Ambiência na produção de suínos 1/9. Produção de suínos. Eduardo Viola. Qualyfoco Consultoria Ltda.

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1 1/9 Produção de suínos Eduardo Viola Qualyfoco Consultoria Ltda.

2 2/9 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

3 3/9 Clima tropical Climas quentes Média anual: 20 C variação ±5 C Pluviosidade: chuvas periódicas >750 mm/ano Solos antigos, relativamente duros, lixiviados Clima subtropical Climas quentes Temperatura média anual: 21 C variação ± 13 C Pluviosidade: chuvas periódicas > 1200 mm/ano Solos antigos, macios, férteis

4 Eficiência de produção evolução 4/9 Interações ambiente X animal nos processos produtivos Alimentos e dos processo digestivos e metabólicos Genética e necessidades nutricionais dos animais

5 5/9 Aspectos fisiológicos e a produção de suínos Desafios da produção de suínos: Explorar o máximo potencial genético Produção de carne Genética Nutrição Sanidade Manejo genética Ambiente Ambiente na instalação 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

6 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 7/9 Conforto térmico Centro termorregulador do hipotálamo Detectam temperatura quente Detectam temperatura fria Desencadeia respostas Aumento da temperatura corporal Redução da temperatura corporal Suínos Sistemas termodinâmicos abertos Troca de energia com o meio Ambiente externo afeta o ambiente interno Mecanismos termorreguladores realizam ajustes fisiológicos e mantém o equilibrio térmico temperatura corporal

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9 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

10 10/9 Variáveis ambientais Componentes do microclima que se encontram ao redor do rebanho Adaptação: a que? Pressão atmosférica Radiação térmica Ventos Umidade Luz Temperatura

11 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

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13 13/9 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

14 Equilibrio térmico bases fisiológicas 14/9 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 Buscam abrigo Aumentam atividade Animais se aconchegam Respostas comportamentais ao calor Buscam abrigo - sombra Reduz atividade Animais se espalham Buscam locais umidos

15 15/9 Produção de calor e temperatura de homeotermos em relação a temperatura ambiente Região de Sobrevivência Morte por Frio Hipotermia Máximo Calor Metabólico Temperatura Crítica Estresse por frio Região de Termoneutralidade Conforto Térmico Estresse por Calor Temperat ura Crítica Hipertermia Morte por Calor D C B A A B C D Baixa Temperatura Alta Temperatura

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17 17/9 Mecanismos de controle térmico Calor Endógeno Radiação Calor Exógeno Termogênese Termólise Condução Convecção Evaporação

18 Controle térmico -Termogenese 18/9 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

19 19/9 Dissipação do calor Controle térmico - Termólise 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

20 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

21 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

22 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

23 Trocas de calor - Suinos X ambiente 23/9 Categoria Temperatura ideal, C Temperatura Critica, C Umidade Relativa, % Máxima Mínima Máxima Mínima Ótima Critica Porcas Leitões Nascimento semana semanas semanas <40 4 semanas >90 5 a 8 semanas a 30 kg a 60 kg a 100 kg Adaptado: Esmay (1982), Naas et al (1995 e 1998); Silva (1999)

24 24/9 Trocas de calor Trocas de calor com o meio apresentam dois fluxos básicos Calor Sensível (não evaporativo) Calor Latente (evaporativo) Condução Convecção Radiação Evaporação Condensação Depende da exixtencia de um gradiente de temperatura entre o animal e o ambiente Essencialmente vaporização e condensação da água

25 25/9 Trocas de calor calor sensível Radiação Troca de calor através de ondas magnéticas entre superfície corporal de dois corpos Insolação direta Insolação indireta Condução Troca de energia térmica por colisão. Necessita o contato direto Água Ar Materiais sólidos Convecção Troca de calor através de correntes de convecção Temperatura da superfície corporal Temperatura e velocidade do ar

26 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

27 Trocas de calor 27/9 Trocas de calor Condução Colisão entre moléculas adjacentes implica contato direto Associada a mudança de postura

28 Trocas de calor 28/9 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

29 Trocas de calor 29/9 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

30 Trocas de calor 30/9 Efeito da aspersão de água Crescimento Terminação Sem aspersão Aspersão Sem aspersão Aspersão Taxa respiratória (movimentos/min) 49 45, ,4 Temperatura retal, C 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

31 Controle térmico - Trocas de calor 31/9 Perda de calor, kcal/animal/hora Evaporação Convecção Radiação Condução TEMPERATURA, o C

32 Controle térmico trocas de calor 32/9 Mecanismos de controle Aos 21 o C 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 Temperatura, o C Calor Sensível, % Calor Latente, % Produção Calor Sensível (BTU/kg) Produção Calor Latente (BTU/kg) 4, ,4 4,8 15, ,6 6,6 26, ,6 10,3 37, ,8 79,2 Fonte: Ota e McNally, 1961

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34 34/9 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

35 Produção em climas quentes 35/9 Estimulado pelo frio Redução da perda de calor Aumento da produção de calor Vasoconstrição periférica Redução da área superfícial 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

36 Produção em climas quentes 36/9 Estimulado pelo calor Aumento da perda de calor Vasodilatação periférica Aumento da área superfícial Aumento da respiração Perda de CO2 Perda de água 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

37 Produção em climas quentes 37/9 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

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39 39/9 Respostas fisiológicas ao calor Aumento da ofegação Aumenta as perdas de CO 2 Reduz pressão parcial de CO 2 no sangue Queda da concentração de ácido carbônico (H 2 CO 3 ) Queda de concentração de hidrogênio (H + ) Altera concentração de íons no sangue Na +, K +, Cl - Resposta renal: Reduz Excreção de H + Aumenta excreção HCO 3 - Aumenta excreção de K +

40 Respostas fisiológicas ao calor Alcalose respiratória 40/9 Aumento da ventilação alveolar Desproporcional a produção endógena de CO 2 Reduz concentração ácido carbônico (HCO 3 ) Estímulo Toxidade de amônia ESTRESSE POR CALOR Compensada por ACIDOSE METABÓLICA Adição de ácido no organismo Diabetes Jejum Perda de Bicarbonato (HCO 3 ) Diarréia

41 Alcalose respiratória 41/9 Aumento da ventilação alveolar Desproporcional a produção endógena de CO 2 Reduz concentração ácido carbônico (HCO 3 ) Estímulo Toxidade de amônia ESTRESSE POR CALOR SISTEMA TAMPÃO ÁCIDO CARBÔNICO H 2 CO 3 HCO 3- +H + CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 HCO 3- +H + CO 2 + H 2 O HCO 3- +H + Compensada por ACIDOSE METABÓLICA Adição de ácido no organismo Diabetes Jejum Perda de Bicarbonato (HCO 3 ) Diarréia H 2 CO 3 CO 2 HCO - 3 CO 2 1:200 no sangue 20:1 no sangue

42 42/9 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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44 44/9 Sistemas Naturais Manejo Densidade Controle térmico sistemas 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

45 Controle térmico - sistemas 45/9 Sistemas Artificiais nebulizadores ventiladores refrigeração da água isolamento térmico de canos isolamento térmico da caixa da água

46 46/9 Controle térmico - sistemas Sobre forro

47 Isolamento térmico 47/9 Cama 47

48 Controle térmico - sistemas 48/9 Ventilação

49 Medidas de ambiente para minimizar o estresse calórico 49/9 Uso de sobre forro Uso de ventilação Uso de nebulização Densidade de alojamento Estruturas de isolamento térmico Cortinas Cobertura telhado Arvores