Влияние микроклимата на физиологическое состояние животных
Закономерная последовательность атмосферных явлений, создающихся в данной местности в результате многолетнего воздействия солнечной радиации, почвы, перемещения воздушных масс, обусловливающих в этой местности характерный режим погоды или совокупность погод, наблюдающихся на протяжении длительного времени, называют климатом.
Климат той или другой местности в противоположность погоде отличается большей устойчивостью. Каждая географическая территория характеризуется свойственными ей климатическими особенностями.
Климат обширных географических территорий называют макроклиматом. И наоборот, климат ограниченного пространства включает понятие микроклимата.
Микроклимат помещений. Микроклиматом -называют совокупность показателей воздушной среды помещения: температуры, относительной влажности, скорости движения, содержания примесей углекислого газа, аммиака, сероводорода, пылевых частиц, микроорганизмов и др. В создании оптимального микроклимата принимает целый ряд специалистов: зоотехник, ветеринар, строители, инженеры, механики и как завершающее звено в этой цепи технический персонал, но главная роль несомненно принадлежит зооветспециалистам.
На формирование микроклимата в помещениях для животных значительное влияние оказывает местный климат, сезон года, термическое и влажное состояние окружающих конструкций здания, устройство вентиляции и уровень воздухообмена, отопление, канализация, способы уборки и удаления навоза из помещений, освещение, а также технология содержания животных, плотность и размещение, распорядок дня на ферме, тип кормления, способы раздачи кормов, поение и т.д.
Большое влияние имеет строительно-эксплутационное и конструктивные особенности здания. Рельеф местности насколько может он улучшить микроклимат, на столько же может ухудшить. Формирование микроклимата обуславливается также удаленностью животноводческих ферм от промышленных предприятий и населенных пунктов, защищенностью от господствующих холодных ветров. Немалое значение имеет глубина залегания грунтовых вод, расположение здания к сторонам света. Так же на формирование микроклимата оказывают влияние природно-климатические условия (климат, сезон года, погода, местность), теплозащитные свойства ограждающих конструкций, кубатура помещений, система вентиляции воздуха, количество, живая масса, возраст и способ содержания животных, а также общее санитарное состояние помещений. Изменения каждого из указанных показателей, влияющих на формирование микроклимата, может существенно сказаться на животных. Плохие условия на 20—40% снижают продуктивность животных, влияют на их воспроизводительные функции, заболеваемость и т. д. Наиболее чувствительны к изменениям микроклимата высокопродуктивные животные, и особенно молодняк.
Микроклимат может оказывать благоприятное и неблагоприятное воздействие на организм животных и их продуктивность. При наличии неблагоприятного микроклимата животные подвергаются к различным, по силе факторам и это может привести к нарушению состояния равновесия между организмом и окружающей средой, вследствие чего у животных нередко возникают различные заболевания. Влияние факторов окружающей среды следует рассматривать только в их сочетании. Так степень влияния на организм температуры воздуха тесно связана с состоянием его влажности и скорости движения. Температура окружающей среды оказывает наибольшее воздействие на животных, так как она непосредственно влияет на тепловой баланс организма, изменяя тем самым течение жизненно важных процессов.
Деятельность терморегуляторных механизмов находится под контролем центральной нервной системы, что позволяет животному приспосабливаться к различным температурным колебаниям окружающей среды и кратковременно переносить значительные отклонения температуры воздуха от обычных величин. Понижение температуры ниже критической отметки ведёт к повышению обмену веществ и повышению продукции тела в организме, что отвлекает энергию дополнительно от энергии, которая могла пойти на продуктивность. Повышение потерь тепла ведёт к перерасходу кормов. Если компенсация потерь будет невозможной, несвоевременной или неполноценной, то наступит снижение продуктивности. При небольших и непродолжительных переохлаждений, помимо сосудистой реакции кожи, сопровождающейся уменьшением её температуры, замедляется сердцебиение и дыхание. Однако если понижение температуры более значительное или продолжительное, механизм физической терморегуляции становится недостаточным для сохранения теплового баланса организма. В таких случаях включается механизм химической терморегуляции, начинается усиление теплопродукции.
Первоначально усиливается энергичное движение и активизируется терморегуляционный тонус всех мышц. Затем появляется дрожь в виде сокращений мышц кожи.
