Влияние солнечной радиации на организм животных

Световая энергия солнца, аккумулированная растениями, широко используется животными организмами, преобразуясь в белки, жиры, углеводы и другие питательные вещества, составляющие основу жизненных процессов. В процессе эволюции высшие животные приспособились также к непосредственному восприятию света: у них развились специальные анализаторы – органы зрения. С того времени интенсивность и продолжительность освещения спектральный состав света, а главное периодическая смена дня и ночи стали предопределять ритмичность и интенсивность физиологических процессов в организме и оказывать существенное влияние на воспроизводство, рост и развитие животных.

Биологическое действие солнечной радиации на организм животного связано с ее качественным составом у поверхности Земли. Инфракрасные тепловые лучи влияют на организм как непосредственно, так и через окружающие животных предметы. Тело животных непрерывно поглощает, и само излучает инфракрасные лучи (радиационный обмен), и этот процесс может значительно изменяться в зависимости от температуры кожи животных и окружающих предметов. В более холодной среде, чем температура тела, организм животного сам излучает тепло. Однако излишнее интенсивное инфракрасное облучение может вызвать тепловой удар и ожоги на коже.

Видимый свет имеет большое значение в жизни животных. Влияние света на организм осуществляется главным образом через зрительный аппарат, который тесно связан с центральной нервной системой. Благодаря этому животные приобретают возможность ориентироваться в пространстве и осуществлять разнообразные акты поведения. В этом отношении особо важное значение имеет прием корма, так как большинство видов животных принимают корм на свету.

Воздействие света в организме животных вызывает значительные биохимические и физиологические изменения. В результате этого происходит перестройка организма, сопровождающаяся целым комплексом изменений, степень которых во многом зависит от возраста животных. Видимые лучи света оказывают влияние на функцию центральной нервной системы и через нее рефлекторно на функции других органов. Видимый свет повышает функцию эндокринных органов, которые вырабатывают в значительных количествах гормоны с многообразным действием. Световые лучи оказывают значительное влияние на развитие яйцеклеток, течку, продолжительность случного периода и беременности. Известно, что животные в природе размножаются в определенные периоды года. Весной с увеличением интенсивности солнечной радиации и усилением секреции половых желез у большинства видов животных половая активность возрастает. У животных северных широт случной сезон обычно короткий, у животных южных широт – более продолжительный. Это положение подтверждается тем, что деятельность половых желез у многих видов животных совпадает с увеличением продолжительности светового дня.

Под влиянием солнечного освещения у животных повышается активность окислительных ферментов, углубляется дыхание, улучшается работа органов пищеварительной системы, усиливается отложение в тканях белка, жира, минеральных веществ, пополняются запасы некоторых витаминов, что благоприятно сказывается на их здоровье и продуктивности. Солнечные лучи угнетают или убивают микроорганизмы, яйца и личинки возбудителей паразитарных заболеваний, способствуют повышению защитных факторов крови самих животных.

Недостаток естественного света может вызвать у животных стрессовое состояние. У них развивается вялость, уменьшается аппетит, угнетается половая деятельность, снижается общая резистентность организма. Такие животные более предрасположены к различным заболеваниям.

Естественное освещение может применяться следующих видов: боковое – через окна в наружных стенах, верхнее – через световые фонари и проемы в покрытии, а также через проемы в местах перепадов высот, смежных пролетов зданий и комбинированное, когда к верхнему освещению добавляется боковое.

При обеспечении естественного освещения следует помнить, что гигиеническое значение естественного освещения (рассеянного света неба и прямых солнечных лучей) определяется интенсивностью освещения и спектральным составом света, проникающего в помещение.

Естественная освещенность внутри животноводческих зданий нормируется двумя способами: светотехническим и геометрическим. Светотехническое нормирование основывается на определении коэффициента естественной освещенности (КЕО), который представляет собой отношение горизонтальной освещенности в данной точке внутри помещения (Е вн.) к одновременной наружной освещенности горизонтальной площади на открытом месте (Е нар.), освещенном диффузным светом всего небосвода. Коэффициент естественной освещенности выражается в процентах:

Коэффициент искусственной освещенности показывает, какую долю одновременной горизонтальной освещенности под открытым небом при диффузном свете небосвода составляет освещенность в рассматриваемой точке внутри помещения.

Освещенность в любой точке внутри помещения может быть определена умножением наружной горизонтальной освещенности на величину КЕО в этой точке:

Е вн. = Е нар.*КЕО/100.

