Ciência que estuda as relações entre os animais e o clima

É necessário informações sobre o clima e animais, abrangendo o conhecimento dos elementos meteorológicos, das respostas fisiológicas e comportamentais dos animais, visando sempre a garantia do bem-estar animal e aumento de sua produtividade.

Informações climáticas mais importantes para a caracterização do ambiente de produção animal:

• temperatura de bulbo seco (tbs), • umidade relativa (UR), • velocidade (v) do ar, • radiação solar • precipitação.

Condições climáticas inadequadas à produção causam redução no redução no desempenho produtivodesempenho produtivo e reprodutivo dos animais. 

Conforto e desconforto térmicoO ambiente térmico engloba :• os efeitos da radiação solar, • temperatura de bulbo seco do ar (tbs), • velocidade do ar (v), • umidade relativa (UR) • temperatura efetiva (tef)

• Seus efeitos sobre os animais são avaliados pelo comportamento e respostas fisiológicas.

A produção animal = potencial genético + nutrição + sanidade + manejo + fatores ambientais.

O ambiente constitui-se em um dos responsáveis pelo sucesso ou fracasso dos empreendimentos, uma vez que pode ser definido como a soma dos impactos dos meios biológicos e físicos circundantes sobre os animais

CURTIS, 1983.

 Ambiente térmico vs produtividade

Para que o animal possam expressar todo o seu potencial genético desenvolvimento do ambiente de criação. 

Temperatura do arTemperatura do arA tbs é o principal elemento climático para o conforto térmico e funcionamento geral dos processos fisiológicos, por envolver a superfície corporal dos animais, afetando diretamente a velocidade das reações que ocorrem no organismo e influenciando a produção animal.Conhecimento das temperaturas médias, máximas e mínimas da região é fundamental:

• o projeto e manejo de instalações

• escolha dos materiais mais adequados

• definição do tipo de ventilação a ser adotada,

Umidade relativaUmidade relativa

A UR + tbs = dissipação de calor pelos animais. Altos valores de tbs e UR = danosos para a produção zootecnia, No interior de instalações a UR depende:• temperatura do ambiente

• fluxo de vapor d’água oriundo :• dos animais, • das fezes e/ou da cama•do sistema de ventilação

BAIÃO, 1995; ZANOLLA, 1998.

  Velocidade do arVelocidade do ar Renovação do ar no interior permite:• redução da transferência de calor da cobertura, facilitando as trocas de calor corporal por convecção e evaporação • diminui o excesso de umidade ambiente • diminui o excesso gases :NH3, CO2  advindos da cama, da respiração e dos excrementos, evitando as doenças pulmonares.

BAETA e SOUZA, 1997

  Velocidade do arVelocidade do ar

Estudos realizados por YOUSEF (1985) e MEDEIROS (2001), sobre a influência do ambiente térmico na produtividade de frangos de corte entre a 4ª e a 6ª semanas de idade, verificaram que as faixas de tbs, UR e v que resultam em maior desempenho, ocorrem entre 21 e 27°C, 50 e 70% e 0,5 e 1,5 m s-1, respectivamente.

a b c

Figura 2. Tela do programa para classificação da condição de conforto de suínos mostrando três diferentes cenários: a) suínos em movimento – classificação inválida, b) suínos em repouso – ambiente confortável e c) suínos em repouso – ambiente frio (XIN & SHAO, 2005).

(a) (b) (c)Figura 4. (a) Sistemas de marcação de aves por meio de cores; (b)  aquisição e análise das imagens composto por câmeras instaladas em uma câmara climática; (C) computador equipado com placa de aquisição de dados e programas computacionais para a aquisição e análise de imagens (BARBOSA FILLHO, 2004).

O clima atua diretamente sobre os animais domésticos, através de seus agentes.

A temperatura é o componente do clima de > importância porque exerce ação acentuada sobre os mamíferos e aves. São homeotérmicoshomeotérmicos habilidade de controlar sua temperatura corporal dentro de uma faixa estreita, quando expostos a grandes variações de temperatura.A temperatura interna constante, independente da temperatura ambiente os animais são dotados de aparelho fisiológico termorregulador.

