7
Ambiência na produção de suínos
Produção de suínos
Eduardo Viola
Qualyfoco Consultoria Ltda.
[email protected]
1/9
7
Ambiência na produção de suínos
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
2/9
7
Ambiência na produção de suínos
Clima tropical
Climas quentes
Média anual: 20°C – variação ±5°C
Pluviosidade: chuvas periódicas >750 mm/ano
Solos antigos, relativamente duros, lixiviados
3/9
Clima subtropical
Climas quentes
Temperatura média anual: 21°C – variação ± 13°C
Pluviosidade: chuvas periódicas > 1200 mm/ano
Solos antigos, macios, férteis
7
Ambiência na produção de suínos
4/9
Eficiência de produção – evolução
Interações ambiente X animal
nos processos produtivos
Alimentos e dos processo
digestivos e metabólicos
Genética e necessidades
nutricionais dos animais
7
Ambiência na produção de suínos
5/9
Aspectos fisiológicos e a produção de suínos
Desafios da produção de suínos:
Explorar o máximo potencial genético
Produção de carne
Genética
Ambiente na instalação
Nutrição
Sanidade
Manejo genética
Ambiente
Impacto direto sobre a produção
Impacto indireto sobre a produção
Importante entender:
Como e por que o ambiente influência os suínos
Como os suínos respondem ao ambiente
7
Ambiência na produção de suínos
6/9
Conforto térmico: bases fisiológicas
Suínos são animais homeotérmicos – mantem constante a temperatura corporal
Tecidos profundos: temperatura permanece constante
Temperatura cutânea: aumenta ou diminui em resposta a temperatura ambiente
Temperatura normal
média: 38,8 a 39,2°C
Regulação temperatura corporal: mecanismo de feedback
Centros termorreguladores do hipotálamo
Termorreceptores na pele e tecidos profundos
7
Ambiência na produção de suínos
7/9
Conforto térmico
Centro termorregulador do hipotálamo
Detectam temperatura quente
Detectam temperatura fria
Suínos
Sistemas termodinâmicos abertos
Desencadeia respostas
Aumento da temperatura corporal
Redução da temperatura corporal
Troca de energia com o meio
Ambiente externo afeta o ambiente interno
Mecanismos termorreguladores realizam
ajustes fisiológicos e mantém o equilibrio
térmico – temperatura corporal
7
Ambiência na produção de suínos
8/9
7
Ambiência na produção de suínos
9/9
Os suínos e o meio
Fatores do ambiente térmico
Temperatura
Umidade
Radiação
Vento
Alteram
Bem estar animal
Produtividade animal
Efeitos primários
Efeitos secundários
Atuação direta
Atuação indireta
7
Ambiência na produção de suínos
10/9
Variáveis ambientais
– Componentes do microclima que se encontram ao redor do rebanho
– Adaptação: a que?
Radiação térmica
Pressão atmosférica
Umidade
Ventos
Temperatura
Luz
7
Ambiência na produção de suínos
11/9
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
7
Ambiência na produção de suínos
12/9
12
7
Ambiência na produção de suínos
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
13/9
7
Ambiência na produção de suínos
14/9
Equilibrio térmico – bases fisiológicas
Desequilibrio da temperatura corporal
Respostas fisiológicas ao frio
Respostas fisiológicas ao calor
Aumento do consumo de aliementos
Redução da circulação periférica
Aumento da termogenese – tremor
Piloereção
Queima de tecidos gordurosos
Utilização da proteína muscular
Reduz consumo de aliementos
Aumenta a circulação periférica
Aumenta a respiração– troca calor
Aumenta a sudorese
Piloereção
Respostas comportamentais ao frio
Respostas comportamentais ao calor
Buscam abrigo
Aumentam atividade
Animais se aconchegam
Buscam abrigo - sombra
Reduz atividade
Animais se espalham
Buscam locais umidos
Ambiência na produção de suínos
15/9
Produção de calor e temperatura de homeotermos em relação a temperatura ambiente
