4.Адаптация и акклиматизация, роль факторов внешней среды в их формировании.

Адаптация – это совокупность всех биолого-физиологических процессов, лежащих в основе приспособления организма животных к меняющимся условиям окружающей среды.

Акклиматизация – процесс адаптации организма животных к новой для них среде обитания (климатогеографические условия, условия содержания, кормления, ухода). Процесс акклиматизации считается законченным при появлении жизнеспособного потомства в изменившихся условиях.

Воздействие на организм того или иного фактора микроклимата вызывает комплекс ответных реакций по типу ус­ловных и безусловных рефлексов. Пер во начальная быстрая реакция организма на раздражитель сменяется более замедлен­ной, а затем постепенно угасает и исчеза­ет. При отсутствии повторного воздейст­вия раздражителя привыкание (адаптация) теряется. Но при более длительном и постоянном его действии временная адаптация переходит в стойкую и посто­янную адаптацию - акклиматизацию, сохраняющуюся продолжительное время и после прекращения действия этого фак­тора. Сельскохозяйственные животные могут приспосабливаться к различному температурно-влажностному режиму, ос­вещению и другим условиям, т. е. выра­батывать адаптивные реакции к комплек­су факторов внешней среды. Способность организма поддерживать постоянную тем­пературу тела на определенном уровне при изменении температуры внешней сре­ды называют терморегуляцией.

5. Микроклимат животноводческих помещений. Оптимальные параметры микроклимата для различных видов животных.

воздух представляет собой внешнюю среду, в которой протекает жизнь организма и с которой он находится в постоянном взаимодействии. Воздушная среда это весьма динамичная система. Значение атмосферного воздуха чрезвычайно многогранно, прежде всего, воздух – источник кислорода, необходимого для окислительных процессов и сохранения здоровья животных. Атмосфера является одним из важных факторов климатообразования, ее состояние определяет циркуляцию воздушных масс. Атмосферный воздух является одним из ведущих факторов процесса терморегуляции, а так же он обуславливает качество воздуха в животноводческих помещениях.

Атмосферный воздух загрязнен промышленными выбросами, выпускными газами, содержащими оксиды серы, азота, а также канцерогенами (3,4-бензопирен), пестицидами и радиоактивными веществами. Из радионуклидов находящихся в воздухе и вносящих существенный вклад в суммарную годовую дозу облучения животных и человека основное место занимает газ радон и его продукты распада – актинон и торон.

Загрязнение атмосферного воздуха причиняет непосредственный вред населению, животным и растительности, снижает прозрачность атмосферы.

Газовый состав воздуха животноводческих помещений значительно отличается от атмосферного. Так как на газовый состав воздуха помещений оказывают животные, выделяя метан, углекислый газ, аммиак, сероводород.

При плохо организованной системе вентиляции и канализации наблюдается скопление всех выше перечисленных газов, что естественно влияет на животных, ухудшая их физиологическое состояние, обмен веществ.

Рассмотрим значение отдельных газов воздушной среды для организма животных.

Кислород. Необходим для существования организма. Количество потребляемого кислорода зависит от возраста, пола и физиологического состояния.

Допустимые границы снижения уровня кислорода в замкнутых пространствах 17-18%. При недостатке кислорода 15% и менее в организме образуются в большом количестве недоокисленные продукты распада белков, жиров и углеводов – накопление токсических продуктов – нарушение обмена веществ.

Этот процесс вызывает компенсаторные реакции организма: учащение дыхания, увеличение глубины дыхательных движений, увеличение количество эритроцитов в русле крови.

Уменьшение до 6% вызывает промежуточное дыхание, отсутствие болевого рефлекса, снижение Т тела, коматозное состояние и смерть от асфиксии.

Азот и его соединения. Соединения азота: N₂О – закись азота; NО – окись азота; NО₂ и N₂О₄ – оксиды азота и нитрозные газы; N₂О₃ – азотистый ангидрид; NН₃ – аммиак; NН₂ – алифатические амины.