Геометрическое нормирование, или световой коэффициент (СК) устанавливает отношение остекленной площади поверхности окон к площади пола освещаемого помещения. Этот способ нормирования и контроля уровня освещенности весьма прост, но не точен, так как при одной и той же величине светового коэффициента не обеспечивается одинаковая освещенность в различных местах здания.

Между тем, в практике строительства животноводческих помещений в основном применяется геометрический метод нормирования освещенности. При этом способе не берутся в расчет световой климат местности, ориентация окон по отношению к сторонам света, наличие в помещении отраженного света от поверхности конструкций, затемняющее влияние противостоящих помещений, конструктивные особенности здания, размещение внутри помещения оборудования, светопотери при прохождении светового потока через остекленный световой проем и др.

Для сельскохозяйственных животных наиболее эффективен полный спектр освещенности. В зоне размещения коров по данным В.М. Юркова, освещенность должна составлять 75 лк (при продолжительности 14 ч в сутки), телят – 100 лк (12 ч), свиноматок, хряков и ремонтного молодняка – 100 лк (18 ч), откармливаемых свиней – 50 лк (8...10 ч). Искусственное электрическое освещение следует применять для восполнения естественного освещения, продолжительности светового дня зимой и в переходные периоды года. Нормативное искусственное освещение в животноводческих помещениях следует осуществлять люминесцентными светильниками типа ПВЛ (пылевлагозащищенные лампы) с газоразрядными лампами ЛДЦ (улучшенного спектрального состава), ЛД (дневные), ЛБ (белые), ЛХБ (холодно-белые), ЛТБ (тепло-белые) и др. Мощность люминесцентных ламп – от 15 до 80 Вт; в практике животноводства используют лампы на 40 и 80 Вт. Спектральные характеристики света этих ламп приближаются к спектральным характеристикам дневного света (естественного).

Для искусственного освещения помещений применяются также лампы накаливания, главным образом для обеспечения уровня освещенности менее 50 лк. Они просты по устройству и надежны в работе. Однако эти лампы характеризуются низкой световой отдачей, дают малый световой коэффициент полезного действия и чрезмерную яркость света. Для большинства ламп накаливания общего назначения средняя продолжительность горения составляет 1000 ч, а в условиях животноводческих помещений срок их службы не превышает 700 ч. Для освещения в основном используют лампы накаливания мощностью от 40 до 250 Вт в светильниках типа "Универсаль " и др.

Нормируют искусственное освещение в абсолютных единицах – люксах в расчете на 1 м² площади пола.

Составной частью солнечного спектра являются ультрафиолетовые лучи. Под их влиянием в организме животных происходит ряд физиологических изменений, характеризующихся усилением обмена азота, фосфора, кальция, липидов, сахаров, повышением уровня окислительно-восстановительных процессов. Ультрафиолетовое облучение является одним из действенных способов профилактики рахита, остеомаляции, и других заболеваний животных, связанных с нарушением обмена кальция и фосфора в организме. Под влиянием умеренного ультрафиолетового облучения происходит повышение естественной резистентности организма и продуктивности животных. Ультрафиолетовое излучение служит мощным адаптогенным агентом, широко используемым в животноводческой практике для сохранения здоровья и повышения продуктивности животных и птицы. Ультрафиолетовая радиация оказывает не только общебиологическое влияние на все системы и органы, но и специфическое действие, свойственное определенному диапазону волн. Известно, что ультрафиолетовая радиация с диапазоном волн от 400 до 320 нм вызывает эритемно-загарное действие (область А), с диапазоном волн от 320 до 275 нм – антирахитическое и слабобактерицидное действие (область В), а коротковолновая ультрафиолетовая радиация с диапазоном волн от 275 до 180 нм (область С) оказывает повреждающее действие на биологическую ткань. На поверхности земли биологические объекты не подвергаются губительному действию коротковолновой ультрафиолетовой радиации, так как в верхних слоях атмосферы происходит рассеяние и поглощение волн с длиной 290 нм.

В последние годы с целью оптимизации локального микроклимата для новорожденных животных используют облучательные установки, имеющие комплексные источники облучения – лампы видимого света; инфракрасное и ультрафиолетовое излучения.

При выращивании новорожденных животных, особенно в условиях комплексов и специализированных хозяйств исключительно важно поддержание оптимального локального температурного режима в местах их содержания. Для этих целей используют следующие искусственные источники инфракрасных (ИК) лучей (табл. 15).

Таблица 15