Основной обмен Е – минимальное количество Е, необходимое для поддержания нормальной жизнедеятельности организма в состоянии покоя и при пустом желудке.
Его изучают утром натощак: у моногастричных животных - через 12-14 ч. после кормления, у жвачных - через 72 часа; в покое, в комфортных температурных условия. При голодании необходимо в сутки 70 ккал на 1 кг живой массы.
Общий обмен Е – количество Е, необходимое организму для жизнедеятельности в нормальных условиях.
Количество энергии (тепловой) в организме зависит от многих внешних факторов: потребления и вида корма, температуры окружающей среды. После дачи корма (особенно белкового) увеличивается теплопродукция (10-30%),– это специфически динамическое действие (СДД) корма.
3. Теплообмен
У теплокровных животных (гомойотермных) температура тела постоянна.
Лошадь – 37,5-38,5⁰С; КРС – 37,6-39,5; МРС – 38,5-40,0; свинья – 38,5-40,0; птица – 40,0-42,0; утка – 41,0-43,0; собака – 37,5-39,0; кошка – 38,0-39,5; кролик – 38,5-39,5; норка - 39,0-41,0; северный олень 37,5-38,6.
Это постоянство температуры тела называется изотермией, или тепловым гомеостазом.
У хладнокровных животных (пойкилотермных) температура тела зависит от температуры окружающей среды (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся). У лягушки зимой 0⁰С, летом +25.
Повышение температуры тела выше нормы – гипертермия, понижение – гипотермия.
Падение температуры тела теплокровных ниже 25°С и подъем выше 43°С вызывает гибель организма вследствие нарушения ферментативных процессов и необратимого изменения коллоидного состояния белков.
В теплообмене 2 энергетических процесса: теплопродукция и теплоотдача.
Постоянство температуры тела может поддерживаться лишь при условии равновесия (баланса) между процессами образования тепла и его отдачи во внешнюю среду.
Определяют температуру тела у животных ректально (в прямой кишке) термометром, фиксируя на хвосте жомом-нахвостником
Теплопродукция.
Образование тепла происходит постоянно, его важнейшим источником являются окислительные процессы. Относительно небольшое количество тепла может поступать в организм из внешней среды с солнечной радиацией, подогретым кормом или водой. Поскольку теплопродукция тесно связана с уровнем метаболической активности, ее называют еще химической терморегуляцией.
Продуцируют тепло все ткани организма, однако больше его образуется там, где идут интенсивные химические реакции. В покое органы вносят в образование тепла следующий вклад: мышцы — 25 %, печень — 20, головной мозг — 13, сердце — 11, почки — 7, кожа — 5, остальные органы — 19 %. Во время интенсивной работы вклад мышц в общую теплопродукцию достигает 70—75 %.
Температура разных участков тела у животных неодинакова. В нем условно различают как бы две части: наружную — оболочку и внутреннюю — ядро. В ядро входят органы грудной и брюшной полостей, таза, головной мозг. Их температура практически строго постоянна и не зависит от температуры внешней среды. Оболочка включает органы и ткани, расположенные по периферии тела (кожа и скелетная мускулатура). Она составляет 25—30 % массы тела и зависит от температуры среды: при ее понижении объем оболочки возрастает, при повышении — уменьшается. Это играет роль буфера, смягчающего резкие температурные колебания.
Температура поверхности кожи животного неодинакова на разных участках. Разница температур на туловище и конечностях может достигать 10°С и более. Наиболее высокая температура тела у животных в области паха, брюха, за ушами.
Температура внешней среды, при которой животное не испытывает ни тепла, ни холода (не дрожит и не потеет), называется термонейтральной зоной, или зоной температурного комфорта. Для разных видов животных она различна. В среднем колебания находятся в диапазоне 14—25 °С.
Для молодняка (особенно поросят и цыплят) термонейтральная зона до 30—35 °С, у телят и коров 5—16 °С.
