И ВНЕШНЕЙ СРЕДОЙ

В организме животного постоянно протекают биохимические процессы, зависящие от температуры (превращение питательных веществ корма в мясо, молоко, яйцо). Кроме того, животным необходима энергия корма на поддержание физиологических функций организма. В этом отношении важно, что каждое животное располагает механизмом терморегуляции, чтобы при изменении температуры окружающей среды температура тела сохранялась постоянной. У нормальных здоровых животных она находится в следующих пределах (°С):

Всех животных, имеющих постоянную температуру тела, относят к гомойотермным (теплокровным) в отличие от лягушек, ужей, змей пойкилотермных (холоднокровных), у которых температура тела всегда на уровне внешней.

Способность организма поддерживать постоянство температуры своего тела на определенном уровне при изменяющихся высоких и низких температурных условиях внешней среды называют терморегуляцией. В основе данного явления лежит постоянное относительное равновесие между процессами, обеспечивающими образование тепла (химическая) и его отдачу во внешнюю среду (физическая терморегуляция).

Регуляция тепла заключается в повышении или ослаблении обмена веществ и, как следствие этого, в повышении или уменьшении тепла в организме, с одной стороны, и в усилении или уменьшении отдачи тепла в окружающую среду – с другой. Первую часть, зависящую от изменений энергетического обмена, называют химической терморегуляцией, вторую, связанную с рассеиванием тепла из организма, – физической.

Теплорегуляция осуществляется центральной нервной системой главным образом через кожу, а также в результате многочисленных регуляторных приспособлений. Теплорегуляция выявляется у животных и в сезонных приспособлениях или в физиологических явлениях, например в виде накопления подкожного жирового слоя в качестве запаса для теплообразования, появления более густого и длинного волоса (зимой), выпадения волоса и замены его более редким и коротким (весной).

Теплообразование происходит постоянно во всех клетках организма в результате окислительных процессов. Больше всего тепла образуется в мышцах, а также в печени, почках, различных железах, легких и ретикуло-эндотелиальной системе. На долю мышц приходится до 70 % продуцируемого тепла, лишь 30 % теплопродукции падает на другие органы. Значительно повышают теплопродукцию низкие температуры воздуха, мышечная работа, беременность и другие факторы. И наоборот, в жару, в состоянии покоя, после кастрации, при отложении подкожного жира, густом шерстном покрове теплообразование у животных понижается.

Наряду с образованием теплоты происходит и непрерывное выделение ее во внешнюю среду - теплоотдача. Теплоотдача из организма во внешнюю среду происходит посредством теплоизлучения (радиации), конвекции, теплопроведения и испарения. Теплоотдача теплоизлучением (радиацией) происходит путем излучения длинноволновых невидимых инфракрасных лучей с поверхности кожи и из глубины тела.

Теплоизлучение из организма увеличивается при низкой температуре и высокой влажности воздуха, при этом излучаемое тепло поглощается холодными поверхностями стен, пола, потолка, перегородок и т. д. Если температура воздуха и окружающих предметов выше температуры кожи, организм, наоборот, нагревается. Для уменьшения потерь тепла излучением необходимо хорошо утеплять стены, потолок, пол, двери и окна, а в осенне-зимний период принимать меры к снижению влажности воздуха. Об этом всегда нужно помнить, так как потеря организмом большого количества тепла в холодное время года приводит в конечном итоге к потере питательных веществ и, следовательно, к снижению продуктивности животных.

Ткани организма животных являются хорошими проводниками тепла и, благодаря тому что нагретый воздух в зоне, где находится тело животного, постоянно сменяется более холодным, возможна теплоотдача за счет конвекции, т. е. движения воздушных масс. Такая теплоотдача тем больше, чем значительнее разница между температурой кожи и воздуха, а также чем выше влажность и скорость движения воздуха. При низких температурах воздуха отдача тепла конвекцией и радиацией возрастает. Повышение температуры воздуха ведет к снижению потерь тепла конвекцией, а при температуре 32...35 °С, равной температуре кожи животного, – к их прекращению. Увеличение скорости движения воздуха способствует повышению потерь тепла конвекцией. Однако воздух, движущийся с большой скоростью, не успевает нагреваться у тела животного и ненамного усиливает потери тепла организмом. В поддержании постоянной температуры тела животных отдаче тепла конвекцией и радиацией принадлежит основная роль.

При соприкосновении тела животных с холодным полом и землей, а также при купании и обмывании теплоотдача происходит путем теплопроведения. В таких случаях может наступить переохлаждение организма, что приводит к возникновению простудных заболеваний – бронхопневмонии. Сырой бетонный пол поглощает много тепла, происходят неоправданные потери энергии корма через тепловую энергию организма. Вот почему следует обращать внимание на выбор строительного материала для полов.

Теплоотдача посредством испарения происходит с поверхности кожи за счет испарения пота и влаги, а также через слизистые оболочки дыхательных путей. Путем испарения теряется 20...30 % всего выделяемого организмом тепла. Теплоотдача испарением с поверхности кожи животных происходит за счет потоотделения.

Интенсивность теплоотдачи испарением зависит от температуры, влажности и скорости движения воздуха. При высокой температуре и повышенной влажности воздуха испарение с поверхности кожи уменьшается, а при увеличении скорости движения воздуха – увеличивается. При температуре воздуха, превышающей температуру кожи животного, прекращается теплоотдача из организма и излишки тепла накапливаются в организме, приводя к перегреванию, следствием чего может быть тепловой удар. Теплоотдача испарением наибольшая у лошадей.

