvolvimentos embrionário e fetal de indivíduo viável, gestação a termo e parição sem intercorrências, lactação suficiente para nutrir adequadamente o produto, dando-lhe condições maternas compatíveis com sua demanda potencial para crescimento, puberdade precoce e parições regulares; nos machos - produção qualitativa e quantitativa de espermatozoides suficiente para assegurar a indispensável capacidade fecundante, conjuntamente com a libido e capacidade de serviço que habilita-os à procriação; Eficiência reprodutiva: ◼ Efeitos sobre os machos; ◼ Efeitos sobre as fêmeas; ◼ Efeitos sobre a inseminação artificial; ◼ Efeitos sobre a transferência de embrião. EFEITOS SOBRE A REPRODUÇÃO DOS MACHOS Puberdade: ◼ Início da produção espermática ◼ Pode ser retardada: ◼ Bovinos ◼ Suínos Libido (observada em carneiros e touros): ◼ Diminuída ◼ Células de Leydig → produzem testosterona quando estimuladas pelo LH: ◼ Em altas temperaturas, redução da produção de testosterona, com tendência de retorno a normalidade após o estresse calórico. Estrutura: ◼ Testículos menores: ◼ Menor qualidade e produção ◼ Túbulos seminíferos degenerados ◼ Menor qualidade e produção; Sêmen: ◼ Temperaturas ambientes superiores a 29oC influencia a produção e qualidade do sêmen; ◼ Existe também uma relação positiva entre o número de espermatozoides anormais e mortos e o nível da temperatura ambiente. Sêmen: ◼ Redução de volume ◼ Baixa produção de espermatozoides ◼ Menor concentração de espermatozoides ◼ Queda da motilidade (movimentos ascendentes) ◼ Aumento de formas anormais Diminuição da capacidade de fertilização dos óvulos Termorregulação testicular: Mantém a temperatura testicular, em média, 5ºC inferior a corporal Criptorquidismo: ◼ Altas temperaturas da cavidade abdominal ocasionam degeneração do epitélio germinativo. Esterilidade. Exceções: galo, tatu, elefante. EFEITOS SOBRE A REPRODUÇÃO DAS FÊMEAS Principais fatores responsáveis pela redução da eficiência reprodutiva de vacas submetidas a altas temperaturas ambientais: ◼ Redução na taxa de fertilização; ◼ Aumento da mortalidade embrionária. Puberdade: ◼ Retardo em novilhas 13 meses - 27oC; 10 meses - 10oC ◼ Instinto sexual diminuído em novilhas Atraso é devido ao lento crescimento de animais pouco adaptados aos trópicos Época do cio: ◼ Maior influência em relação luz/escuridão ◼ Ovelhas: % inversamente proporcional a duração do dia ◼ Equinos: % diretamente proporcional a duração do dia ◼ Bovinos: anestro quando inverno (frio e alimentação limitada). Primavera estimula aparecimento de cio. Ciclo estral e ovulação: ◼ Altas temperatura não afetam ciclo de fêmeas de ovinos e suínos ◼ Bovinos: ◼ Aumento da duração do ciclo ◼ Aumento de ovulações silenciosas ◼ Redução do período de cio (18 para 10 horas) Hormônios do ciclo estral: ◼ Principais hormônios envolvidos: ◼ FSH ◼ Estrógeno ◼ LH ◼ Progesterona Hormônios do ciclo estral: Hormônios do ciclo estral: ◼ Baixo nível de estradiol Gestação e desenvolvimento fetal: Calor: ◼ Abortos; ◼ Absorção embrionária; ◼ Malformações fetais; ◼ Baixo peso ao nascer. Gestação avançada e período periparto: ◼ Filhotes mais leves, menos desenvolvidos ◼ Aumento do número de natimortos (baixa capacidade de termorregulação) Frio: ◼ Aumento do período de gestação. EFEITOS SOBRE A REPRODUÇÃO INSEMINAÇÃO ARTIFICIAL Elimina a redução da fertilidade do touro (de acordo com o sêmen coletado) MAS Não elimina os problemas reprodutivos das fêmeas. Taxa de concepção por inseminação possui correlação indireta com temperatura corporal da fêmea Diminuição no retorno a inseminação A redução do período de cio e a incidência do cio silencioso, como já foram citados, são fatores que prejudicam a observação do momento da ovulação e como consequências do stress calórico em vacas adultas, são passíveis de reduzir o sucesso da inseminação artificial; Índices baixos de fertilidade são observados em vacas com temperatura corporal alta durante a inseminação. WILCOX observou que a temperatura da urina de vacas apresentou correlações negativas com o dia da inseminação e com o dia após a inseminação, onde um aumento de 0,5°C na média da temperatura da urina no dia da inseminação (38,6°C) e no dia após a inseminação (38,3°C), diminui a taxa de concepção em 12,8 e 6,9% respectivamente. A diminuição da qualidade do sêmen, por ação do aumento da temperatura em curto espaço de tempo, assume importância prática quando é relacionada com a queda da fertilidade das fêmeas inseminadas com este sêmen. O retorno à normalização do sêmen se dá gradualmente e depende da duração e da intensidade do stress térmico. A fertilidade normal é observada em aproximadamente 60 dias após o stress; O congelamento do sêmen do touro zebu foi prejudicado quando os animais foram expostos a ambientes com 30 a 36°C durante 54 dias antes da coleta do sêmen. TRANSFERÊNCIA DE EMBRIÕES Temperatura altas nos primeiros dias da transfência: ◼ Reduz a sobrevivência do embrião ◼ Importante temperatura correta na fase de divisão Efeitos nas aves: ◼ Temperatura acima de 32ºC diminuem... ◼ Produção de ovos ◼ Peso médio dos ovos ◼ Qualidade da casca
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