Upload
lamhanh
View
215
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1/97 Ambiência na produção de suínos
Produção de suínos
Eduardo ViolaQualyfoco Consultoria [email protected]
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 tropicalClimas quentes
Média anual: 20°C – variação ±5°CPluviosidade: chuvas periódicas >750 mm/anoSolos antigos, relativamente duros, lixiviados
Clima subtropicalClimas quentes
Temperatura média anual: 21°C – variação ± 13°CPluviosidade: chuvas periódicas > 1200 mm/anoSolos 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 carneGenética
NutriçãoSanidadeManejo genéticaAmbiente
Ambiente na instalaçãoImpacto direto sobre a produçãoImpacto indireto sobre a produção
Importante entender:Como e por que o ambiente influência os suínosComo 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 constanteTemperatura cutânea: aumenta ou diminui em resposta a temperatura ambiente
Temperatura normal média: 38,8 a 39,2°C
Regulação temperatura corporal: mecanismo de feedbackCentros termorreguladores do hipotálamo
Termorreceptores na pele e tecidos profundos
7/97 Ambiência na produção de suínos
Conforto térmico
Centro termorregulador do hipotálamoDetectam temperatura quenteDetectam temperatura fria
Desencadeia respostasAumento da temperatura corporalRedução da temperatura corporal
SuínosSistemas termodinâmicos abertos
Troca de energia com o meioAmbiente externo afeta o ambiente internoMecanismos termorreguladores realizam ajustes fisiológicos e mantém o equilibriotérmico – temperatura corporal
9/97 Ambiência na produção de suínos
Os suínos e o meio
Fatores do ambiente térmicoTemperaturaUmidadeRadiaçãoVento
AlteramBem estar animalProdutividade animal
Efeitos primáriosEfeitos secundários
Atuação diretaAtuação 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
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 aliementosAumenta a circulação periféricaAumenta a respiração– troca calorAumenta a sudoresePiloereção
Respostas comportamentais ao calor
Buscam abrigo - sombraReduz atividadeAnimais se espalhamBuscam locais umidos
Respostas fisiológicas ao frio
Aumento do consumo de aliementosRedução da circulação periféricaAumento da termogenese – tremorPiloereçãoQueima de tecidos gordurososUtilização da proteína muscular
Respostas comportamentais ao frio
Buscam abrigoAumentam atividadeAnimais se aconchegam
15/97 Ambiência na produção de suínos
Produção de calor e temperatura de homeotermos em relação a temperatura ambiente
D
Hipotermia
Má
xim
o C
alo
r M
eta
bó
lico
Te
mp
era
tura
C
ríti
ca
C B’ C’ D’
Te
mp
era
tu
ra
Crí
tic
aH
ipe
rte
rmia
A’AB
Região de Termoneutralidade
Conforto Térmico
Estresse por Calor
Estresse por frio
Mo
rte
po
r F
rio
Mo
rte
po
r C
alo
r
Região de Sobrevivência
Baixa Temperatura Alta Temperatura
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 - TermóliseDissipação do calor
Evaporativa Glândulas sudoríparas
Respiração
Fezes e urina
Perda de peso metabólico
Não evaporativa Condução
Convecção
Radiação
VasoldilataçãoVasoconstriçãoPelagemPenasSuperfícies relativas
ApendicesOrelhasPregas
20/97 Ambiência na produção de suínos
Trocas de calor
• Ambiente térmico– Temperatura do ar– Umidade– Radiação– Vento
Alteram o bem estar animalModificam a produtividade
Efeitos diretosEfeitos 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 animalPesoIdadeEstádio fisiológicoNível de alimentaçãoGenética
Fatores ligados ao ambienteTemperaturaVelocidade do arUmidade relativaTipo de pisoEnergia 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 corporalAciona processos para a produção de calor
Consumo de alimentoAtividade muscular Regulação química do calor
23/97 Ambiência na produção de suínos
Trocas de calor - Suinos X ambiente
CategoriaTemperatura 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)
ConduçãoConvecçãoRadiação
Calor Latente (evaporativo)
EvaporaçãoCondensação
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
RadiaçãoTroca de calor através de ondas magnéticas entre superfície corporal de dois corpos
ConduçãoTroca de energia térmica por colisão. Necessita o contato direto
ConvecçãoTroca de calor através de correntes de convecção
Insolação diretaInsolação indireta
ÁguaArMateriais sólidos
Temperatura da superfície corporalTemperatura 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 arTemperatura ambienteMovimento 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°CTemperatura 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
Perd
a de
cal
or, k
cal/a
nim
al/h
ora
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
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 fisiológicaO organismo em favor da sobrevivência em um ambiente específico (Prosser, 1964)Reações fisiológicasReações 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 periféricaRedução da área superfícial
Respostas comportamentais
Aumento do tônus muscularTermogenese e aumento da atividade voluntáriaAumento da secreção de hormonios da tireóideAumento do apetite
36/97 Ambiência na produção de suínos
Aumento da perda de calor
Redução da produção de calor
Estimulado pelo calor
Vasodilatação periféricaAumento da área superfícialAumento da respiração
Perda de CO2Perda de água
Respostas comportamentaisEnterram na terra/águaAumento produção de urina
Aumento de consumo de águaDiminuição do tônus muscularReduz atividade voluntáriaReduz secreção de hormônio da tireóideRedução 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 9,3Adaptado Flores et al., 1989 P<0,01
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 calorAlcalose 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 METABÓLICAAdição de ácido no organismo
DiabetesJejum
Perda de Bicarbonato (HCO3)Diarréia
41/97 Ambiência na produção de suínos
Alcalose respiratóriaAumento da ventilação alveolarDesproporcional a produção endógena de CO2
Reduz concentração ácido carbônico (HCO3)Estímulo
Toxidade de amôniaESTRESSE POR CALOR
Compensada por ACIDOSE METABÓLICAAdição de ácido no organismo
DiabetesJejum
Perda de Bicarbonato (HCO3)Diarréia
H2CO3HCO3
- +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
44/97 Ambiência na produção de suínos
Controle térmico – sistemasSistemas Naturais
– Manejo– Densidade– Características das instalações
• aberturas laterais• tipo de telhado• manejo de cortinas• sombreamento
Maximização do sistema naturalredução da insolação solar nas superfícies externasEliminação da radiação solar diretaControle da velocidade dos ventosForro 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