При длительном воздействии на организм животного крайне низких температур, процессы терморегуляции нарушаются, снижается температура тела, наступает переохлаждение, замедление обменных процессов, паралич и затем смерть. Особенно опасны переохлаждение для молодняка, когда терморегулирующие механизмы ещё не сформировались и организм подвержен влияниям окружающей среды очень сильно и любые резкие, и значительные перепады температур могут вызвать нежелательные последствия. Профилактика переохлаждения животных предусматривает содержание их в помещениях с оптимальными условиями температурного режима, а также рационального кормления.
Многие виды сельскохозяйственных животных высокие температуры значительно хуже переносят, чем низкие. Подъём окружающей температуры за пределы допустимой, отрицательно сказывается на здоровье животных. Вначале понижается обмен веществ, вследствие теплового перенапряжения снижается аппетит, ослабляется секреторная, ферментная, моторная функции желудочно-кишечного тракта. Питательные вещества корма, в таком случае, плохо усваиваются организмом, потребление корма и питательных веществ соответственно снижается. Отсюда вытекает значительное снижение продуктивности. При высоких температурах воздуха, несмотря на снижение уровня гемоглобина и термопродукции, учащается дыхание и работа сердца, изменяется морфологический состав крови, соотношение белковых фракций, содержание общего белка и минеральных компонентов в сыворотке крови.
Вследствие обильного потоотделения, организм животного теряет много хлоридов и других солей, а также витаминов. Это следует учитывать при профилактике высокотемпературного стресса. Следовательно, для нормальной жизнедеятельности организма животного нежелательны им слишком низкие, или слишком высокие температуры. Они вызывают перенапряжение в деятельности основных органов и систем, что вызывает истощение их. Вследствие такой постоянной реадаптации организма к неоптимальным условиям окружающей среды снижается, как правило, продуктивность, эффективность использования кормов, растёт число заболеваний, то есть понижается резистентность организма, растёт число выбракованных животных. Только поддержание в помещениях для содержания животных оптимальных температур воздуха, обеспечит наиболее экономное и физиологичное течение обмена веществ и не напряжение функционирования органов и систем, при условие рационального и сбалансированного кормления, сохранения здоровья и получения высокой продуктивности.
Оптимальной температурой в помещениях считают (°С): для коров —8—12, при родах—14—18, телят до 20 дней—16—20, для более старших—12—18.
Гигиеническое значение влажности воздуха очень велика. Влажность во многом определяет микроклимат, чем оказывает как прямое, так и косвенное влияние на животное. Прямое влияние сводится к воздействию на терморегуляцию. Высокая относительная влажность отрицательно влияет на организм животного, его теплоотдачу, как при высоких, так и при низких температурах воздуха. Из организма животных влага удаляется через кожу в виде пота и из дыхательных путей в газообразной форме. Высокая влажность воздуха в животноводческих помещениях приводит к конденсации водяных паров на потолке, стенах, металлических конструкциях, значительно сокращая срок их службы, а также уменьшая воздухопроницаемость и намного увеличивая теплопроводность. В таких условиях интенсивно развиваются микроорганизмы как не патогенные, так и возбудители различных болезней, грибы, которые поражают конструкции, корма и главное животных. Для животных вреден не только сильно влажный, но и сильно сухой воздух. В таких условиях высыхает кожа, слизистая оболочка дыхательных путей, ротовой полости и увеличивается потоотделение. Снижается сопротивляемость организма к возбудителям инфекционных заболеваний. В результате долгого воздействия сухого воздуха высыхает копытный рог, что приводит к его трещинам. Чем суше воздух, тем больше пыли накапливается в нём. Поэтому, влажность в помещение следует поддерживать в пределах зоогигиенических норм.
Оптимальной является относительная влажность 60— 70%, при повышенной температуре допустима 50%, пониженной— 80% (в помещениях для коров — до 85%).