Все оксиды и закиси азота соединяюсь с водой, дают азотную, азотистую кислоту. При соединении закиси и оксидов азота с гемоглобином крови образуется соединение метгемоглобин, которое устойчиво фиксируется в эритроците и нарушает его транспортную функцию.

Аммиак NН₃ – газ с едким запахом. Образуется при разложении органических соединений анаэробной микрофлорой. Локализуется в близи пола, хорошо абсорбируется стенами, полом и т.д. В соединении с водой образует щелочь NH₄OH которая подщелачивает и разрыхляет копытный рог. Допустимое содержание 5-20 мг/м³.

При наличие аммиака в воздухе помещений выше допустимой концентрации у животных наблюдаются кашель, слезотечение. Запах аммиака ощутим при концентрации 35 мг/м³, смерть наступает при концентрации 3500-7000 мг/м³.

Диоксид углерода СО₂ газ без запаха, кислый на вкус он является раздражителем дыхательного центра. Наибольшая его концентрация образуется на уровне пола. Источником являются животные. При увеличении в воздухе помещений более 0,15-0,25% приводит организм животного в состояние ацидоза (накопление недоокисленных продуктов обмена к кровеносном русле) что отрицательно влияет на резистентность организма.

Оксид углерода СО или угарный газ: это газ со слабым запахом, немного напоминающим запах чеснока. Образуется в помещении при работе двигателей внутреннего сгорания. В организме животного образует стойкое соединение – карбоксигемоглобин. Предельная концентрация 5-20 мг/м³.

Метан СН₄ – удушающий газ. В смеси с воздухом воспламеняется. В большом количестве накапливается в смотровых колодцах.

Сероводород Н₂S – газ с запахом тухлых яиц. Образуется при бактериальном гниении белковых серосодержащих веществ в кишечных выделениях, и при длительном хранении навоза.

В организме животных он блокирует ферментативные процессы, снижает содержание СО₂, и переводит Fe гемоглобина в сульфид Fe что приводит к параличу дыхательного центра.

При действие сероводорода снижается масса тела наблюдаются конъюнктивиты данный газ опасен тем что его концентрацию не сразу можно определить по запаху и к нему формируется привыкание. ПДК не более 5-10 мг/м³, тогда как при концентрации 7,0-11,0 запах тягостен, а при 280-400 мг/м³ запах не так тягостен как при слабых концентрациях.

Этилмеркаптан С₂Н₂SH – зловонное вещество. Действует на ЦНС, вызывая сначала раздражение а затем паралич дыхательного центра. ПДК 9×10^-6 мг/м³.

Оксиды серы: SO₂ – сернистый газ, двуокись серы, SO₃ – сернистый ангидрид, триокись серы. В воздухе животноводческих помещений могут находится различные оксиды серы, которые при взаимодействии с водой образуют H₂SO₃ или H₂SO₄. Кроме этого это раздражающие газы, действующие на верхние дыхательные пути, вызывая повреждение тканей, некроз, геморрагическое воспаление и отек легких.

Эфиры: СН₃ – О – СН₃ – диметиловый эфир, (С₂Н₅)О₂ – диэтиловый эфир. Это бесцветные удушливые газы, имеют раздражающее действие на органы дыхания и обладают наркотическим действием на центральную нервную систему.

Воздушная пыль представляет собой аэродисперсную систему, состоящую из постоянной грубодисперсной фазы аэрозоля (пыль и другие примеси) и дисперсной среды (воздух).

Отличительной чертой пыли считают способность ее частиц к оседанию. В воздухе нижних слоев атмосферы концентрация пыли составляет от 0,25-25 мг/м³. Много пыли образуется при сильных ветрах, бурях, лесных и торфяных пожарах, в результате работы промышленных и энергетических предприятий.

Пыль животноводческих помещений.

В воздухе животноводческих помещений пыль скапливается при выполнении производственных операций: раздаче кормов, раскладывании подстилки, уборке, перемещении животных и особенно птицы. В большинстве случаев пыль образуется в результате диспергирования твердых тел и включает частицы разных размеров преимущественно в пределах 10^-7-10^-4м, они могут нести электрический заряд или быть электронейтральными. Наличие пыли во вдыхаемом воздухе вызывает беспокойство животных: мычание, ржание, фырканье, кашель, Пыль по происхождению бывает:

• органической,

• минеральной,

• смешанной.