Região de Termoneutralidade
Hipotermia
Conforto
Térmico
Morte por Calor
Hipertermia
Região de Sobrevivência
Morte por Frio
Estresse por Calor
D
C
Baixa Temperatura
Estresse por frio
Temperat
ura
Crítica
Temperatura
Crítica
Máximo Calor
Metabólico
7
B
A
A’
B’
C’
D’
Alta Temperatura
7
Ambiência na produção de suínos
16/9
16
7
Ambiência na produção de suínos
17/9
Mecanismos de controle térmico
Radiação
Calor Endógeno
Condução
Calor Exógeno
Termogênese
Termólise
Convecção
Evaporação
7
Ambiência na produção de suínos
18/9
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
7
Ambiência na produção de suínos
19/9
Controle térmico - Termólise
Dissipação do calor
Evaporativa
Glândulas sudoríparas
Respiração
Fezes e urina
Perda de peso metabólico
Não evaporativa
Condução
Convecção
Radiação
Vasoldilatação
Vasoconstrição
Pelagem
Penas
Superfícies relativas
Apendices
Orelhas
Pregas
7
Ambiência na produção de suínos
20/9
Trocas de calor
•
Ambiente térmico
– Temperatura do ar
– Umidade
– Radiação
– Vento
Efeitos diretos
Efeitos indiretos
Alteram o bem estar animal
Modificam a produtividade
Melhor forma de expressar:
TEMPERATURA AMBIENTE EFETIVA
7
Ambiência na produção de suínos
21/9
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 animal
Peso
Idade
Estádio fisiológico
Nível de alimentação
Genética
Fatores ligados ao ambiente
Temperatura
Velocidade do ar
Umidade relativa
Tipo de piso
Energia radiante
7
Ambiência na produção de suínos
22/9
Trocas de calor
Quando a temperatura ambiente é abaixo da temperatura critica inferior da zona de conforto
térmico
Aciona processos para manutenção da temperatura corporal
Aciona processos para a produção de calor
Consumo de alimento
Atividade muscular
Regulação química do calor
7
Ambiência na produção de suínos
23/9
Trocas de calor - Suinos X ambiente
Temperatura ideal, °C
Categoria
Máxima
Porcas
Mínima
Temperatura Critica, °C
Máxima
Mínima
Umidade Relativa, %
Ótima
18
12
30
0
Nascimento
32
30
35
15
1 semana
28
27
35
15
2 semanas
26
25
35
13
3 semanas
24
22
35
13
4 semanas
22
21
31
10
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
Critica
50-70
Leitões
Adaptado: Esmay (1982), Naas et al (1995 e 1998); Silva (1999)
70
<40
>90
7
Ambiência na produção de suínos
24/9
Trocas de calor
Trocas de calor com o meio apresentam dois fluxos básicos
Calor Sensível (não evaporativo)
Condução
Convecção
Radiação
Depende da exixtencia de um
gradiente de temperatura entre o
animal e o ambiente
Calor Latente (evaporativo)
Evaporação
Condensação
Essencialmente vaporização e
condensação da água
7
Ambiência na produção de suínos
25/9
Trocas de calor – calor sensível
Radiação
Troca de calor através de ondas magnéticas
entre superfície corporal de dois corpos
Condução
Troca de energia térmica por colisão.
Necessita o contato direto
Convecção
Troca de calor através de correntes de
convecção
Insolação direta
Insolação indireta
Água
Ar
Materiais sólidos
Temperatura da superfície corporal
Temperatura e velocidade do ar
7
Ambiência na produção de suínos
26/9
Trocas de calor
•
Radiação
– Forma dos objetos emitirem calor por ondas eletromagnéticas
– Ganho de calor por radição é significativo
•
com insolação direta ou indireta
7
Ambiência na produção de suínos
27/9
Trocas de calor
•
Trocas de calor
– Condução
– Colisão entre moléculas adjacentes – implica contato direto
– Associada a mudança de postura
7
Ambiência na produção de suínos
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
28/9
7
Ambiência na produção de suínos
29/9
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
Do que depende a perda de calor por evaporação?
