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1. O que é Bioclimatologia e os fatores que atuam no meio am

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Alexandre Olival

on 9 July 2014

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Transcript of 1. O que é Bioclimatologia e os fatores que atuam no meio am

1. O que é Bioclimatologia e os fatores que atuam no meio ambiente
BIOCLIMATOLOGIA
Estudo da inter-relação entre clima, solo, planta e animais
Ramo da ecologia que estuda as reações e adaptações dos organismos vivos no ambiente em que vivem
GENÉTICA
NUTRIÇÃO
MANEJO
Papel da Bioclimatologia Animal em países tropicais:
Estudar o efeito do
estresse térmico
pelo excesso de calor sobre o desempenho produtivo e reprodutivo dos animais. Através desse estudo, definem-se o tipo e disposição das
instalações
e os métodos de
manejo
, com o objetivo de minimizar o efeito ou proporcionar o conforto térmico
Mas o que é isso? Que fatores estão presentes no ambiente e que influenciam na produção animal?
Clima Tropical
Não estamos falando de uma região homogênea, mas sim de uma variedade de situações. Estas situações dependem de aspectos alteráveis e não alteráveis:
Altitude
Latitude
Distriuição de terras e água
Precipitação
Corrente dos oceanos
Ventos
vegetação
A combinação destes fatores determina a ocorrência de microclimas. No entanto, quando falamos em "clima tropical", algumas catecterísticas assumem uma importância maior, especialmente no contexto da Produção Animal.
Aspectos comuns:
Pequena variação sazonal de temperatura diária (variação de 10 a 45 graus, com diárias relativamente altas).
Comprimento do dia relativamente constante
Volume de chuvas é praticamente constante no Equador e vai sofrendo variação conforme nos distanciamos (de 300 a 2.500 mm) - fator mais importante que determina diferentes características do clima, depois da altitude.
2. Ação da temperatura sobre os animais domésticos
Temperatura
e
Umidade do Ar
são os elementos centrais, pois atuam diretamente no metabolismo de um grande número de animais domésticos, em especial aves e mamíferos
Animais
HOMEOTÉRMICOS

Mantém a temperatura interna dentro de certos limites relativamente estreitos, independentemente da temperatura ambiente.
Mas como os animais conseguem manter sua temperatura interna constante?
Terminações nervosas localizadas na pele "percebem" a tempertura ambiente e enviam informações para o Sistema Nervoso Central (hipotálamo), que por sua vez envia informações para um conjunto de sistemas no sentido de produzir calor (quando a temperatura está baixa) ou perder calor para o meio (quando a temperatura está alta).
Superfície da Pele
Receptores de Frio e Calor
Hipotálamo
Hipófise
Tireóide
Sistema Circulatório
Sistema Respiratório
Glândulas Sudoríparas
Estimular a geração de calor e evitar a perda de calor

Termólise
Termogênese
Vasoconstricção
Aumento de apetite
Eriçamento dos pelos
Calafrios
Aumento do metabolismo
Estimular a perda de calor e evitar a geração de calor
Vasodilatação
Sudação
Aumento da respiração
Diminuição do apetite
Acamamento dos pelos
Redução do metabolismo
Temperatura Corporal
Temperatura Ambiente
Homeotermia
TCI
TCI
Zona de "termorregularidade"
Somente na zona de termoneutralidade é que o animal pode expressar seu máximo potencial genético.

