КЛИМАТИЧЕСКИЕ СТРЕССЫ

Значительное влияние на организм животных оказывает климатический фактор, в частности микроклимат животноводческих помещений. По данным многих исследователей, продуктивность животных на 70— 80 % зависит от кормления и условий содержания и на 20—30 % от генетических факторов.

Климатические факторы действуют на организм комплексно прямым или косвенным путем. Прямые климатические нагрузки связаны с воздействием очень высоких или низких температур, солнечной радиации, дождя и ветра, атмосферного давления. Косвенное влияние осуществляется через почву, количество и качество кормов. Следует иметь в виду, что воздействие этих факторов на домашних животных, которые большую часть жизни, а некоторые группы и всю жизнь (например, животные на откорме) находятся в закрытых помещениях и которых люди искусственно защищают от климатических влияний, обычно менее выражено. При некоторых системах содержания животные находятся под прямым воздействием климатических факторов. Это те системы, которые связаны с пастьбой животных, и те способы содержания, при которых строят легкие, открытые животноводческие помещения.

Воздушная среда, определяющая состояние микроклимата закрытых животноводческих помещений, воздействует на обмен веществ в организме, теплообмен, газообмен, физико-химические свойства крови, температуру тела и кожи и др. В конечном итоге это сказывается на состоянии здоровья животных, устойчивости их к заболеваниям, на продуктивности.

Физическое состояние и химический состав воздушной среды — факторы непостоянные и подвержены большим колебаниям. Организм животного может приспосабливаться к этим изменениям, но лишь до определенных пределов. В частности, для поддержания нормальной жизнедеятельности животные должны затрачивать определенное количество питательных веществ на образование тепла, которое необходимо для обмена веществ. Чем больше расходуется в организме энергетических материалов на адаптацию к окружающей среде, тем меньше будет использовано питательных веществ на производство продукции.

Физиологическое равновесие в организме при действии микроклиматических стрессоров сохраняется до тех пор, пока действие внешних раздражителей не превышает его адаптационных возможностей. Одно из важнейших условий технологии содержания животных— соответствие микроклимата биологическим особенностям организма, сформировавшимся в процессе развития вида. Длительное пребывание животных в помещениях с микроклиматом, наиболее полно соответствующим их биологическим потребностям, благоприятно сказывается на физиологических реакциях организма, и наоборот, пребывание животных в помещениях с ненормированным микроклиматом, то есть действие необычных по силе и качеству стрессоров, ослабляет резистентность организма, способствует развитию заболеваний, неблагоприятно действует на воспроизводительную способность животных, приводит к ряду других нежелательных явлений.

Влияние микроклимата на организм складывается из совокупного действия физических, химических и биологических факторов: температуры, влажности, движения, электрозарядности, световых лучей, радиационного тепла, радиоактивного излучения, химического состава воздуха, наличия в нем пыли, микроорганизмов, грибов, яиц гельминтов, а также тех или иных ядовитых газов. Из перечисленных факторов наиболее существенное влияние на организм животных оказывает температура. Между температурой внешней среды и интенсивностью обменных процессов в организме существует обратная зависимость — при понижении температуры уровень обменных процессов возрастает, при повышении, наоборот, понижается. По реакции на внешнюю температуру сельскохозяйственные животные относятся к гомойотермным. Температура тела у них колеблется в незначительных пределах, несмотря на изменение температуры окружающей среды.

В организме животных тепло образуется в результате окислительных процессов в тканях, ферментативного расщепления корма в пищеварительном тракте, а также мышечной деятельности. Кроме того, величина теплопродукции зависит от породы животных, типа кормления, зональных природно-климатических особенностей и других факторов.