6. Теплообмен между организмом и средой. Особенности терморегуляции у с/х животных.Температурный режим помещений для различных видов и возрастных групп.

Температура воздуха в животноводческих помещениях, приборы для определения температуры воздуха. Теплообмен между организмом и средой. Особенности терморегуляции у молодняка сельскохозяйственных животных.

Приборы: термометр( ртутный, спиртовой, ртутный максимальный и минимальный, электротермометр), термограф. Способ.орг-ма поддерживать пост.t тела при изм.наруж.t- терморегуляция. В ее основе лежит поддерж.равновесия м/ду образ.тепла (химическая терморегул.- биохим.р-ция орг-ма→выдел.тепло: энерг. Обмен, распад в-в+ мышеч. раб) и его отдачей во внеш.среду (физич. терморегул. – конвекция, испарение, теплоизлучение, теплопровед.). В оптим.пределах t для живот.- самый низкий обмен в-в - это зоной тепл.безразличия или термонейтральной зоной. Чем моложе живот., тем такие зоны выше и наоб. При t ниже критич. орг-м живот. стремится сдержать теплопотерю: сокр.поверхности тела (съеживание), взъерошив. шерсти или пера, сокращ. сосудов крови, урежения дых.– оно стан.глубже (физич. терморегул). Далее вступ. в действие хим.терморег. – ↑ обмен в-в и теплопродукция, в связи, с чем потреб. больше кормов без ↑продукции. Наступает время, когда орг-м не справляется с восстан.тепла, переохлаждается, простуживается, заболевает и погибает. И наоб.– когда t воздуха ↑,орг-м стремится больше тепла отдавать во внеш.среду – сосуды расшир., S тела↑, учащается дых., живот.меньше двиг.(физич.терморегул.), ап.↓, усвоение кормов ухуд.,↓ продуктив. Далее t тела↑, наступает тепл/ удар, паралич дых/ц. С/х живот. имеют различ.ст. адаптации к высок.t воздуха Наиб. Приспособ. Лош., хуже всего – овцы.Высокие t легче переносят менее упитанные живот., с редким волос.покровом, светлых мастей, тяжелее - упитанные, оброслые и темных мастей. При ↑t орг-м предприним/ попытку избавиться от лишнего тепла ↑легких (↑ЧД), ускор.кровотока (↑ЧП).Для этого треб.доп. энергия, т.е. ↑обмена в-в, что ведет вновь к ↑ теплопродукции, к доп. выработке тепла. У новорожденных животных меха­низмы терморегуляции функционируют несколько иначе, чем у взрослых, благо­даря некоторым анатомическим и физио­логическим особенностям. Мелкие жи­вотные имеют большую поверхность тела (отдающую тепло) по отношению к сво­ему объему (производящему тепло). По­скольку при низких температурах с боль­шей поверхности тела возрастает отдача тепла, молодые животные уже из-за сво­ей формы очень чувствительны к холо­ду. у новорожденных телят, поросят, ягнят, жеребят слабо развита терморе­гуляция ввиду незначительного шерст­ного покрова и подкожного жирового слоя. Обмен энергии и образование теп­ла у них происходят интенсивнее, чем у взрослых животных. Это связано с необходимостью компенсации больших потерь тепла и потребностью энергии для интенсивного прироста массы тела. Та­кое различие в теплообразовании меж­ду молодыми и взрослыми животными уменьшается, если последние обладают высокой продуктивностью (например, высокоудойные коровы). Большое зна­чение в терморегуляции у молодняка имеет водный обмен.

7. Влияние температуры воздуха помещений на гомеостаз организма с/х животных. Методика и приборы для определения температуры воздуха.

Влияние низких температур на организм животных. Любое снижение температуры воздуха ниже критической ведет к повышению обмена веществ и продукции тепла в организме животного. А это, в свою очередь, требует дополнительных затрат кормов на образование энергии. Так, например, подсчитано, что при оптимальных температурных условиях среды (10°С) корова массой около 600 кг при удое около 15 кг молока выделяет не менее 2700 кДж/ч (или 1039 ккал/ч). Более крупные животные и при пониженных температурах воздуха теряют намного больше тепла.