Umidade do ar
Temperatura ambiente
Movimento do ar
7
Ambiência na produção de suínos
30/9
Trocas de calor
Efeito da aspersão de água
Crescimento
Taxa respiratória
(movimentos/min)
Temperatura retal, °C
Terminação
Sem aspersão
Aspersão
Sem aspersão
Aspersão
49
45,5
45
38,4
39,9
39,7
39,7
39,4
Chaves, 1999
Temperatura na fase de crescimento: 28,1 a 31,7°C
Temperatura na fase de terminação: 26,9 a 31,4°C
Ambiência na produção de suínos
31/9
Controle térmico - Trocas de calor
126
Perda de calor, kcal/animal/hora
7
Evaporação
100
75
Convecção
50
25
Radiação
Condução
10
15
21
TEMPERATURA, oC
26
30
37
7
Ambiência na produção de suínos
32/9
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
Produção de calor latente e de calor sensível influenciado pela temperatura ambiente
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
Temperatura, oC
Fonte: Ota e McNally, 1961
7
Ambiência na produção de suínos
33/9
33
7
Ambiência na produção de suínos
Produção em climas quentes
•
Brasil:
– País tropical
– Regiões subtropicais
•
•
•
•
Caracterisiticas ambientais
Invernos frios
Verão quente
Grande amplitude diária da temperatura
Adaptação fisiológica
O organismo em favor da sobrevivência em um ambiente específico (Prosser, 1964)
Reações fisiológicas
Reações de comportamento
34/9
7
Ambiência na produção de suínos
35/9
Produção em climas quentes
Estimulado pelo frio
Redução da perda de calor
Vasoconstrição periférica
Redução da área superfícial
Aumento da produção de calor
Respostas comportamentais
Aumento do tônus muscular
Termogenese e aumento da atividade voluntária
Aumento da secreção de hormonios da tireóide
Aumento do apetite
Mecanismos efetores da regulação da temperatura
7
Ambiência na produção de suínos
36/9
Produção em climas quentes
Estimulado pelo calor
Vasodilatação periférica
Aumento da área superfícial
Aumento da respiração
Perda de CO2
Perda de água
Aumento da perda de calor
Redução da produção de calor
Respostas comportamentais
Enterram na terra/água
Aumento produção de urina
Aumento de consumo de água
Diminuição do tônus muscular
Reduz atividade voluntária
Reduz secreção de hormônio da tireóide
Redução do apetite
Mecanismos efetores da regulação da temperatura
7
Ambiência na produção de suínos
37/9
Produção em climas quentes
•
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
9,3
Adaptado Flores et al., 1989
P<0,01
7
Ambiência na produção de suínos
38/9
38
7
Ambiência na produção de suínos
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 HCO3Aumenta excreção de K+
39/9
7
Ambiência na produção de suínos
Respostas fisiológicas ao calor
Alcalose 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 METABÓLICA
Adição de ácido no organismo
Diabetes
Jejum
Perda de Bicarbonato (HCO3)
Diarréia
40/9
7
Ambiência na produção de suínos
41/9
Alcalose respiratória
Aumento da ventilação alveolar
Desproporcional a produção endógena de CO2
Reduz concentração ácido carbônico (HCO3)
Estímulo
Toxidade de amônia
ESTRESSE POR CALOR
SISTEMA TAMPÃO ÁCIDO CARBÔNICO
HCO3- +H+
H2CO3
CO2 + H2O
H2CO3
CO2 + H2O
H2CO3
HCO3- +H+
CO2 + H2O
H2CO3
Compensada por ACIDOSE METABÓLICA
Adição de ácido no organismo
Diabetes
Jejum
Perda de Bicarbonato (HCO3)
Diarréia
1:200 no sangue
CO2
HCO3CO2
20:1 no sangue
HCO3- +H+
7
Ambiência na produção de suínos
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
42/9
7
Ambiência na produção de suínos
43/9
43
7
Ambiência na produção de suínos
Controle térmico – sistemas
Sistemas Naturais
– Manejo
– Densidade
– Características das instalações
•
•
•
•
aberturas laterais
tipo de telhado
manejo de cortinas
sombreamento
Maximização do sistema natural
redução da insolação solar nas superfícies externas
Eliminação da radiação solar direta
Controle da velocidade dos ventos
Forro ventilados
44/9
7
Ambiência na produção de suínos
Controle térmico - sistemas
Sistemas Artificiais
– nebulizadores
– ventiladores
– refrigeração da água
– isolamento térmico de canos
– isolamento térmico da caixa da água
45/9
7
Ambiência na produção de suínos
Controle térmico - sistemas
• Sobre forro
46/9
7
Ambiência na produção de suínos
47/9
Isolamento térmico
Cama
47
7
Ambiência na produção de suínos
Controle térmico - sistemas
Ventilação
48/9
7
Ambiência na produção de suínos
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
49/9