Скорость движения воздуха оказывает существенное влияние на теплоотдачу организма животных. Зимой повышенная скорость движения воздуха приводит к охлаждению организма животного. Это происходит потому, что если температура воздуха ниже чем кожи и буферного слоя воздуха в волосяном покрове, то при повышенной скорости движения воздуха нарушается воздушная оболочка, холодные потоки воздуха соприкасаются с кожными покровами, и вызывает усиление теплоотдачи из организма путём испарения и конвекции. Из вышеизложенного следует, что при высоких температурах подвижный воздух предохраняет животных от перегрева, а при низких является причиной переохлаждения. Это особенно необходимо учитывать при выращивании молодняка сельскохозяйственных животных, которые более чувствительны к повышению скорости движения воздуха. Достичь этого можно только в тех хозяйствах, где технологии производства физиологически обоснованы и отвечают следующим требованиям: наличие стада с высоким генетическим потенциалом продуктивности; обеспеченность полноценными кормами и водой хорошего санитарного качества; создание оптимального микроклимата и условий содержания; организация надежной ветеринарно-санитарной охраны и защиты животноводческих предприятий, а также охраны природной среды; ведение необходимого ухода за животными квалифицированными, правильно подобранными, подготовленными и размещенными кадрами.
В зимний период скорость движения воздуха зависит от эффективности работы вентиляционной системы и уровня воздухообмена. Поэтому для установления оптимальных параметров скорости движения воздуха нужно организовывать отлаженную работу вентиляционной системы.
Для молодняка скорость движения воздуха не должна превышать 0,1—0,2 м/сек. зимой и 0,3—0,5 м/сек. летом, для взрослых зимой 0,3—0,5 м/сек., летом — 0,8—1,0 м/сек.
Кислород - бесцветный газ, важнейшая составная часть воздуха. Без него жизнь невозможна, так как только при кислороде осуществляются процессы окисления, необходимые для жизни клеток и организма в целом. Количество потребляемого кислорода зависит от возраста, пола, продуктивности и физиологического состояния животного. Организм животного очень чувствителен к недостатку кислорода, следствием которого является неполное окисление белков, жиров, и углеводов и в результате накопления органических кислот и токсических продуктов, при этом нарушается обмен веществ, и у животных возникают различные заболевания.
Углекислый газ(СО2 ) - бесцветный газ. Основным источником поступления углекислого газа в животноводческие помещения является воздух выделяемый животными. Корова весящая 600 кг, выдыхает в сутки около 3000 л. углекислого газа. У млекопитающих животных увеличение количества углекислого газа в крови вызывает возбуждение дыхательного центра, в результате чего учащается дыхание.. В закрытом помещение, продолжительное содержание животных, при повышенной концентрации углекислого газа, отрицательно влияет на их здоровье и продуктивность, так как снижаются окислительные процессы.
В организме, повышается кислотность тканей, уменьшается щелочной резерв крови и наступает деминерализация костной ткани, в крови гемоглобин будет соединяться с углекислым газом, образуется карбогемоглобин, при повышении его концентрации в крови нарушается транспортировка кислорода к клеткам, в результате этого и происходят вышеперечисленные изменения. Выдыхание воздуха с повышенным содержанием углекислого газа вызывает нарушение терморегуляции в организме, способности сохранять постоянство температуры тела при резких колебаниях температуры окружающей среды. Содержание углекислого газа в количестве 1% и выше ведёт к хроническому отравлению, которое проявляется в вялости, снижении резистентности организма и продуктивности животных. Определение содержания углекислого газа в воздухе животноводческих помещений необходимо для выявления их гигиенического состояния, так как позволяет судить об уровне воздухообмена и качестве воздуха. Допускаются следующие показатели концентрации углекислого газа: в помещение для взрослых животных 0,2- 0,25%; для молодняка и племенного скота 0,15-0,2%.
Аммиак - бесцветный газ с едким запахом. В помещениях для животных аммиак образуется в результате разложения органических остатков содержащих азот (моча, кал, загрязнённая подстилка). Повышенная концентрация аммиака характерна для коровников, в которых неудовлетворительно работает канализация, недостаточная вентиляция, плохой пол и низкое санитарное состояние помещение. Аммиак скапливается у пола и навозных каналов. При низкой температуре и высокой влажности аммиак поглощается стенами и подстилкой, а при повышении температуры обратно выделяется. Аммиак - токсичный газ, который в повышенных концентрациях весьма отрицательно влияет на организм животных. Продолжительное вдыхание воздуха с содержанием небольшого количества аммиака вызывает ослабления резистентности организма и приводит к возникновению заболеваний, особенно лёгочных. Это объясняется тем, что создаётся благоприятное условие для развития условно патогенной микрофлоры на слизистой оболочке дыхательных путей. Установлено, что 0,09% концентрации аммиака возбуждающе действует на дыхательный аппарат, а 0,5% может вызвать воспаление лёгких. От вдыхания такого воздуха может наступить смерть, в результате отёка лёгких или спазма дыхания.