Superfície da pele

Receptores da sensação de frio ou calor

Recptores de frio Recptores de calor

Cérebro Sist. Nervoso Hipófise Tireóide Sist. Circulatório Sist. Respiratório Glând. Sudorípara

Vasoconstrição Aumento do apetite Eriçamento dos pêlosCalafrios Aumento do metabolismo

Vasodilatação Sudação Aceleração do ritmo resp. Diminuição do apetite Acamamento dos pêlos Redução do metabolismo

produção de calor eliminação de calor

O efeito do calor na temperatura corporal é determinada:• clima• temperatura do ar• umidade e radiação solar• disponibilidade de água e alimento.

As fontes disponíveis de alimento e água alimento e água em ambientes quentes exercem influência na temperatura do corpo através das interações fisiológicas entre: metabolismo energético que libera calor para mantença e atividade produtivas água que entra no sistema via metabolismo água que entra no sistema via metabolismo intermediário e resfriamento evaporativointermediário e resfriamento evaporativo

a) produção de calor no interior do organismo (termogênese), pela oxidação dos elementos nutritivos dos alimentos e energia dispendida no metabolismo basal, para o crescimento e toda atividade fisiológica produtiva;

b) aquisição de calor: quando a temperatura ambiente (à sombra ou ao sol) é superior à da superfície do corpo do animal, o corpo adquire calor que se propaga do ambiente para o animal, por radiação e condução, da radiação solar (direta ou refletida) e da temperatura do ar

• O animal produz calor quando transforma energia produz calor quando transforma energia química contida nos alimentos em trabalho. química contida nos alimentos em trabalho.

• No campo, o animal pode absorver calorabsorver calor direta ou direta ou indiretamente da radiação solarindiretamente da radiação solar.

• Absorção de calor + calor metabólico = ganho de calor ganho de calor do animal, que deve ser perdido,que deve ser perdido, para que o animal permaneça em estado de homeostase (capacidade do corpo para manter um equilíbrio estável a despeito das alterações exteriores; estabilidade fisiológicaestabilidade fisiológica).

Eliminação de calor corporal com temperatura ambiente < que a da superfície do corpo.

O eriçamento dos pêlos, também comandado pelo hipotálamo, mantem uma camada de ar isolante entre a superfície da pele e o ambiente, diminui a perda de calor

Eliminação de calor por radiação, condução e convecção

a) a relação entre tamanho (peso) do indivíduo e sua superfície corporal = animais < requerem uma > produção de calor por unidade de peso do que grandes animais, a fim de manter o equilíbrio energético ou homeostase. b) o desenvolvimento da pele em dobras, pregas, barbelas, etc. que aumentam a superfície do corpo; c) pelagem e sua conformação;

Fatores que favorecem a eliminação do calor corporal: • sombras, • abrigos frescos e bem ventilados, • contato com a água, etc.

Fatores que dificultam a perda de calor corporal:• abrigos fechados, • aglomerado• permanência no sol.

d) 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.

Eliminação do calor por evaporação Nos climas quentes, a evaporação é o principal processo de eliminação do excesso do calor corporal. Ela é prejudicada pela umidade do ar elevada e favorecida pelos ventos. A evaporação processa-se na superfície do corpo, mas ocorre também no seu interior, na intimidade do aparelho respiratório.

A umidade que se evapora na superfície do corpo pode ser: A umidade que se evapora na superfície do corpo pode ser: a)o produto das glândulas sudoríparas o suor. a produção de suor é o influenciada pelo tamanho e atividade das glândulas e também pela área da superfície do corpo e seu revestimento. Ex: - zebu e o cavalo suam bastante,

- bovino europeu, o porco e o carneiro lanado suam muito pouco.

b) origem externa imersão em lagos, rios, etc. c) difusão, através da pele dos fluidos orgânicos dilatação dos vasos sangüíneos da pele, aumentando o volume de sangue nesses vasos, favorece essa difusão animais que não suam, ou suam pouco, a maior ingestão de água acarreta > produção de urina:

animai que suam (zebu) urinam mais no inverno suam pouco (taurinos) urinam mais no verão;

deficiência de suar = grande produção de saliva;

Faixa de conforto Faixa de conforto Faixa de temperatura ambiente dentro da qual o animal mantém a sua temperatura do corpo sem necessidade do mecanismo termorregulador. O equilíbrio térmico processa-se naturalmente. Os valores mínimos e máximos dessa faixa, influenciados por outros fatores do clima, variam nas diversas espécies domésticas.