Повышение потерь тепла приводит к перерасходу кормов. Если компенсация потерь будет невозможной или несвоевременной, то наступит снижение продуктивности. При содержании скота в помещениях с температурой воздуха ниже 5°С удой уменьшался на 1-2 л от каждой коровы, прирост массы телят падал на 15-20%, яйценоскость кур снижалась на 12-19% (по данным С. И. Плященко, 1985).

К низким температурам наиболее чувствителен молодняк. Так, у новорожденных поросят почти отсутствует подкожный жир и слабо развита физическая терморегуляция. Поэтому они практически не способны сохранять тепло, образующееся в организме в процессе обмена веществ. Кроме того, они имеют большую поверхность на единицу массы тела, и теплоотдача у них значительно выше, чем у взрослых животных. Если новорожденных поросят поместить в условия с температурой воздуха 18-20°С, то температура кожи у них снижается на 1,5-3°С, а при 12°С на 5-6°С. Одновременно резко уменьшается содержание гликогена в печени и тканях, глюкозы в крови, изменяется ее морфологический состав, наступает резкое ослабление, и падают защитные силы организма. Поросята заболевают и гибнут.

На действие пониженных температур среды организм реагирует сужением кровеносных сосудов кожи, чем уменьшает отдачу тепла кожей (иногда до 70%). Это рефлекторная реакция экстерорецепторов кожи на раздражение холодом.

Механизмы физической терморегуляции у поросят и телят начинают функционировать с 6-10-го дня после рождения, а активно включаются в процесс только после 10-20-го дня у телят и после 30-го дня у поросят. Поэтому в первые 30 суток жизни погибает до 80% заболевшего молодняка, причем около 26% патологий приходится па незаразные заболевания простудного характера.

При небольших и непродолжительных охлаждениях (то есть в период действия стадии защитных приспособлений) помимо сосудистой реакции кожи, сопровождающейся уменьшением (вследствие ослабления притока крови) ее температуры, животные стараются также сократить открытую площадь кожи (горбятся, съеживаются, свертываются в клубок). При этом уменьшается частота сердечных сокращений и дыхания. В условиях переменного температурного режима последний действует как тренирующий закаливающий фактор. На такую тренировку адаптационных механизмов организма животных рассчитано выращивание их при переменных температурах, что достигается выпуском на прогулки на открытом воздухе, в том числе в зимний период, а также выращиванием в не отапливаемых помещениях или полуоткрытого типа.

Однако если понижение температуры более значительное или продолжительное, механизмы физической терморегуляции становятся недостаточными для сохранения теплового баланса организма. В таких случаях включаются механизмы химической терморегуляции – начинается усиление теплопродукции. Первоначально усиливаются энергичные движения и активизируется терморегуляторный тонус всех мышц. Затем проявляется рефлекторная (непроизвольная) дрожь в виде сокращения мышц кожи и холодовая мускульная дрожь. Это механизмы срочной мобилизации тепла, включающие вышеуказанные три вида сократительной деятельности мышц.

Терморегуляторный мышечный тонус считают основным и наиболее тонким механизмом теплообразования в организме при температурах, лежащих несколько ниже термонейтрального уровня. За счет его активации газообмен может повыситься на 30-50%, что свидетельствует о значительном повышении уровня метаболических процессов в мышцах, напряжении химической терморегуляции. Если охлаждению подвергнуть фиксированное животное, то через 2-3 ч температура его тела понизится.

При длительном действии на организм крайне низких температур процессы терморегуляции нарушаются и снижается температура тела, наступает переохлаждение, или гипотермия (вторая стадия воздействия холода). Развиваются угнетение, сонливость, замедление процессов обмена веществ и всех основных функций организма, возникает паралич, и наступает смерть. При локальном воздействии (например, при лежании на снегу) может произойти обморожение тканей кожи, ушей, конечностей, мошонки.

