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1/97 Ambiência na produção de suínos

Produção de suínos

Eduardo ViolaQualyfoco Consultoria [email protected]


O que é a bioclimatologia animal– Ciência que aplica os conhecimentos básicos de clima e conforto térmico

às relações com os seres vivos

Importância da bioclimatologia– Estudar os impactos de variaveis climáticas sobre a ambientação e a

eficiência da produção animal nos diferentes ambientes de produção


Clima tropicalClimas quentes

Média anual: 20°C – variação ±5°CPluviosidade: chuvas periódicas >750 mm/anoSolos antigos, relativamente duros, lixiviados

Clima subtropicalClimas quentes

Temperatura média anual: 21°C – variação ± 13°CPluviosidade: chuvas periódicas > 1200 mm/anoSolos antigos, macios, férteis


Eficiência de produção – evolução

Genética e necessidades nutricionais dos animais

Alimentos e dos processo digestivos e metabólicos

Interações ambiente X animal nos processos produtivos


Aspectos fisiológicos e a produção de suínos

Desafios da produção de suínos:Explorar o máximo potencial genético

Produção de carneGenética

NutriçãoSanidadeManejo genéticaAmbiente

Ambiente na instalaçãoImpacto direto sobre a produçãoImpacto indireto sobre a produção

Importante entender:Como e por que o ambiente influência os suínosComo os suínos respondem ao ambiente


Conforto térmico: bases fisiológicas

Suínos são animais homeotérmicos – mantem constante a temperatura corporal

Tecidos profundos: temperatura permanece constanteTemperatura cutânea: aumenta ou diminui em resposta a temperatura ambiente

Temperatura normal média: 38,8 a 39,2°C

Regulação temperatura corporal: mecanismo de feedbackCentros termorreguladores do hipotálamo

Termorreceptores na pele e tecidos profundos


Conforto térmico

Centro termorregulador do hipotálamoDetectam temperatura quenteDetectam temperatura fria

Desencadeia respostasAumento da temperatura corporalRedução da temperatura corporal

SuínosSistemas termodinâmicos abertos

Troca de energia com o meioAmbiente externo afeta o ambiente internoMecanismos termorreguladores realizam ajustes fisiológicos e mantém o equilibriotérmico – temperatura corporal


Os suínos e o meio

Fatores do ambiente térmicoTemperaturaUmidadeRadiaçãoVento

AlteramBem estar animalProdutividade animal

Efeitos primáriosEfeitos secundários

Atuação diretaAtuação indireta


Variáveis ambientais– Componentes do microclima que se encontram ao redor do rebanho– Adaptação: a que?

Radiação térmica

Ventos Umidade

Pressão atmosférica

Temperatura

Luz


Aspectos fisiológicos – climas quentes

Desafio– Explorar o máximo potencial do animal no aspecto produtivo e reprodutivo– Entender os efeitos do ambiente sobre os animais– Conhecer como os animais respondem ao ambiente térmico e as varáveis climáticas

• Adaptação fisiológica ao ambiente térmico


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Equilibrio térmico – bases fisiológicas• Animais homeotermicos

– Mantém a temperatura corporal relativamente constante independente da temperatura ambiente

• Temperatura órgãos internos: – constante

• Temperatura da pele e dos tecidos periféricos: – aumenta ou diminui em resposta ao ambiente

– Regulação da temperatura: mecanismos de “feedback”• Centros termoreguladores no hipotálamo• Termorreceptores na pele• Termorreceptores em tecidos profundos

– Medula espinhal– Órgãos abdominais– Grandes veias


Equilibrio térmico – bases fisiológicas

Desequilibrio da temperatura corporal

Respostas fisiológicas ao calor

Reduz consumo de aliementosAumenta a circulação periféricaAumenta a respiração– troca calorAumenta a sudoresePiloereção

Respostas comportamentais ao calor

Buscam abrigo - sombraReduz atividadeAnimais se espalhamBuscam locais umidos

Respostas fisiológicas ao frio

Aumento do consumo de aliementosRedução da circulação periféricaAumento da termogenese – tremorPiloereçãoQueima de tecidos gordurososUtilização da proteína muscular

Respostas comportamentais ao frio

Buscam abrigoAumentam atividadeAnimais se aconchegam


Produção de calor e temperatura de homeotermos em relação a temperatura ambiente

D

Hipotermia

Má

xim

o C

alo

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C

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C B’ C’ D’

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Crí

tic

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rte

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A’AB

Região de Termoneutralidade

Conforto Térmico

Estresse por Calor

Estresse por frio

Mo

rte

po

r F

rio

Mo

rte

po

r C

alo

r

Região de Sobrevivência

Baixa Temperatura Alta Temperatura


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Mecanismos de controle térmico