Esta faixa de temperatura varia conforme caraacterísticas do animal, do manejo e do ambiente:
Animal
: peso, idade, estado fisiológico, genética
Manejo
: Tamanho do grupo, nível de alimentação
Ambiente:
temperatura, velocidade do vento, umidade relativa do ar, tipo de piso da instalação
Nestas 2 faixas, o animal consegue manter sua temperatura interna, mas gasta a energia de mantença para isso (animal necessitará de ajustes fisiológicos: termólise ou termogênese).
HIPOTERMIA
HIPERTERMIA
IMPORTANTE:
Trabalhar com estes 03 componentes, com objetivo de promover o conforto térmico do animal, é o papel da ambiência.
3. Mecanismos de troca de calor envolvendo o animal com o ambiente
a. Radiação
Transferência de energia térmica de um corpo a outro através de ondas eletromagnéticas, seja de forma direta ou mesmo indireta (transmissão de calor radiante).
A proteção contra a incidência direta de raios solares, por exemplo, ajuda no controle do aumento de temperatura nos animais.
Mecanismo de transferência de energia térmica entre corpos, entre partes de um mesmo corpo, por meio de energia cinética da movimentação de elétrons livres. É necessário o contato direto entre as moléculas dos corpos ou superfície nela envolvida.
O animal ganha ou perde calor por condução através do contato direto com substâncias frias ou quentes, incluindo o ar, a água e materiais sólidos.
b. Condução
c. Convecção
Perda de calor através de uma corrente de fluído (líquido ou gasoso) que absorve energia térmica em um dado local e que então se desloca para outro local, onde se mistura com porções mais frias do fluído e para elas transfere a energia. A ventilação favorece as perdas de calor entre o suíno e o ambiente
d. Evaporação
Troca de calor através da mudança do estado da água de líquido para gasoso, sendo este processo carreador de calor para fora do corpo animal
Zona de Termorregularidade
Animais precisam aumentar o calor metabólico, prejudicando a eficiência de utilização dos nutrientes dos alimentos.
Animal irá reduzir o consumo de alimento para diminuir a produção de calor metabólico, afetando assim o seu desempenho. Também,
por aumentar a circulação periférica, os animais irão diminuir a circulação de sangue visceral que pode acarretar em problemas reprodutivos e diminuir a produção de leite
área da superfície corporal
cobertura pilosa
cor
emissividade
vaporização da pele e pulmão
condutividade térmica através de tecidos e fluxos periféricos
Conceito chave:
calor metabólico
O metabolismo da energia ingerida no alimento ou da energia armazenada na forma de glicogênio produzem energia química na forma de trifosfato de adenosina (ATP) ou fosfato de creatinina.

A oxidação de uma molécula de 1 grama de glicose produz 39 moles de ATP, cada mole de ATP produz 09 kcal de energia, que pode ser usada pelos sistemas biológicos. Ou seja, 1 grama de glicose produzirá 351 kcal de energia útil.

A equação para a oxidação de uma molécula de 1 grama de glicose é:

C6H12O6 + 6CO2 = 6C02 + 6H20 + 686 kcal

Portanto, 1 grama de glicose produzirá 686 kcal de energia, sendo que 351 kcal será utilizada pelo organismo, e o restante da energia ( 335 kcal) como calor.
Determinando o conforto térmico

Determinação de equações e/ou índices relacionando as variáveis que influenciam no conforto térmico dos animais.

Fornecem informações importantes para a construção de galpões bem como manejo dos animais.

Parâmetros utilizados:
Temperatura
Umidade
Vento
Radiação
Temperatura de bulbo seco:
Temperatura do ar, medida com termômetro de mercúrio.
Temperatura de bulbo úmido:
Temperatura mais baixa que pode ser alcançada apenas pela evaporação da água. É a temperatura que se sente quando a pele está molhada e está exposta a movimentação de ar. É uma indicação da quantidade de umidade no ar. para medir utiliza-se um termômetro similar ao de bulbo seco, mas envolto a algodão úmido.
Termômetro de globo negro
Indica, por meio do valor lido de temperatura, os efeitos combinados da energia radiante, temperatura e velocidade do ar.
Intrumentos para medir a Temperatura
4. Mecanismos de adaptação e termorregulação dos animais domésticos
Temperaturas Elevadas
1o. Ativação dos mecanismos "sensíveis" (pouco controladas pelos animais)
2o. Ativação dos mecanismos "latentes", associados a evaporação da área na pele ou no trato respiratório (mais controle pelo animal).
Em ruminantes as 2 vias ocorrem simultaneamente, porém, a medida que a temperatura aumenta, a 2a. via assume importância maior
.
Adaptações dos animais em seu processo de seleção contribuem para a maior ou menor resistência a binômio temperatura/ umidade:
Além disso, a tolerância aos condições climáticas também tem relação com o estado fisiológico do animai
Trabalhos mostram que o os bovinos europeus encontram condições ideais de conforto térmico em temperaturas inferiores a 20 graus e URA de 50 a 80%
Efeitos do Estresse Térmico no organismo
a) Aves
Temperatura crítica:
25o.C