Temperatura crítica superior - Hipertermia Temperatura crítica superior - Hipertermia Há um limite da temperatura ambiente = temperatura críticatemperatura crítica: o mecanismo termorregulador não tem capacidade de assegurar o equilíbrio térmico, ocorrendo em consequência a hipertermia, a elevação acima do nível normal da temperatura do corpo, provocada pela elevada temperatura ambiente. O stress calórico = animais são expostos a temperatura ambiente acima da sua temperatura crítica superior.

QUADRO . Valores normais médios de temperatura retal, ritmo respiratório e pulsação nas principais espécies domésticas (animais adultos).

“zona de conforto” ou de “termoneutralidade”, Faixa de temperatura ambiente na qual o calor dissipado pelo animal corresponde ao calor mínimo produzido metabolicamente. A “máquina viva” teria aí o seu máximo conforto e em consequência um menor desgaste, mais saúde, melhor produção.

Dentro da zona de termoneutralidade, a temperatura corporal mantém-se constante com mínimo esforço dos mecanismos termorreguladores. Existe também temperaturas críticas altas e baixas. Quando ultrapassadas, o animal sofre em seu rendimento.

QUADRO . Limites da temperatura para gado leiteiro de acordo com a idade e status fisiológicos.

BRODY, afirma que a zona de conforto varia de 1 a 16ºC para o gado bovino europeu e de 10 a 27ºC para o gado zebuino. Segundo a literatura, acima de 16ºC em gado bovino europeu e 27ºC em gado indiano, há ativação dos mecanismos termorreguladores verificada pelo aumento do ritmo respiratório e evaporativo; acima de 26,5ºC em gado europeu e 35,0ºC em gado indiano os mecanismos de compensação começam a falhar, acarretando rápido aumento da temperatura retal, declínio na ingestão de alimentos, na produção de leite e no peso corporal. Autores comentam que quanto menor a temperatura noturna, maior a tolerância à temperatura diária, em bovinos. As raças Holandesa, Jersey, Parda Suíça e Brahma apresentam diferentes graus de tolerância ao calor, sendo a Holandesa a de menor tolerância e a Brahma a de maior tolerância.A Holandesa tem sido bastante difundida, graça a sua elevada produtividade, ainda que sejam maiores suas exigências alimentares, sanitárias e de manejo. Alguns autores, afirmam que os bovinos das raças européias cessam a ruminação à temperatura de 32 e 33ºC.

FIGURA . Representação esquemática das temperaturas críticas do meio ambiente e as zonas abrangidas por elas.

QUADRO . Efeito do stress térmico no consumo de alimentos.

Tanto em temperaturas elevadas como baixas ocorre queda na produção de origem animal, seja por insuficiência de energia alimentar, seja por indisponibilidade de energia para o processo produtivo.

A literatura reporta que uma variação diurna de temperatura de 21,5 a 38,5ºC reduz de 20 a 35% a ingestão de alimentos em bovinos Holandeses, havendo pouco efeito, menos de 10% em bovinos Jerseys. O aumento no consumo de água é a maior resposta ao desconforto térmico, onde, a água consumida é utilizada primariamente como veículo de dissipação de calor.

Sob condições a campo, a ingestão aumenta rapidamente em temperatura ambiente acima de 27ºC, podendo as necessidades alcançarem valores de 1,2 a 2 vezes mais do que os requerimentos da termoneutralidade (BEEDE & COLLIER).

QUADRO . Efeito da temperatura da água no consumo em vacas sob stress térmico.

QUADRO. Balanço de água em vacas leiteiras lactantes e secas submetidas a diferentes temperaturas ambientes.

Efeito da temperatura na reproduçãoEfeito da temperatura na reprodução

A alta temperatura afeta os processos reprodutivos diretamente e indiretamente através do stress na produção.

Nos machos:• esterilidade estival,• degeneração do epitélio germinativo, • dimunuição da produção de sêmen, • queda da fertilidade.

Nas fêmeas:• retardamento da maturidade sexual,• interferência na fertilidade do óvulo e na sua implantação no útero,• interrupção da prenhez.

Comportamento sexual Comportamento sexual Vários trabalhos citam que em condições de calor intenso há redução do nível de libido no macho, de modo geral, e que a queda de temperatura diminui o nível de atividade sexual no macho. Segundo FRASER, a atividade sexual do macho é menor durante as horas de maior radiação solar, podendo ocorrer impotência sexual.