Профилактика переохлаждения животных предусматривает содержание их в помещениях с оптимальными условиями температурного режима, а также рациональное кормление.

Влияние высоких температур на организм животных. Многие виды сельскохозяйственных животных высокие температуры воздуха переносят значительно хуже, чем низкие. Подъем температуры среды за пределы верхней границы зоны теплового безразличия (до 27-35°С и выше) отрицательно сказывается на жизнедеятельности организма. Вначале понижается обмен веществ, так как вследствие теплового перенапряжения уменьшается аппетит, ослабляются секреторная, ферментативная и моторная функции желудочно-кишечного тракта. Питательные вещества корма в таких условиях используются недостаточно, и потребление их уменьшается. Отсюда значительное снижение продуктивности. На 12-30% уменьшаются приросты живой массы тела у крупного рогатого скота. При высоких температурах воздуха, несмотря на снижение уровня газообмена и теплопродукции, учащаются дыхание и работа сердца, изменяются морфологический состав крови, соотношение белковых фракций, содержание общего белка и минеральных компонентов в сыворотке крови. Вследствие обильного потоотделения организм теряет много хлоридов и других солей, а также витаминов, особенно С и группы В. Это следует учитывать при профилактике высокотемпературного стресса у домашних животных и птиц.

Острое перегревание сопровождается повышением температуры тела (до 42°С) и кожи, гиперемией слизистых оболочек, обильным потоотделением, одышкой, учащением пульса, возбуждением, появлением дрожи, шаткой походки, пенистого истечения изо рта, наступлением коматозного состояния. Если не принять мер, устраняющих причины, животные погибают от паралича дыхательного центра и сердца при явлениях клинических судорог.

Перегреванию животных способствует транспортировка в закрытых вагонах, работа или быстрое движение, перегоны в жаркие дни без предварительной тренировки и водопоя, скученное содержание. При высоких температурах окружающей среды у животных, особенно у свиноматок, охота протекает вяло вследствие подавления половых функций. Уменьшается количество родившихся поросят, в начальный период супоросности значительно возрастает процент рассасывания эмбрионов.

Следовательно, для нормальной жизнедеятельности организма животных нежелательны ни слишком низкие, ни слишком высокие температуры. Еще более нежелательны резкие и частые перепады температур. Они вызывают перенапряжение в деятельности основных органов и систем организма, включая кроветворные органы, сердечно-сосудистую и дыхательную системы, терморегуляторные и защитные механизмы, обмен веществ и энергии. Вследствие такой постоянной реадаптации организма к неоптимальным условиям среды снижаются продуктивность, эффективность использования кормов, растет число заболевших и выбракованных животных. Только поддержание в помещениях для содержания животных оптимальных, отвечающих зонам термической индифферентности температур воздуха обеспечивает наиболее экономное течение обмена веществ и ненапряженное функционирование органов и систем организма при условии рационального сбалансированного кормления, сохранение здоровья и получение высокой продуктивности.

Ртутные термометры. Широко распространенны так как они точны и сохраняют работоспособность в широких пределах температур от -35°С до 375°С но они не пригодны для определения низких температур, так как ртуть замерзает при – 39,4°С.

Спиртовые термометры менее точны, так как спирт при нагревании выше 0°С расширяется неравномерно, кроме того, точка его кипения соответствует 78,3°С. Однако с помощью спиртовых термометров можно измерять очень низкие температуры (до -130°С).

Термометр ртутный максимальный предназначен для измерения и фиксирования наивысшей температуры воздуха за определенный период времени.

Термометр ртутный минимальный применяют для измерения и фиксирования минимальной температуры воздуха.

Электротермометры ЭТП-М, ЭА-2М, АМ-2М, ЭВМ-2 с цифровой индикацией используют для измерения температуры воздуха. Они удобны в работе, но точность их показаний следует проверять по выверенному ртутному термометру.

Термогигрометр ИВТМ-7 прибор позволяющий определить температуру и относительную влажность воздуха в помещениях любого типа, включая животноводческие.

Термальный анемометр testo 415. Портативные термоанемометры TESTO 415 предназначены для измерений скорости потока воздуха и температуры потока воздуха внутри помещений. 