Termogênese Termólise

Calor Endógeno

Calor Exógeno

Radiação

Condução

Convecção

Evaporação


Controle térmico -Termogenese

Produção de calor corporal Metabolismo celular

Fermentação do alimento

Atividades

Consumo de alimentos

Ganho de calor corporal Temperatura ambiente

Radiação sola direta

Radiação solar indireta

Luz

Calor de outros corpos


Controle térmico - TermóliseDissipação do calor

Evaporativa Glândulas sudoríparas

Respiração

Fezes e urina

Perda de peso metabólico

Não evaporativa Condução

Convecção

Radiação

VasoldilataçãoVasoconstriçãoPelagemPenasSuperfícies relativas

ApendicesOrelhasPregas


Trocas de calor

• Ambiente térmico– Temperatura do ar– Umidade– Radiação– Vento

Alteram o bem estar animalModificam a produtividade

Efeitos diretosEfeitos indiretos

Melhor forma de expressar: TEMPERATURA AMBIENTE EFETIVA


Trocas de calor

• Animais homeotermicos– Zona de conforto térmico

• Calor produzido é igual ao calor perdido para o ambiente• Expressam seu potencial genético• Não altera taxa metabólica• Retenção de energia máxima

Fatores ligados ao animalPesoIdadeEstádio fisiológicoNível de alimentaçãoGenética

Fatores ligados ao ambienteTemperaturaVelocidade do arUmidade relativaTipo de pisoEnergia radiante


Trocas de calor

Quando a temperatura ambiente é abaixo da temperatura critica inferior da zona de conforto térmico

Aciona processos para manutenção da temperatura corporalAciona processos para a produção de calor

Consumo de alimentoAtividade muscular Regulação química do calor


Trocas de calor - Suinos X ambiente

CategoriaTemperatura ideal, °C Temperatura Critica, °C Umidade Relativa, %

Máxima Mínima Máxima Mínima Ótima Critica

Porcas 18 12 30 0 50-70

Leitões

Nascimento 32 30 35 15

1 semana 28 27 35 15

2 semanas 26 25 35 13

3 semanas 24 22 35 13 70 <40

4 semanas 22 21 31 10 >90

5 a 8 semanas 22 20 30 8 50-70

20 a 30 kg 20 18 27 8 50-70

30 a 60 kg 18 16 27 5 50-70

60 a 100 kg 18 12 27 5 50-70

Adaptado: Esmay (1982), Naas et al (1995 e 1998); Silva (1999)


Trocas de calor

Calor Sensível (não evaporativo)

ConduçãoConvecçãoRadiação

Calor Latente (evaporativo)

EvaporaçãoCondensação

Trocas de calor com o meio apresentam dois fluxos básicos

Depende da exixtencia de um gradiente de temperatura entre o

animal e o ambiente

Essencialmente vaporização e condensação da água


Trocas de calor – calor sensível

RadiaçãoTroca de calor através de ondas magnéticas entre superfície corporal de dois corpos

ConduçãoTroca de energia térmica por colisão. Necessita o contato direto

ConvecçãoTroca de calor através de correntes de convecção

Insolação diretaInsolação indireta

ÁguaArMateriais sólidos

Temperatura da superfície corporalTemperatura e velocidade do ar


Trocas de calor

• Radiação– Forma dos objetos emitirem calor por ondas eletromagnéticas– Ganho de calor por radição é significativo

• com insolação direta ou indireta


Trocas de calor• Trocas de calor

– Condução– Colisão entre moléculas adjacentes – implica contato direto– Associada a mudança de postura


Trocas de calor• Convecção

– Depende da temperatura da superfície corporal– Movimento do ar– Forma e tamanho do corpo– Velocidade do ar em contato com o corpo– Uso de ventilação e aspersão de água favorece as perdas de calor


Trocas de calor

Evaporação– Mudança do estado físico da água (liquido gasoso)– Carrega calor de dentro do organismo para fora– Aumenta a dissipação de calor em ambientes quentes– Libera 580 kcal/g de água evaporada

Perspiração Sensível: eliminação visível da água através da pele: SUOR

Perspiração Insensível: eliminação visível da água através da pele: EXPIRAÇÃO

Umidade do arTemperatura ambienteMovimento do ar

Do que depende a perda de calor por evaporação?


Trocas de calor

Efeito da aspersão de água

Crescimento Terminação

Sem aspersão Aspersão Sem aspersão Aspersão

Taxa respiratória (movimentos/min) 49 45,5 45 38,4

Temperatura retal, °C 39,9 39,7 39,7 39,4

Chaves, 1999

Temperatura na fase de crescimento: 28,1 a 31,7°CTemperatura na fase de terminação: 26,9 a 31,4°C


Controle térmico - Trocas de calor

Condução

Radiação

Convecção

Evaporação

10 15 21 26 30 37

TEMPERATURA, oC

126

100

75

50

25

Perd

a de

cal

or, k

cal/a

nim

al/h

ora


Controle térmico – trocas de calor• Mecanismos de controle

– Aos 21oC 75% do calor gerado pela ave é perdido por radiação, condução e convecção (calor sensível)

