Animal (Inobio); Universidade Estadual Paulista (Unesp), Campus de Jaboticabal-SP, Brasil. Autor correspondente:

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1 Distribuição da temperatura da superfície corporal em caprinos SPRD protegidos e expostos a radiação solar Shirley Silva de Holanda 1, Alex Sandro Campos Maia 2 1 Zootecnista, Especialista em Gestão Ambiental. 2 Professor do Departamento de Zootecnia, Laboratório de Biometeorologia Animal, Grupo de Inovação em Biometeorologia Animal (Inobio); Universidade Estadual Paulista (Unesp), Campus de Jaboticabal-SP, Brasil. Autor correspondente: alex.maia@fcav.unesp.br Resumo: O trabalho teve o objetivo de avaliar a temperatura da superfície do pelame em diferentes regiões do corpo, bem como a temperatura retal e a frequência respiratória em caprinos SPRD, manejados a sombra e ao sol observados entre às 8:00 até às 17:00 horas e suas relações com as variáveis meteorológicas. Nove caprinos SPRD, três predominantemente pretos e seis brancos foram observados durante dez dias, seis com os animais a sombra e quatro expostos a radiação solar. Foram avaliadas nos animais a temperatura retal, frequência respiratória e a temperatura da superfície do pelame em diferentes regiões do corpo, bem como variáveis ambientais: temperatura e umidade do ar; além da temperatura do globo negro e velocidade do vento. A análise estatística foi baseada no método dos quadrados mínimos para dados não balanceados. Os resultados mostraram que a temperatura da superfície do pelame na cabeça e na parte superior do corpo nos animais de pelame preto, quando expostos a radiação solar direta, por volta das 11:00 horas foram cerca de 12 C acima daquelas observadas nas regiões inferiores do corpo e 15 C acima daquelas observadas na bolsa escrotal. Porém, em condições de sombra a temperatura da superfície corporal foi independente da região corporal, cor e hora do dia, sendo a temperatura da bolsa escrotal em média ±2 C abaixo das demais. A frequência respiratória e temperatura retal foram influenciadas pela hora do dia quando os animais foram expostos à radiação solar, principalmente os animais de pelame preto. Palavras-chave: Temperatura do pelame, Caprinos SPRD, Semiárido Os autores deste trabalho são os únicos responsáveis por seu conteúdo e são os detentores dos direitos autorais e de reprodução. Este trabalho não reflete necessariamente o posicionamento oficial da Sociedade Brasileira de Biometeorologia (SBBiomet). The authors of this paper are solely responsible for its content and are the owners of its copyright. This paper does not necessarily reflect the official position of the Brazilian Society of Biometeorology (SBBiomet).

2 Introdução As populações de caprinos SPRD são consideradas adaptadas ao ambiente ao ambiente semiárido do nordeste Brasileiro, porém mesmo esses indivíduos quando expostos as condições de altos níveis de radiação solar (acima de 800 W m -2 ), alteram suas respostas comportamentais e fisiológicas Maia et al., (2015), principalmente a temperatura da superfície corporal dos animais com pelame predominantemente pretos devido ao seu maior coeficiente de absortância (0,94) quando comparados com aqueles pelames de coloração branca (0,46), conforme mostrou Silva et al., (2003). Obviamente, era de se esperar que animais de pelames predominantemente brancos fossem mais adaptados a esses nichos ecológicos, porém Finch et al., (1980) mostrou que caprinos de pelames pretos manejados no deserto eram mais resistentes a radiação solar do que aqueles de pelame branco. Em contradição, a esses resultados Maia et al., (2015) não mostraram essa vantagem para os animais de pelame preto sobre os de pelame branco. Portanto estudar com maiores detalhes esse assunto se torna importante mediante a estes resultados divergentes, um dos caminhos para isso é analisar a distribuição de temperatura nas diferentes partes da superfície corporal dos animais. Pois, quando um caprino é exposto à radiação solar nem toda a sua superfície corporal é atingida igualmente pelos feixes de radiação, obviamente n-temperaturas no mesmo animal. Portanto, estudar a distribuição de temperatura na superfície corporal em diferentes partes do corpo de caprinos SPRD de pelames brancos e pretos, manejados a sombra e ao sol, em ambiente semiárido, e seus impactos na temperatura retal e frequência respiratória foi o objetivo deste trabalho. Material e Métodos O estudo foi desenvolvido na Universidade Federal Rural do Semiárido (UFERSA) localizada em Mossoró/RN (latitude 05º11 S e longitude 37º22 W) utilizando nove caprinos SPRD com aproximadamente 12 meses de idade e massa corporal de,7 ± 1,0 kg. Os animais foram divididos em dois grupos de acordo com a cor do pelame, sendo três pretos e seis brancos. As coletas foram realizadas durante dez dias, sendo seis dias com animais protegidos e quatro expostos à radiação solar. Em cada dia de coleta eram avaliados três animais, iniciando às 8:00 h e terminando às 18:00 h, em intervalos regulares de 30 minutos entre as medições. As variáveis fisiológicas avaliadas foram: temperatura retal (T R, ºC), frequência respiratória (F R, resp. min. -1 ) e temperatura de superfície do pelame (T S, ºC). A T R foi aferida com a utilização de um sensor termopar PT 100, Classe A inserido (±5cm) no reto do animal, enquanto a T S foi avaliada com uma câmera termográfica (modelo FLIR b60). Essa temperatura foi à média de vários pontos de quatro regiões da superfície corporal: Cabeça, parte superior do corpo e inferior; além da bolsa escrotal (Fig. 1). A F R foi medida através da contagem dos movimentos do flanco do animal, durante o período de tempo de um minuto.