Для каждого вида и возраста животных существует определенная температурная зона, при которой организм затрачивает минимальное количество энергии для сохранения нормальной температуры тела. Эту зону называют зоной термической индифферентности, комфорта, или нейтральной температурной зоной. Нижнюю границу этой зоны составляет так называемая критическая температура, при которой организм стремится повысить теплопродукцию за счет повышения обмена веществ и снизить потери тепла. Для восполнения энергии на теплообразование животные поедают больше кормов. Расчеты показывают, что в таких случаях дополнительные затраты на корма, энергия которых затрачивается на теплообразование, для свиней в 3—4 раза больше, чем затраты на электроэнергию или газ, требуемые для поддержания необходимой температуры в свинарнике. На рисунке 5 показаны зоны комфорта для новорожденных и взрослых животных разных видов.

Табл.5. Нижние границы критической температуры для отдельных видов сельскохозяйственных животных

В пределах термонейтральной зоны теплопродукция и теплоотдача минимальны, следовательно, и расход энергии корма для образования тепла наименьший. На величину термонейтральной зоны влияют многие факторы. Например, при поддерживающем уровне кормления она значительно выше, чем при полноценном кормлении. Для новорожденных животных температурные зоны комфорта лежат значительно выше, чем для взрослых. У поросят и ягнят различия в показателях нижней и верхней критических температур составляют всего 1 °С, для телят 4°С. Это свидетельствует о более высокой чувствительности новорожденных к температурному стрессу, а также о том, что для поросят и ягнят после рождения более важен постоянный температурный режим, чем для телят. У одного и того же животного границы термонейтральной зоны также подвержены колебаниям, что зависит от его физиологического состояния, тренированности к изменяющимся факторам внешней среды и др. Это имеет большое практическое значение, так как за счет адаптивных способностей животного можно сдвинуть первоначальные температурные границы в выгодную для человека сторону.

При отклонениях от критических температур организм уже не в состоянии поддерживать постоянство гомеостаза с помощью терморегуляционных механизмов. Развивается гипо- или гипертермия, и, если эти условия продолжаются долго, наступает смерть животных (рис. 6). В. Карасек (1965) приводит следующие показатели нижней границы критических температур для отдельных видов сельскохозяйственных животных (табл. 5).

При температурах, выходящих за пределы температурной нейтральной зоны, организм испытывает дополнительную нагрузку, то есть такие температуры уже являются стрессором. Реакция организма на указанное стрессовое воздействие зависит от его степени и продолжительности (табл. 6).

Стрессы при низких температурах воздуха принято называть Холодовыми, при повышенных — тепловыми.

Табл.6. Проявление стресса в условиях экстремальных отклонений температуры

Холодовый стресс. Действие холода на организм, как и любая стрессовая реакция, протекает стадийно. Если температура воздуха ниже критической, то это сопровождается повышением теплоотдачи. Чтобы снизить теплоотдачу, организм в этих случаях реагирует сужением кровеносных сосудов кожи и повышением ее температуры. Отдача тепла во внешнюю среду может быть понижена на 60—70%. Кроме того, животные уменьшают площадь открытой поверхности тела (съеживаются, горбятся), скучиваются, дыхание становится более глубоким, пульс замедляется. Когда эти факторы уменьшения теплоотдачи недостаточны, в организме усиливается теплопродукция. Она выражается рефлекторной дрожью в виде сокращения мышц кожи (во время дрожания обмен увеличивается в 4 раза), повышением тонуса всей мускулатуры, усилением двигательной активности животного. Вследствие этого увеличивается потребление корма, активизируется деятельность желудочно-кишечного тракта, особенно печени. Следовательно, небольшое снижение температуры воздуха при наличии хорошего кормления, ухода, обильной подстилки, устранении сырости и сквозняков повышает обмен веществ и продуктивность, закаливает животных против низких температур. Однако при этом расход корма на единицу продукции увеличивается (рис. 7).