Выше и ниже указанных границ теплообразование соответственно уменьшается или увеличивается за счет усиления метаболических процессов. Это происходит в результате повышения произвольной мышечной активности, появления так называемой холодной мышечной дрожи (дрожательный термогенез), повышения активности желез внутренней секреции. Повышается температура также за счет усиленного потребления корма, как результат его специфически динамического действия.
Теплоотдача.
Теплоотдачу называют еще физической терморегуляцией. Отдача тепла во внешнюю среду осуществляется физическими процессами:
1. Проведение — это прямой обмен (передача) тепла между двумя объектами с разной температурой, находящимися в прямом контакте друг с другом (например, между курицей и гнездом). У сельскохозяйственных животных существенного значения не имеет.
2. Конвекция — это переход тепла в поток воздуха, который непрерывно движется вдоль поверхности тела, и, нагреваясь, заменяется новым, более холодным слоем. Конвекция тесно связана с теплопроведением. Чем быстрее движение воздуха или самого животного, тем большее количество тепла отдается теплопроведением благодаря усилению конвекции.
3. Излучение (радиация) — это отдача тепла телом в виде лучистой энергии инфракрасных лучей. Скорость излучения (энергия фотонов) увеличивается с повышением температуры тела.
4. Испарение — это превращение жидкости (пота) в газообразное состояние, т. е. в частицы пара, и их удаление с поверхности тела. Тепло берется с поверхности тела, что приводит к его охлаждению.
Удельный вес каждого из путей в теплоотдаче зависит от вида животного (наличие шерсти, скорость передвижения, размеры тела, степень развития потовых желез) и условий окружающей среды.
Высокая влажность воздуха ограничивает теплоотдачу испарением, но увеличивает теплоотдачу проведением. При интенсивной физической работе или повышении внешней температуры резко повышается отдача испарением и снижается излучением, которое при температурном оптимуме является основным путем теплоотдачи
У птиц основным путем теплоотдачи является контактное теплопроведение и теплоизлучение, в связи с отсутствием потовых желез испарение идет через легкие и воздухоносные мешки.
4. Регуляция температуры тела
Температура крови воспринимается температурными рецепторами сосудов или непосредственно центральными рецепторами гипоталамической области. Клетки переднего отдела гипоталамуса, воспринимающие повышение температуры крови, образуют центр теплоотдачи, клетки заднего отдела гипоталамуса, воспринимающие снижение температуры крови,— центр теплопродукции. Гипоталамус поэтому называют термостатом организма.
Кожная температурная чувствительность обеспечивается температурными рецепторами, расположенными непосредственно в коже, а также в кожных и подкожных сосудах. Афферентная сигнализация от холодовых кожных температурных рецепторов усиливает тонус центра теплопродукции, тогда как возбуждение тепловых рецепторов активирует центр теплоотдачи.
Регуляция теплопродукции и теплоотдачи обеспечивается гипоталамическими центрами непосредственно или через железы внутренней секреции. Гормоны адреналин и тироксин стимулируют теплопродукцию. В регуляции теплообмена участвуют и другие нервные центры — сосудодвигательный, дыхательный, двигательные спинного мозга.
Эффективным органом теплоотдачи является кожа благодаря обилию в ней артериоловенулярных анастомозов, резко меняющих капиллярный кровоток, и большой секреторной поверхности потовых желез. Нейрогенное расширение сосудов (адреналин) обусловлено открытием прекапиллярных сфинктеров и увеличением площади поверхности капилляров.
Определяющую роль в теплоотдаче играет и поведенческая терморегуляция животных: смена временного режима пастьбы, изменения двигательной активности, уход в укрытия и т. д.
Крупный рогатый скот при адекватном питании хорошо переносит низкую температуру, но реагирует падением продуктивности и изменением состава молока на температуру ≥30-35 °С. Степные овцы хорошо переносят сухое лето и зиму, но крайне чувствительны к повышенной влажности.