– Aumento de temperatura: aumenta perda de calor latente

Temperatura, oC Calor Sensível, % Calor Latente, % Produção Calor Sensível (BTU/kg)

Produção Calor Latente (BTU/kg)

4,4 80 20 19,4 4,8

15,6 75 25 19,6 6,6

26,7 60 40 15,6 10,3

37,8 10 90 8,8 79,2

Fonte: Ota e McNally, 1961

Produção de calor latente e de calor sensível influenciado pela temperatura ambiente


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Produção em climas quentes• Brasil:

– País tropical– Regiões subtropicais

• Caracterisiticas ambientais• Invernos frios• Verão quente• Grande amplitude diária da temperatura

Adaptação fisiológicaO organismo em favor da sobrevivência em um ambiente específico (Prosser, 1964)Reações fisiológicasReações de comportamento


Produção em climas quentes

Mecanismos efetores da regulação da temperatura

Redução da perda de calor

Aumento da produção de calor

Estimulado pelo frio

Vasoconstrição periféricaRedução da área superfícial

Respostas comportamentais

Aumento do tônus muscularTermogenese e aumento da atividade voluntáriaAumento da secreção de hormonios da tireóideAumento do apetite


Aumento da perda de calor

Redução da produção de calor

Estimulado pelo calor

Vasodilatação periféricaAumento da área superfícialAumento da respiração

Perda de CO2Perda de água

Respostas comportamentaisEnterram na terra/águaAumento produção de urina

Aumento de consumo de águaDiminuição do tônus muscularReduz atividade voluntáriaReduz secreção de hormônio da tireóideRedução do apetite


Mecanismos efetores da regulação da temperatura



• Respostas fisiológicas de leitoas a estresse por calor

Controle, 15,6°C Estresse Calor, 33,3°C

Consumo de ração, kg/baia/dia 13,5 13,0

Uso de água, l/baia/dia* 23,8 81,3

Ganho de peso, kg/baia/dia 2,0 2,0

Taxa respiratória, movimentos/min* 35,1 111,5

Temperatura retal, °C* 38,5 39,4

Animais em puberdae 18/20 14/20

Idade a puberdade, dias 204,5 213,3

Taxa de ovulação, % 12,1 9,3Adaptado Flores et al., 1989 P<0,01


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Respostas fisiológicas ao calor• Aumento da ofegação

– Aumenta as perdas de CO2

– Reduz pressão parcial de CO2 no sangue– Queda da concentração de ácido carbônico (H2CO3)– Queda de concentração de hidrogênio (H+)– Altera concentração de íons no sangue

• Na+, K+, Cl-

Resposta renal:Reduz Excreção de H+

Aumenta excreção HCO3-

Aumenta excreção de K+


Respostas fisiológicas ao calorAlcalose respiratória

• Aumento da ventilação alveolar• Desproporcional a produção endógena de CO2

• Reduz concentração ácido carbônico (HCO3)• Estímulo

– Toxidade de amônia– ESTRESSE POR CALOR

Compensada por ACIDOSE METABÓLICAAdição de ácido no organismo

DiabetesJejum

Perda de Bicarbonato (HCO3)Diarréia


Alcalose respiratóriaAumento da ventilação alveolarDesproporcional a produção endógena de CO2

Reduz concentração ácido carbônico (HCO3)Estímulo

Toxidade de amôniaESTRESSE POR CALOR

Compensada por ACIDOSE METABÓLICAAdição de ácido no organismo

DiabetesJejum

Perda de Bicarbonato (HCO3)Diarréia

H2CO3HCO3

- +H+

SISTEMA TAMPÃO ÁCIDO CARBÔNICO

CO2 + H2O H2CO3

CO2 + H2O H2CO3 HCO3- +H+

CO2 + H2O HCO3- +H+

H2CO3

CO2

1:200 no sangue

HCO3-

CO2

20:1 no sangue


Termoregulação e produtividade animal

• Reduções reversíveis na eficiência:– Estresse por calor

• Ao passar o mecanismo estressor retorna as características normais de desempenho

• Reduções irreversíveis– Ovulação limitada– Aborto– Falta de cio– Falta de libido– Baixa qualidade do sêmen– Mortalidade


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Controle térmico – sistemasSistemas Naturais

– Manejo– Densidade– Características das instalações

• aberturas laterais• tipo de telhado• manejo de cortinas• sombreamento

Maximização do sistema naturalredução da insolação solar nas superfícies externasEliminação da radiação solar diretaControle da velocidade dos ventosForro ventilados


Controle térmico - sistemas

Sistemas Artificiais– nebulizadores– ventiladores– refrigeração da água– isolamento térmico de canos– isolamento térmico da caixa da água


• Sobre forroControle térmico - sistemas


Isolamento térmico

Cama

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Controle térmico - sistemasVentilação


Medidas de ambiente para minimizar o estresse calórico

• Uso de sobre forro• Uso de ventilação• Uso de nebulização• Densidade de alojamento• Estruturas de isolamento térmico

– Cortinas– Cobertura telhado– Arvores

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