Термометр-влагомер CENTER-315, комбинированный прибор позволяющий определять температуру и относительную влажность помещения.

8. Гигрометрические параметры воздушной среды. Их влияние на здоровье и продуктивность животных. Методика и приборы.

Влажность воздуха характеризуется абсолютной, максимальной, относительной влажностью, дефицитом влажности, точкой росы.

Абсолютная влажность – количество водяных паров в данный момент и при дан: ной температуре, выраженное в граммах на кубический метр воздуха, или упругость водяных паров в данный момент и при данной температуре, выраженная в миллиметрах ртутного столба. Она дает представление об абсолютном содержании водяных паров в воздухе, но не показывает степень его насыщения. В животноводческих помещениях абсолютная влажность колеблется от 4 до 12 г/м³ воздуха.

Максимальная влажность – предельное насыщение воздуха водяными парами в данный момент и при данной температуре воздуха, выраженное в граммах на кубический метр, или упругость водяных паров при полном насыщении воздуха водяными парами в данный момент и приданной температуре, выраженная в миллиметрах ртутного столба.

Относительная влажность – отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах, или степень насыщения воздуха водяными парами в данный момент и при данной температуре. Чем выше температура воздуха, тем ниже относительная влажность, и наоборот.

Дефицит влажности – разность между максимальной и абсолютной влажностью в данный момент времени и при данной температуре, выраженная в граммах на кубический метр воздуха. Чем больше дефицит насыщения, тем суше воздух, и наоборот. Этот показатель в помещениях для животных колеблется от 0,2 до 7,2 г/м³.

Точка росы – температура, при которой водяные пары, находящиеся в воздухе, полностью насыщают пространство и переходят в жидкое состояние, оседая на холодных поверхностях оборудования, конструкций помещения. При такой температуре абсолютная влажность близка к максимальной.

Приборы для определения влажности воздуха

Влажность воздуха в помещениях можно определить:

• статическими психрометрами (психрометр Августа, ПБ-1А, ПБ-1Б, БПУ, ПС-14, ВИТ-1);

• аспирационными (психрометр Ассмана);

• гигрометрами МВ-19, М-39, М-68 и др.;

• гигрографами М-21А, М-21М;

• баротермогигрометрами БМ-2.

Психрометр статический состоит из двух одинаковых спиртовых термометров со шкалой, градуированной в пределах от 0°С до 24°С, с ценой деления 0,5°С. Погрешность показаний не превышает 0,5°С во всем интервале температур. 

Психрометр ПС-14 предназначен для контроля постоянной температуры 37,5°С и определения относительной влажности воздуха в пределах 55-75 % в инкубаторах типа «Универсал». В психрометре ПС-14 пределы измерения температуры сухого термометра от 30 до 42°С, а влажного от 25 до 37°С. Погрешность показаний относительной влажности при температуре 37,5°С и скорости движения воздуха у резервуара влажного термометра 0,8 м/с составляет 3 %. Принцип действия данного прибора такой же, как и статического психрометра. Показания термометров снимают после 10-минутной выдержки прибора в камере инкубатора, в котором определяют влажность воздуха.

Психрометр аспирационный МВ-4М – более совершенный и точный прибор для определения влажности воздуха

Баротермогигрометр БМ-2 предназначен для измерения атмосферного давления, температуры и относительной влажности воздуха в помещениях. Пределы измерения давления воздуха 700-800 мм рт. ст., температуры 0-40°С и относительной влажности воздуха 30-100 %.

Гигрометр мембранный М-39 применяют для определения относительной влажности воздуха в пределах 20-100 % при интервале температур от 35 до 60°С

Гигрографы (рисунок 3.2.5.) применяют для записи относительной влажности воздуха в пределах 30-100 % при температуре от -35 до +45°С. Изготовляют гигрографы двух типов: суточные (М-21с) и недельные (М-21н).

Гигрометр-термометр – прибор для измерения относительной влажности и температуры в неагрессивных газовых средах производственных и жилых помещений, в сушильных и климатических камерах, вентиляционных системах.