Aclimação: quando o animal se adapta a uma única variável climática (por exemplo: temperatura);

NOÇÕES DE BIOCLIMATOLOGIA Profa Erikelly A. R. Santana Desiderio Disciplina: Zootecnia Especial Básica Curso: Medicina Veterinária 1 Guarulhos – SP Fevereiro/2019 Objetivo e Roteiro • Avaliar os aspectos ambientais e comportamentais das espécies na produção animal; • Definições; • Clima tropical; • Comportamento Animal; • Zona de termoneutralidade; • Respostas à temperatura; 2 O que é Bioclimatologia • Ciência que visa vincular o clima e seus elementos físicos com o bem estar animal para oferecer condições ambientes capazes de permitir a expressão plena do genótipo e obtenção de conforto. • Efeitos do estresse climático que limitam uma produção animal ótima e das estratégias de manejo ambiental visando a minimizar o estresse e melhorar a produção (desempenhos produtivo e reprodutivo) e a saúde (BACCARI Jr., 1998). 3 Genótipo Ambiente Fenótipo Bioclimatologia • Clima: Conjunto dos fenômenos meteorológicos que caracterizam o estado médio da atmosfera e sua evolução num lugar dado; • Bem estar: “O estado de um indivíduo durante suas tentativas de se ajustar ao ambiente” (Broom e Jhonson,1993); • Comportamento: Maneira de se comportar ou de se conduzir; conjunto de ações de um indivíduo observáveis objetivamente; 4 Bioclimatologia Geografia Meteorologia Fisiologia Etologia Patologia 5 Clima 6 Adaptação dos animais • Adaptabilidade: a capacidade que o animal tem de se adaptar, ou seja, a habilidade de que o animal dispõe de se ajustar ao ambiente em que vive, até nos extremos climáticos. • Aclimatação: ajuste fisiológico ao longo do tempo que resulta na tolerância aumentada ao complexo de estressores imposto pelo meio a que o animal se submete. • Aclimação: quando o animal se adapta a uma única variável climática (por exemplo: temperatura). 7 Fatores ambientais que influenciam no bem-estar animal Temperatura do ar Radiação solar Umidade Velocidade do vento Luminosidade 8 Afeta diretamente o organismo animal; Indiretamente afeta produção de alimentos; Elementos climáticos e suas respostas • Radiação: ↑ raios solares ↑ temperatura e ↑ luminosidade; • Temperatura: incide de maneira considerável nos mamíferos e aves; • Luminosidade: Fotoperíodo Reprodutivo + Crescimento Vegetativo; • Chuva e Umidade: ↑ Chuvas ↑ Umidade. • Vento:↑ a perda de calor e ↑ disseminação de agentes causadores de doenças. 9 Homeostasia • Homotermia, homeostase ou homeocinese; • Manutenção do equilíbrio físico e químico nos animais; • Temperatura de um organismo: é um dos principais fatores que afetam sua função; • Animais utilizam várias estratégias para regular a temperatura de seus tecidos: – T°C corpórea abaixe muito: processos metabólicos ficam tão lentos e a função corpórea para; – T°C corpórea aumente muito: pode desnaturar proteínas, podendo chegar à fatalidade. 10 Regulação da temperatura • Interfere diretamente na resposta zootécnica; • Pecilotermos (peixes em geral, anfíbios, répteis): animais de sangue frio; temperatura corporal varia com a do ambiente; • Homeotermos (Mamíferos e Aves) animais que conseguem manter a temperatura do corpo constante, mesmo que ocorram alterações da temperatura ambiente; 11 Regulação da temperatura Poiquilotermia • Pecilotermos; • Animais de sangue frio; • T°C corporal varia de acordo com T°C ambiental; • Busca de ambientes para equilíbrio térmico; 12 Regulação da temperatura Homeotermia • Animais de sangue quente; • T°C corporal constante; 13 Temperatura corpórea Consumo Produção 14 Hibernação • T°C corporal sofre variações; • Inverno T°C ligeiramente acima da T°C ambiente; • Metabolismo; • Frequência cardíaca; • Frequência respiratória; • Gordura corporal antes da hibernação; 15 Temperatura Corporal • Depende de: • Idade; • Sexo; • Estações do ano; • Hora do dia; • T°C ambiental; • Atividade; • Alimentação; • Digestão; • Ingestão de água; 16 Gradiente de Temperatura 17 Temperatura corporal 18 Temperatura corpórea • Equilíbrio entre consumo e produção de calor; • Quantidade de calor produzida e absorvida e a quantidade de calor perdida para o meio; – Se a temperatura corporal estiver mais elevada que a temperatura ambiente  CALOR; – Se a temperatura corporal estiver mais baixa que a temperatura ambiente  FRIO; – Se a temperatura corporal estiver em equilíbrio com a temperatura ambiente CONFORTO TÉRMICO; 19 Controle da temperatura corporal 20 21 Estresse pelo frio Estresse pelo Calor Temperatura Ambiente Baixa Alta TCI TCS A B B Zona de Termoneutralidade Homeotermia Hipertermia Hipotermia Equilíbrio< velocidade de desenvolvimento Maior IMS 22 Zona de conforto térmico (ZCT) • Zona de termoneutralidade: em que não há sensação de frio ou calor e o desempenho do animal em qualquer atividade é otimizado; • Animal mantém constante a temperatura corporal, com mínimo esforço dos mecanismos termorregulatórios. • Efeitos: temperatura, umidade, radiação e vento; • Limites para a ZCT: temperatura crítica inferior (TCI) e a temperatura crítica superior (TCS). Abaixo da TCI o animal entra em estresse pelo frio e acima da TCS sofre estresse pelo