Сероводород – бесцветный газ с ярко выраженным неприятным запахом. В животноводческих помещениях сероводород образуется при разложении белковых веществ, а также поступает из кишечных выделений животных.
Сероводород является сильно токсичным газом и в высоких концентрациях действует наподобие синильной кислоты. Токсичность его увеличивается, когда он смешивается с газами, а также при высокой влажности воздуха. При вдыхании сероводорода, содержащегося в воздухе, он соприкасается с влажными слизистыми оболочками дыхательных путей и глаз, соединяется с тканевыми щёлочами. В результате образуется сульфид натрия или калия, который вызывает воспаление слизистой оболочки. Попадая в кровь, образуется опять сероводород, он отрицательно действует на нервную систему, и вызывает общее отравление организма. Кроме того, соединяясь с гемоглобином, образует сернистое железо, после чего гемоглобин не присоединяет кислород, наступает кислородное голодание тканей организма. Сероводород блокирует активность ферментов, необходимых для клеточного дыхания. Токсичность сероводорода начинает проявляться в концентрациях выше 0,01% (0,015 мг/л) и представляет опасность для людей и животных. Предельно допустимая концентрация 0,01%. Наличие сероводорода является показателем санитарного состояния помещений для животных.
Угарный газ или окись углерода (СО) - бесцветный газ, без запаха. В воздухе животноводческих помещений он может появляться при неполном сгорании топлива в отопительной системе. Количество угарного газа может увеличиваться за счёт выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, в которых содержится 6-7% угарного газа. При попадании в кровь, угарный газ образует с гемоглобином стойкое соединение - карбоксигемоглобин, после чего гемоглобин не присоединяет кислород, наступает голодание клеток, тканей, накапливается недоокисленные продукты обмена. Признаки отравления – учащенное дыхание, судороги, коматозное состояние, нарушение деятельности ЦНС. Предельно допустимая концентрация угарного газа 0,002 мг/л.
Пыль, которая накапливается в животноводческих помещениях в результате выполнения производственных операций, непосредственно действует на кожу, глаза и органы дыхания. При попадании на кожу пыль вызывает зуд, возникают различного рода дерматиты, воспаления. Попадая на слизистую глаз пыль, способствует развитию конъюнктивита и кератита. Пылевые частички, попадая в дыхательные пути, раздражают и травмируют слизистые оболочки носа, гортани, трахеи, тем самым способствуют возникновению и развитию заболеваний.
Для уменьшения запыленности помещений необходимо поддерживать чистоту как внутри их, так и на окружающей территории, свободные участки засевать многолетними травами и высаживать кустарник. Многие виды деревьев не только задерживают пыль на своих листьях, но и выделяют фитонциды — специфические вещества, губительно действующие на микробы. Не следует проводить в помещении чистку животных, перетряхивать корм и подстилку, а также в присутствии животных проводить сухую уборку помещений. Необходимо своевременно удалять из помещений больных заразными болезнями животных, не допускать туда посторонних лиц.
В воздухе закрытых животноводческих помещений часто создаются условия для развития различных микроорганизмов. По сравнению с атмосферным, в них число микроорганизмов превышает в 50-100 раз. Из болезнетворных микроорганизмов и вирусов в воздухе помещений для животных можно обнаружить: туберкулёзную, столбнячную палочки, стафилаккоки, стрептококки, споры сибирской язвы, возбудители бруцеллёза, паразитов и т.д. Кроме того, в воздухе содержится много спор плесневых грибов. Для обеззараживания воздуха нужно применять ультрафиолетовые лампы.
Поддержание высокой продуктивности животных достигается за счет оптимизации условий содержания, постоянного обеспечения высокого уровня санитарно-гигиенической культуры. В оптимизации условий среды содержания отражено основное положение зоогигиены, требующее создания гармонии — баланса между организмом животных и средой их обитания, что особенно важно при интенсивных технологиях производства. При невозможности создания здоровой среды для животных нельзя говорить о реальности сохранения их здоровья и получения от них высокой продуктивности.