У свиней теплоотдача испарением с поверхности кожи значительно слабее, чем у крупного рогатого скота. Количество отделяемого пота у них, по данным К.Г. Сухомлина, не превышает 60...80 мл/ч на 1 м² поверхности кожи. С поверхности тела коров за час может испаряться до 2 мл воды в расчете на 1 кг массы животного. Следовательно, за счет испарения такого количества влаги в течение суток корова может отдавать в окружающую среду до 50...54 тыс. кДж. Животным различных пород присуща неодинаковая интенсивность потоотделения. У скота южных пород потовых желез больше, чем у животных северных и центральных, поэтому и потоотделение у них более выражено.

Значительная роль в механизме теплоотдачи испарением принадлежит дыхательной системе. Способность животных резко повышать частоту дыхания при одновременном уменьшении его глубины, во много раз увеличивает испарение влаги, а следовательно, и отдачу тепла с поверхности дыхательных путей. Как сообщает А.Т. Семенюта, при температуре воздуха в коровнике 15...16 °С частота дыхания у коров зимой увеличивается до 35...55 вдохов и выдохов в минуту. У откармливаемого молодняка свиней при температуре воздуха в свинарнике в пределах 26 °С частота дыхания в минуту достигает 85...90, при температуре 29 °С – 90...100 и при 32 °С – 130...140.

У собак и птиц, лишенных потовых желез, влага испаряется в результате учащенного дыхания с поверхности высунутого языка. У птиц в теплоотдаче активно участвуют также гребень и сережки.

Потеря тепла организмом взрослых сельскохозяйственных животных при оптимальных микроклиматических условиях происходит: конвекцией и радиацией – примерно по 25...30 % (от 20 до 47 %), теплопроведением – до 15 %, испарением с кожи – до 6...7 %. Остальные 16...20 % тепла животные (как и человек) тратят на нагревание ими пищи и воды (около 6...8 %), вдыхаемого воздуха и на испарение воды в легких (около 5 и 9 %), а также теряют с калом, мочой, молоком (около 0,7...1 %). Основные пути потери тепла организмом связаны с кожей – около 80 %. Однако взаимоотношения между вышеперечисленными путями значительно меняются в зависимости от микроклиматических условий (температуры). Так, потери тепла излучением зависят от разницы между температурой кожи тела животного и радиационной температурой.

При оптимальном (комфортном) микроклимате создаются наилучшие условия для функционирования сложных и постоянно действующих механизмов терморегуляции.

Функционирование системы терморегуляции служит примером обеспечения гомеостаза организма в условиях постоянных и тесных взаимоотношений его с динамичной средой. Регуляция теплообмена в организме сельскохозяйственных животных, кроме теоретического, имеет большое практическое значение. Так, в естественных климатических условиях (на пастьбе, выгуле) отдача тепла организмом животных намного возрастает, особенно при понижении температуры и увеличении скорости ветра, а также при увлажнении шерсти (при дождливой погоде, снегопаде) и лежа. Все это ведет к развитию в организме животных (особенно диких) сезонных (климатических, зональных) приспособлений (густой шерстный покров, много подкожного жира, процесс линьки, особенности строения кожи).

Благодаря наличию густого, а нередко и длинного шерстного (перьевого) покрова (с подшерстком или пухом) у животных и птиц, сохраняющийся в шерстном или перьевом покрове воздух создает на поверхности кожи свой, особенный микроклимат, служащий хорошим защитным буфером для организма при резких колебаниях климата (температуры, ветра, влажности). Принципиальное значение такого собственного микроклимата следует учитывать при стрижке животных или при иных хозяйственных технологических процедурах. Обычно стрижку проводят во время установившейся хорошей погоды, так как в первые дни после стрижки потери тепла организмом увеличиваются на 30 % и более.

Таким образом, теплообмен организма с окружающей средой за счет рассмотренных выше механизмов происходит непрерывно. При сбалансированном теплообмене образование и отдача тепла равны между собой. И наоборот, при неблагоприятных условиях внешней среды, когда температура воздуха и помещении для животных выходит за пределы зоны теплового безразличия, а влажность его слишком высокая или слишком низкая, когда наблюдаются сквозняки или подвижность воздуха ограниченна и т. д., тепловое равновесие нарушается, наступает переохлаждение или перегревание организма, отрицательно влияющее на здоровье и продуктивность животных.

Некоторые особенности терморегуляции имеются у новорожденных животных. У них хорошо развита регуляция теплообразования, но несовершенна регуляция теплоотдачи. Новорожденные не имеют внутренних механизмов для регулирования постоянства температуры тела. Поэтому в первые дни после рождения температура тела у них в значительной степени обусловливается температурой окружающей среды. Более совершенная регуляция теплоотдачи (физическая теплорегуляция) у новорожденных поросят устанавливается в периоде 15-го по 30-й день жизни. По сравнению с ягнятами, телятами, поросята рождаются на более ранней стадии индивидуального развития, с более высоким содержанием воды в теле. Вода, как известно, обладает большой теп­лоемкостью, а это служит одной из причин значительных потерь тепла организмом поросенка, при рождении находящегося в помещении с низкой температурой. При рождении температура тела поросят бывает в пределах 38...39°, а затем резко надает вследствие увеличения потерь тепла, когда они обсыхают, и достигает максимальной точки. Через 20...30 мин это снижение находится в прямой связи с температурой воздуха. При температуре +15...20 °С температура тела новорожденных поросят падает на 1,6...6°, при температуре 5...10 °С – на 4...10 °С. Физическая терморегуляция у новорожденных животных устанавливается в следующие сроки: у ягнят – с 6-го по 15-й день, у телят – с 9-го по 27-й день. ↑