Снижение температуры внешней среды ниже критической ведет к повышению обмена веществ (у крупного рогатого скота на 2—3%, у свиней на 4% на каждый градус понижения). Содержание белка, глюкозы, свободных жирных кислот в плазме крови повышается, активизируется распад резервного протеина и углеводов, которые окисляются быстрее, чем жиры. Высокий уровень протеина в рационе может сыграть защитную роль при низких температурах, особенно при кратковременном воздействии холода. Однако это приводит к непроизводительным затратам кормов (на 15—50 % и больше), что экономически нецелесообразно. Наряду с этим наблюдается значительное снижение молочной продуктивности коров, прироста у растущего и откармливаемого молодняка, а также уменьшение яйценоскости птиц.

Наиболее вредны резкие колебания температуры, неожиданные переходы от высокой температуры к низкой. В этих случаях увеличивается проницаемость защитных барьеров в организме, понижается естественная резистентность, возникают респираторные заболевания, а также болезни вымени, мышц, суставов и т. д. Наибольшую опасность низкие температуры представляют для истощенных, переутомленных животных, для переболевших острыми инфекционными заболеваниями, страдающих хроническими инфекционными болезнями, в период линьки и т. д.

Длительное действие крайне низких температур приводит к серьезным расстройствам терморегуляции, температура тела падает до 30°С, наступает переохлаждение. Животные вялые, сонливые, угнетенные, замедляются все функции организма, понижается обмен веществ и энергии, а также ректальная температура и кровяное давление, развиваются параличи, что в конечном счете приводит к смерти от замерзания.

Наиболее чувствителен к низким температурам молодняк, особенно поросята, цыплята, крольчата. Например, у новорожденных поросят слабо развита физическая терморегуляция, у них почти отсутствуют подкожный жир и волосяной покров, вследствие чего поросята не способны обеспечить надлежащую терморегуляцию, сохранить тепло, образующееся при обменных процессах. Теплоотдача у молодняка на единицу живой массы значительно больше, чем у взрослых животных, так как они имеют большую поверхность тела на единицу массы.

У новорожденных температура тела на определенном уровне поддерживается за счет энергии материнского молока. Если поросят после рождения поместить в условия с температурой воздуха 18—20 °С, то температура их кожи снижается на 1,5—3°С, а при температуре 12 °С — на 5—6°С. До нормы температура тела восстанавливается в первом случае через несколько часов, во втором — лишь через 8—10 дн. Эти и другие изменения в организме (уменьшение содержания гликогена в тканях, изменение морфологического и биохимического состава крови и др.) приводят к значительному ослаблению защитных сил молодого организма, создают благоприятные условия для возникновения инфекционных и незаразных болезней. Физическая терморегуляция у поросят и телят начинает функционировать через 6—10 дн. после рождения и достигает своей полной активности у телят к 10—20-дневному, у поросят — к 30-дневному возрасту. Незрелость терморегуляционных процессов в первые 10 дн. жизни молодняка служит одной из основных причин их низкой естественной резистентности в этот период, на который приходится около 80 % отхода молодняка, причем треть его — от простудных заболеваний.

По данным многих исследователей, при температуре воздуха около 0°С и высокой относительной влажности рост и развитие поросят задерживаются, среднесуточный прирост массы уменьшается на 9,6—28%, расход кормов увеличивается на 12—30 %, заболеваемость возрастает в 1,5—2 раза. Снижение температуры воздуха в помещении с 21 до 13 °С при постоянной относительной влажности 72—74 % и скорости движения воздуха 0,11—0,13 м/с сопровождается ослаблением защитных сил организма и увеличением падежа поросят в подсосный период с 6,6 до 23,2%.

Наши опыты, проведенные на откармливаемом молодняке свиней, свидетельствуют о большом значении оптимального температурного режима для сохранения нормального уровня физиологических процессов в организме. Три группы молодняка откармливали от 38—40 до 100 кг живой массы в следующих условиях; 1 группа — в помещении с температурой воздуха 16— 20°С и относительной влажностью 75—81 %, II — при 8—12°С и 83—87%, III группа —при 3—6°С и 90— 93 % соответственно. Установлено, что откорм молодняка свиней в условиях благоприятного микроклимата (I группа) способствует улучшению ряда физиологических и некоторых иммунобиологических показателей организма (табл. 7).