Principal mecanismo de evitar o estresse térmico: diminuição do consumo para diminuir a produção de calor metabólico, levando a perda na produtividade (perda de 0,33g de ganho de peso para cada 1 grau a mais do limite).

Animais não podem suportar longos períodos com temperaturas acima de 5o.C do limite, mas podem suportar relativamente bem temperaturas inferiores a 25o.C (pode haver diminuição da atividade produtiva, mas dificilmente os animais vão morrer).

Recém nascidos: termorregularidade na casa de 35 a 37o.C (motivo pelo qual precisam de calor externo - sistema termorregulador ainda não está bem desenvolvido)

Outros efeitos:
Aumento substancial da taxa respiratória, o que pode levar a um aumento das infecções respiratórias (maior retenção de bactérias pelo sistema respiratório).
Diminuição da produção e da qualidade de ovos (menores)
Importante:
Alcalose Respiratória
Pode levar a morte do animal
Temperatura Elevada
Aumento da frequência respiratória
Altera Ventilação Alveolar
Alteraçõe no sangue:
Decréscimento da pressão do CO2
Aumento do pH do sangue
Aumento da eliminação de Na, K
Estratégias utilizadas pelo animal
Forma fácil de perceber se há problemas com a criação de aves: Temp. + URA < 105 !

Animais procuram aumentar sua área de troca de calor, abrindo as asas e mantendo-se prostrados.

Aumento da circulação sanguínea para áreas não cobertas por penas.

Aumento da taxa de respiração (de 25 movimentos por minuto para 250!)

Diminuição da ingestão de comida.

Aumento da ingestão de água
b) Bovinos
Animal procura sombra para tentar reduzir a incidência de calor radiante. A existência de sombra nos pastos pode acarretar um aumento de até 25% na produção de leite.
Aumento da taxa respiratória (até 100 movimentos/ minuto)
Aumento da sudação
Ventos de 7 a 9 Km/ hora ajudam no processo.
Diminuição do consumo de alimentos
Quena na produção e na qualidade do leite (redução do teor de proteína e gordura na ordem de 13%)
Modificações comportamentais, mudando hora de pastejo, ficando mais tempo no "ócio" e interrompendo a ruminação.
Efeitos reprodutivos que não se revertem no momento de interrupção da condição de estresse térmico.

Principais efeitos reprodutivos:
O aumento da temperatura uterina pode provocar aborto (geralmente o sinal observado é uma elevada taxa de animais que retornam ao cio).
Aumento do tempo para puberdade
O cio torna-se mais difícil de observação (dminuição do período e "cio silencioso").
Modificações no óvulo que são tanto maiores quanto maior o estresse térmico a que o animal foi submtido
Piora nos indicadores de inseminação - praticamente a 32o.C não ocorre fertlização
Machos: diminuição da quantidade e da qualidade do sêmen produzido (aquecimento do testículo) - demora de 08 semanas para recuperação!
c) Suínos
Possuem elevado metabolismo e uma capa subcutânea de tecido adiposo que dificulta dissipar o calor - quanto maior e mais pesado o suíno, maior a dificuldade!