3 Figura 1: Divisão em regiões da superfície corporal de caprinos SPRD para determinação da média da temperatura da superfície do pelame. As regiões foram cabeça, parte superior do corpo e inferior; além da bolsa escrotal. A temperatura do ar (T o A, C) e a umidade relativa (U R, %), foram registradas com um termohigrômetro digital (modelo HT-300, Instrutherm), enquanto a temperatura do globo (T G, C) utilizando um sensor de temperatura modelo SK-100 introduzido em um globo negro (esfera oca de chapa de cobre, cm 0,15 m de diâmetro e pintada de preto fosco) e a velocidade do vento com um termoanemômetro de fio quente (Alnor APM 0). Foi realizada a analise de variância com base no método dos quadrados mínimos para dados não balanceados com o auxilio do programa Statistical Analyses System (SAS), conforme Littell et al. (1991), tendo como modelo estatístico para T S: Y μ C S ( CS ) A (CS) H R ( HR) ( CSH) ( CSR) ( CSHR) e klmn i j k l m onde: Y klmn = é a observação da n-ésima temperatura da superfície do pelame avaliada na i-ésima cor do pelame, no j-ambiente local, no k-ésimo animal, na l-ésima classe de hora e na m-ésima parte do corpo; C é o efeito fixo do i-ésima cor do pelame do animal (i= branco ou preto); S é o j-ésimo local de coleta de dados (l=sol e sombra); CS é a interação entre a i-ésima cor do pelame com o j-ésimo local de coleta; A(CS) é o efeito aleatório aninhado do k-ésimo animal (k=1,...,9) dentro da interação entre a i-ésima cor do pelame com o j-ésimo local de coleta de dados; H é o efeito fixo da l-ésima classe de hora de coleta (l=1,...,5); R é o efeito fixo da m-ésima parte do corpo (m=1,...,4); HR é a interação entre a l-ésima classe de hora de coleta com a m-ésima parte do corpo; CSH é a interação entre a i-ésima cor co pelame com o j-ésimo local de coleta de dados e com a l-ésima classe de hora de coleta; CSR é a interação entre a i- ésima cor co pelame com o j-ésimo local de coleta de dados e com a m-ésima parte do corpo; CSHR é a interação entre a i-ésima cor do pelame com o j-ésimo local de coleta com a l-ésima classe de hora de coleta e com a L-ésima parte do corpo; µ é a média paramétrica, sendo e o erro aleatório. Os modelos para T R e F R foram: Y μ C S ( CS ) A (CS) H ( CH ) ( SH) ( CSH) e klm i j k sendo os termos deste modelo definido anteriormente no modelo para T S. l il lm Resultado e Discussão A temperatura do ar no intervalo entre 08:00h até às 13:00h variou entre aproximadamente 30 C para 35 C, a partir desse horário começou a declinar até às 17:00h retornando para próximo de 30 C novamente (Fig. 2). Comportamento semelhante ocorreu para temperatura do globo negro a sombra, enquanto para jl l l m klm lm klmn

4 umidade relativa o comportamento foi o inverso, com valores em torno de 75% às 08:00h e menos de 55% por volta das 13:00h, subindo a partir deste horário passando 70% após às 17:00h Temperatura do ar ( o C) Umidade relativa do ar (%) Temperatura do globo negro a sombra ( o C) Velocidade do vento (m s -1 ) Figura 2 Variação diária da temperatura do ar ( C), do globo negro ( C), umidade relativa do ar (%) e velocidade do vento (m s -1 ) em ambiente semiárido com latitude de 5 Sul. Os resultados mostrados na Fig. 3 mostraram que quando os animais foram expostos ao sol à temperatura da superfície do pelame preto apresentou média maior do que a do pelame branco, principalmente no intervalo de hora compreendido entre as 12:00 até às 14:00 horas, devido a maior incidência de radiação solar. Porém, as temperaturas diferiram muito entre as diferentes regiões da superfície corporal. As temperaturas observadas na superfície da cabeça e na parte superior do corpo foram em torno de e C, respectivamente, enquanto na parte inferior foi abaixo de 43 C e na bolsa escrotal abaixo de C. Em condições de sombra, basicamente não houve diferença de temperatura entre animais de pelame branco ou preto, independente da região da superfície corporal e hora do dia. É interessante notar que a temperatura da superfície da bolsa escrotal independente se o animal tivesse sido exposto há uma irradiancia solar acima de 1000 W m -2, ela se mantém abaixo de C, enquanto a temperatura nas regiões atingidas diretamente pelos raios solares ultrapassam 50 C.

