Теплообмен между животными и внутренней средой животноводческого помещения.

Источником образования энергии, необходимой для жизнедеятельности и образования тепла в организме, служат корма; в критических же ситуациях расходуются резервы тела животных.

Наряду с процессами образования тепла в организме постоянно происходят его потери. Однако организм использует только часть его. Если среда, окружающая животное, холодная, то потери тепла могут возрасти до размеров, невыгодных организму. При высоких температурах воздуха окружающей среды возможности организма увеличить отдачу тепла физическим путем еще более ограничены.

Под теплорегуляцией понимают способность организма адаптироваться к высоким и низким температурам среды, поддерживая температуру тела на постоянном уровне.

Механизм теплорегуляции с одной стороны, заключается в повышении или уменьшении образования тепла в организме, а с другой – в увеличении или уменьшении отдачи его в окружающую среду. Первую часть, зависящую от изменений энергетического обмена, называют химической теплорегуляцией, а вторую, связанную с рассеиванием тепла из организма, – физической.

У взрослых животных повышение температуры окружающей среды сопровождается усилением энергетического обмена, так как при этом происходит учащение дыхания и кровообращения, потоотделения. Однако у молодняка, с хорошо выраженной с первых дней жизни химической терморегуляцией, при повышении температуры воздуха не всегда увеличивается энергетический обмен, чаще происходит уменьшение потребления кислорода, с чем связана более высокая устойчивость новорожденных животных к повышенной температуре воздуха.

На снижение температуры окружающей среды, как взрослые, так и новорожденные животные реагируют увеличением потребления кислорода.

Химическая терморегуляция у сельскохозяйственных животных в условиях высоких температур проявляется слабо, а температурный гомеостаз у них обеспечивается хорошо развитой физической терморегуляцией. Следовательно, сельскохозяйственные животные лучше приспособлены к пониженным температурам воздуха, чем к повышенным. Это обусловлено особенностями химической терморегуляции, строением кожи и кровеносных сосудов.

Микроклимат во многом может способствовать или препятствовать эффективности функционирования физиологических механизмов сохранения или отдачи тепла организмом, то есть физической терморегуляции.

Взрослые сельскохозяйственные животные при оптимальных микроклиматических условиях отдают тепло: конвекцией и радиацией – примерно по 25-30 %, проведением – до15 %, испарением с кожи – до 6-7 %. Остальные 15-20 % тепла животные теряют на нагревание пищи и воды (около 6-8 %), вдыхаемого воздуха и испарение воды в легких (около 5 и 9 %), а также с калом, мочой, молоком (около 0,7-1 %). Основные пути потери тепла организмом связаны с кожей – около 80 %. Однако взаимоотношения между вышеперечисленными путями значительно меняются в зависимости от микроклиматических условий (температуры). Так, потери тепла излучением зависят от разницы между температурой кожи тела животного и радиационной температурой.

Для создания комфортных условий животным помещения для их содержания следует строить из материалов с низкой теплопроводностью. Нахождение животных, особенно молодняка, в зданиях из железобетонных конструкций (стены, пол, потолок) в зимний период всегда ведет к увеличению тепло потерь организмом путем радиации, а в сильно нагреваемых помещениях летом – к перегреву и тепловому удару.

При потере тепла проведением возможны два пути: соприкосновение тела животного с окружающим воздухом – конвекция и с предметами (пол, стена, перегородки) – кондукция. Ведущее место занимает конвекция. Потери тепла конвекцией прямо пропорциональны разности между температурой кожи и воздуха. При низких температурах воздуха отдача тепла конвекцией и радиацией возрастает. Повышение температуры воздуха ведет к снижению потерь тепла конвекцией, а при температуре 32-35˚С, равной температуре кожи животного, - к их прекращению. Увеличение скорости движения воздуха способствует повышению потерь тепла конвекцией. Однако воздух, движущийся с большой скоростью, не успевает нагреваться у тела животного и ненамного усиливает потери тепла организмом. Но большие скорости ветра оказывают раздражающее действие на животных.

Накопление влаги в воздухе ведет к увлажнению шерстного покрова, к увеличению его теплопроводности. Кроме того, намного возрастает и тепло усвояемость влажного воздуха. Поэтому теплопотери организма животного за единицу времени здесь будут повышены по сравнению со средой с сухим воздухом. Такой же большой теплоусвояемостью обладают полы из бетона, керамических плиток и иных теплопроводных материалов. Кондуктивные теплопотери организма животных (особенно молодняка) при содержании на таких полах, если они влажные и не покрыты подстилкой, в несколько раз выше, чем на деревянных.

Значительные потери тепла связаны с испарением пота с поверхности тела животного, поэтому с повышением температуры внешней среды, приближением ее значений к температуре тела за счет испарения является единственно возможным путем. Данный путь для большинства животных очень эффективен, но только в том случае, если имеются условия для испарения пота.

У лошади, особенно во время тяжелой работы, потоотделение бывает настолько обильным, что пот стекает по шерсти, не успевая испаряться, охлаждающий эффект такого потения небольшой. В связи с тем, что усиление движения воздуха повышает потери тепла конвекцией и испарением, при высоких температурах среды его следует считать благоприятным фактором. Это используют в практике и увеличивают вентиляцию животноводческих помещений в летний период.

Безветренная погода при высокой температуре воздуха (особенно влажного) ухудшает теплоотдачу организма, способствует перегреву. Значительные скорости движения воздуха при пониженной его температуре и повышенной влажности резко усиливают потери тепла, в том числе испарением, и могут привести к простудным заболеваниям. При оптимальном (комфортном) микроклимате создаются наилучшие условия для функционирования сложных и постоянно действующих механизмов терморегуляции.

Функционирование системы терморегуляции служит примером обеспечения гомеостаза организма в условиях постоянных и тесных взаимоотношений его с динамичной средой. Регуляция теплообмена в организме сельскохозяйственных животных кроме теоретического имеет большое практическое значение, так как они часто пребывают в естественных климатических условиях (на пастбище, выгуле). Здесь отдача тепла намного возрастает, особенно при понижении температуры и увеличении скорости ветра, а также при увлажнении шерсти (при дождливой погоде, снегопаде) и ложа. Все это ведет к развитию в организме животных сезонных приспособлений (густой шерстный покров, много подкожного жара, процесс линьки, особенности строения кожи).

Благодаря наличию густого, а нередко и длинного шерстного покрова с подшерстком, сохраняющийся в нем воздух создает на поверхности кожи свой, особенный микроклимат, служащий хорошим защитным буфером для организма при резких колебаниях климата. Принципиальное значение такого собственного микроклимата следует учитывать при стрижке животных или иных хозяйственных технологических процедурах. Обычно стрижку проводят во время установившейся хорошей погоды, так как в первые дни после стрижки потери тепла организмом увеличиваются на 30 % и более.

Необходимо также учитывать видовые, породные и возрастные особенности терморегуляции. Так, теплоотдача испарением наибольшая у лошадей, меньше – у крупного рогатого скота и свиней и практически отсутствует у собак и птиц.

У новорожденных животных почти не развиты механизмы регуляции теплоотдачи. Постоянство температуры тела у них регулируется усилением или ослаблением обмена веществ, то есть химической терморегуляцией. Это требует поступления энергетически полноценного корма, что в определенной мере восполняется за счет молозива, содержащего богатые энергией жиры, белки и углеводы.