Sistema termorregulador ineficiente, por não apresentar a sudação (poucas glândulas sudoríparas e com pouca eficiência)

Quando a temperatura retal atinge 44,4 oC, animais morrem por hipertermia

São animais muito sensíveis ao frio quando jovens (ausência de pelos e camada de gordura) e sensíveis ao calor quando adultos

Eficiência alimentar decresce 0,8% para cada ºC de aumento da temperatura ambiente, acima da temperatura crítica do animal

De forma geral, as faixas de temperatura de conforto térmico do suíno são:
32 a 24 ºC para leitões do nascimento ao desmame
18 a 23 ºC, para leitões em crescimento
12 a 18 ºC para adultos

5. Atuação do homem para o bem estar animal: instalações e manejo
a) Aspectos relacionados a Construção de Instalações
b) Aspectos relacionados ao manejo dos Animais
Climatização por meios artificiais:
Tecnologia cara!

Justifica-se apenas em casos de produção em larga escala

02 tipos:
Ventilação forçada: com o objetivo de aumentar a dissipação de calor por convecção e evaporação. Ajuda ainda a eliminar gasese poeira.

Nebulização ou aspersão de água junto com a ventilação objetivando reduzir a temperatura interna do ar ambiente, favorecendo as trocas sensíveis de calor.
Sistema de ventilação
POSITIVA
: jogar o ar de fora para dentro (ventiladores no sentido do vento dominantes para aumentar a eficiência). Ventiladores podem estar dispostos de forma transversal (a média altura, sendo que o ar mais quente vai ser empurrado para as laterais do galpão) ou longitudinal (ar "caminha" por todo o galpão, saindo na outra extremidade).

Sistema de ventilação
NEGATIVA
: joga-se o ar de dentro para fora, por meio de exaustores localizados nas laterais ou nas extermidades dos galpões.
Sistemas de Resfrimento
Nebulização:
Formação de gotículas extremamente pequenas, que aumentam muito a superfície de uma gota d’água exposta ao ar, o que assegura a evaporação mais rápida - a gota não chega a cair no chão, não umidecendo o piso. Pode reduzir a sensação de calor em até 12 graus.

Processo que pode ser controlado automaticamente quando a temperatura e umidade ultrapassam o limite do conforto térmico do animal

Geralmente associados a um sistema de ventilação, para estimular a movimentação do ar
Outras formas:
Aspersão de água na cobertura
Forçar a passagem do ar por meio de ventilador por material poroso (madeira, celulose, carvão) umedecido por gotejador de água.
O uso de Cobertura de Palha e/ou Telha Reciclada se mostrou mais eficiente
Atenção com o fornecimento de água
Sempre em abundância e de fácil acesso.
Aves: pesquisas mostraram que água a 10 a 12 graus aumentaram a eficiência alimentar
Bovinos: água sempre a temperatura ambiente e a sombra
Em aves pode-se utilizar alguns sais para aumentar o consumo de água e ajudar na prevenção da alcalose respiratória

Fornecer alimentos mais vezes ao dia e nas horas mais frescas

Bovinos:
Diminuição de alimentos que promovem a fermentação ruminal (aumento de temperatura) - uso de proteínas não degradadas e de lipídeos.
Dietas mais densamente energéticas (pouco consumo, muita energia).
Sombra nos pastos: árvores com copas densas e superiores a 3 metros.

Evitar baixadas (pouca circulação de vento)

Orientação Leste-Oeste

Atenção com o material de cobertura (deve possuir alta refletividade) bem como a inclinação (20 a 30 graus)

Galpões maiores que 8 metros devem ter lanternin (abertura para saída do ar na cumeeira do telhado)

Atenção para a altura (quando mais largo, maior a altura)

Ventilação natural ou artificial

Temperatura da água de consumo

Sistemas a pasto: sombra natural ou artificial




Aspectos básicos sobre Bioclimatologia Animal e Ambiência
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