5 Cabeça BRANCO SOL PRETO SOL BRANCO SOMBRA PRETO SOMBRA Parte inferior do corpo Parte superior do corpo Bolsa Escrotal Figura 3 Variação da temperatura da superfície do pelame ( C) de acordo com a sua cor e região corporal em função da hora do dia em caprinos SPRD manejado ao sol e a sombra em ambiente semiárido. As regiões foram: Cabeça, parte inferior e superior do corpo; e bolsa escrotal. As cores da superfície do pelame foram: pelames brancos e pretos. A Fig. 4 mostra que os animais expostos a irradiância solar elevaram o número de respirações por minuto, principalmente os de pelame preto com valores máximos por volta das 13:00h em torno de 120 respirações por minuto, enquanto os de coloração branca ±90 resp. min. -1. Porém quando os animais foram avaliados protegidos da radiação solar esses valores foram ±50 e ±60 resp. min. -1 para animais brancos e pretos, respectivamente. A maior temperatura na região superior do corpo e na cabeça ocorreu devido ao maior ganho efetivo de calor via radiação solar, o que impactou na redução do gradiente de temperatura, tornando a convecção um mecanismo sem relevância na perda de calor corporal. Nesta situação, restaram aos animais recorrerem à perda de calor via evaporação na superfície corporal e no sistema respiratório para manter o seu equilíbrio térmico. A respiração acelerada e contínua contribui para uma inadequada ingestão de alimentos e ruminação, além de adicionar calor endógeno a partir da atividade muscular, consequentemente desviando energia que poderia ser utilizada em processos produtivos. Essa maior frequência respiratória, no caso dos animais expostos a radiação solar, principalmente nos caprinos de pelame preto não foi suficiente para manter o equilíbrio térmico e evitar o estoque de calor nos tecidos internos. Obviamente esse estoque de calor ocasionou a elevação da temperatura retal mais acentuada nos caprinos de pelame preto do que nos animais de pelame branco (Fig. 4). Kolb (1987) afirma que a temperatura retal em caprinos varia entre 38,5 e 40,5ºC, sob condições de termoneutralidade. Porém, os resultados apresentados na Fig. 4 mostram que os valores observados para T R estão dentro da faixa citado por esse autor, mas os animais não se encontravam em condições de termoneutralidade, pelo contrário.

6 Frequencia respiratoria (resp. min -1 ) Temperatura retal ( o C) BRANCO SOL PRETO SOL BRANCO SOMBRA PRETO SOMBRA Figura 4 Variação da média observada por quadrados mínimos da Frequência respiratória (resp. min. -1 ) e da Temperatura retal ( C) em função da hora do dia em caprinos SPRD manejado ao sol e a sombra em ambiente semiárido com latitude de 5 Sul e Altitude de 18 metros. Conclusões [1] A temperatura da superfície corporal na cabeça e superior do corpo em caprinos de pelame preto expostos a radiação solar direta por volta das 11:00 horas foi cerca de 12 C acima daquelas observadas nas regiões inferiores do corpo e 15 C acima daquelas observadas na bolsa escrotal. [2] Em condições de sombra a temperatura da superfície corporal foi independente da região do corpo, cor e hora do dia, sendo a temperatura da bolsa escrotal em média ±2 C abaixo das demais. [3] A Frequência respiratória e temperatura retal foram influenciadas pela hora do dia quando os animais foram expostos à radiação solar, principalmente os animais de pelame preto. Referências Finch, V.A., Dmi'el, R., Boxman, R., Shkolnik, A., Taylor, C.R (1980) Why black goats in hot deserts? Effects of coat colour heat exchanges of wild and domestic goats. Physiol. Zool. 35: pp Maia, A.S.C., da Silva, R.G., Nascimento, S.T., et al (2015) International Jornal of Biometeorology 59: doi: /s Kolb, E. Fisiologia Veterinária. (1987) Guanabara Koogan (4 ed), Rio de Janeiro, Brasil, p 612. Statistical Analyses System Sas. Sas User s Guide: Statistics. (2001) Cary: Sas Institute, p 956. Silva, R. G. (2000) Introdução a Bioclimatologia Animal. São Paulo: Nobel/Fapesp, p 286. Silva, R.G.; La Scala Junior, N.; Tonhati, H. (2003) Radiative properties of the skin and haircoat of cattle and other animals. Transactions of the ASAE, v.46, pp Yousef, M. K. (1987) Principles of Bioclimatology and adaptation. Word Animal Science, v. 5, pp