calor; 23 24 Zona de termoneutralidade • Humanos : 23 °C < T < 27 °C , 30% < UR < 70% 25 Zona de termoneutralidade 26 Zona de termoneutralidade 27 Perissinoto (2005) Respostas fisiológicas ao calor • Ajustes circulatórios: – Vasodilatação cutânea; • Perda calórica evaporativa – Sudorese; – Polipnéia; 28 Respostas ao estresse térmico por calor 29 30 Tolerância ao calor 31 • Sudorese • Polipnéia •Tremulação da garganta Respostas fisiológicas ao frio • Redução das perdas calóricas: – Respostas comportamentais; – Isolamento pelo pelame; – Ajustes circulatórios; • Aumento da produção de calor: – Calafrio; 32 Respostas fisiológicas ao frio 33 34 Como a Zootecnia pode agir? • Instalações; • Alimentação; • Saúde e trato; 35 Equilíbrio térmico Calor produzido • Atividades metabólicas; • Esforço físico; • Radiação; • Condução; • Convecção; Calor perdido • Radiação; • Condução; • Convecção; • Evaporação de água pela pele e vias respiratórias; • Excreção; 36 Dissipação do calor corporal Calor sensível • Fluxos de calor causados por gradientes de temperatura, detectados por simples termômetros; – Condução – Convecção – (Ir)Radiação. Calor Latente • Fluxos de calor causados por gradientes de pressão de vapor d’água; – Evaporação; – Condensação 37 Formas latente de dissipação do calor • Condensação e evaporação: fluxos são causados por gradientes de pressão de vapor; – Secreção respiratórias, suor e saliva convertidos em vapor de água. 38 Formas sensíveis de dissipação do calor • Condução: troca de calor entre dois corpos que se tocam ou mesmo partes do corpo que estejam a temperaturas diferentes; • Convecção: troca de calor entre dois corpos, sendo um sólido e outro fluido (gás ou líquido); • Irradiação: troca de calor entre dois corpos através da natureza eletromagnética que caracteriza a onda de calor. Não há necessidade de meio para propagação; 39 Lei de Kirchhoff • Radiação térmica incide sobre uma superfície, parte dessa radiação incidente pode ser refletida, absorvida e transmitida; 40 Modificações ambientais • Primárias: simples execução e que permitem proteger o animal durante períodos de clima extremamente quente ou extremamente frio, ajudando-o a aumentar ou reduzir sua perda de calor corporal. • Secundárias: correspondem ao manejo do microambiente interno das instalações do sistema de confinamento parcial ou total. Geralmente envolvem alto nível de sofisticação. 41 Modificações ambientais primárias • Sombreamento; • Quebra-vento; 42 Modificações ambientais primárias 43 Sombreamento e radiação Modificações ambientais primárias 44 45 Modificações ambientais secundárias • Iluminação (fotoperíodo); – Influencia no desempenho produtivo e reprodutivo de certas espécies animais; • Aves e cavalos são reprodutores de dias longos; • Carneiros e cabras são reprodutores de dias curtos; • Bovinos e suínos não há influência na reprodução. • Resfriamento; – Ventiladores e resfriamento dos elementos construtivos; • Aquecimento; – Adequar a temperatura do ar para maior conforto e produção de animais e plantas; 46 47 Aspectos que devem ser considerados para planejamento de uma instalação zootécnica • Localização; • Orientação da instalação e forma geométrica; • Necessidades do animal quanto a espaço, aspectos nutricionais, fisiológicos e sociais; • Exigências quanto ao microclima e aos parâmetros associados a ele; • Manejo e tratamento dos dejetos; • Produção proporcione lucro compatível com o investimento realizado (NÃÃS, 1993). 48 Localização • Aproveitar as vantagens da circulação natural; • Evitar obstrução do ar : • Construções; • Barreiras artificias; • Barreiras naturais. • Situada em relação à principal direção do vento; 49 Instalações 50 Instalações • Ventilação: – Deslocamento de massa de ar quente; – Redução de gases tóxicos; – Remoção de odores; – Remoção de excesso de vapor d’água (condensação). 51 •Ventilação natural dinâmica Instalações • Ventilação natural térmica 52 Instalações • Ventilação artificial; • Vantagens: – Possibilidade do tratamento do ar (filtragem, secagem, umidificação); – Melhor distribuição – Controle da taxa de ventilação. 53 Fluxo de ar ocorre paralelo ao eixo em que as hélices são montadas Corrente de ar na entrada central por ação centrífuga e se move lateralmente pelos dutos. Índices de conforto térmico • Objetivo de expressar o conforto do animal com relação a dado ambiente; • Considerados dois ou mais fatores climáticos; • Exemplos: – ITU (Índice de temperatura e umidade); – ITGU (Índice de temperatura de globo negro e umidade); – Outros; 54 Aspectos morfológicos e fisiológicos • Capa externa; • Epiderme; • Derme; • Hipoderme; 55 56 Avaliações para verificação de bem- estar térmico • Ambiente • Umidade do ar. • Temperatura. • Ventilação. • Radiação. • Animal • Frequência respiratória. • Busca por sombra. • Temperatura retal ou vaginal. • Comportamento ingestivo, busca por sombra, etc. 57 58 Considerações • Importância do comportamento na avaliação do estresse térmico; • Utilização de instalações que minimizem os prejuízos fisiológicos decorrentes ao estresse; • Respostas produtivas; • Atenção às mudanças climáticas!! 59