Микроклимат животноводческих помещений и его влияние на здоровье животных

1. Лекция 2 МИКРОКЛИМАТ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ ЖИВОТНЫХ

2. План

1. Атмосфера, погода, климат и микроклимат.
2. Температура воздуха. Теплообмен между
организмом и внешней средой.
3. Профилактика переохлаждений и
перегреваний. Закаливание животных.
4. Влажность и движение воздуха.

3. Рекомендуемая литература

Основная:
1. Зоогигиена / И.И. Кочиш, Н.С. Калюжный, Л.А. Волчкова,
В.В. Нестеров.– СПб.: Изд-во «Лань», 2008.
1. Зоогигиена с основами проектирования животноводческих
объектов. Ч. 1. Общая зоогигиена: курс лекций / Н.В. Самбуров.- Курск:
Изд-во КГСХА, 2009.
Дополнительная:
Кузнецов, А.Ф. Гигиена содержания животных:
Справочник / А.Ф. Кузнецов –СПб: Изд-во «Лань», 2004.

4. Атмосфера, погода, климат и микроклимат

Атмосфера – газообразная оболочка,
окружающая Землю. Атмосфера имеет
слоистое строение и включает тропосферу,
стратосферу, мезосферу , ионосферу и
экзосферу+магнитосферу.
Тропосфера – это нижний , наиболее
плотный слой атмосферы (простирается до
10-11 км в полярных и умеренных широтах и
до 14-17 км в тропических широтах). В
тропосфере постоянно происходит
перемещение воздушных масс в различных
направлениях: в вертикальном,
горизонтальном, вихреобразном.
Тропосфера отличается неустойчивостью
физических свойств. Основная масса
водяных паров сосредоточена именно в
тропосфере. На состоянии тропосферы
отражаются все процессы, происходящие на
Земле. В тропосфере присутствуют пыль,
сажа, токсические вещества, газы,
микроорганизмы.

5.

Выше тропосферы находится стратосфера,
которая простирается до высоты 50-60 км.
Стратосфера отличается низкой влажностью и
низкой температурой около -60°С. В
стратосфере под влиянием космического
излучения и солнечной коротковолновой
радиации молекулы кислорода ионизируются,
образуя озон. Важнейшей особенностью
является воздушные течения и значительная
разреженность воздуха.
Выше стратосферы находится мезосфера, до
высоты 80 км. Количество озона уменьшается,
ср. температура около -70°С.
Над мезосферой, до высоты 600-800 км,
расположена ионосфера (термосфера). В
этом слое атмосферы газы диссоциируют на
отдельные электрически заряженные частицыионы.
Еще выше расположена экзосфера, которая
переходит в межзвездную среду.

6.

Состояние нижней части атмосферы в данной конкретной
местности в течение короткого периода времени называют
погодой.
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 наблюдающийся на протяжении
длительного времени называют климатом.
Быстрая смена погоды влияет на организм животных, на
состояние их здоровья и продуктивность. Если взять данные по
заболеваемости и отходу молодняка, изобразить их в виде
графика, то выявляются ежегодные пики роста заболеваемости
и падежа, связанные с погодными условиями.

7.

По данным среднегодовых температур на
земле различают 7 климатических поясов.
• Тропический ( ±13 ° географической широты)
среднегодовая температура - +20…+24 °С;
• Жаркий (13-26° северной и южной широты) +16…+30 °С;
• Теплый (26-39° широты) - +12…+16 °С;
• Умеренный (39-52° широты - +8… +12 °С;
• Холодный (52-65° широты) - +4…+8 °С;
• Суровый (65-78° широты) - 0…-4 °С;
• Полярный (69-90° широты) - -4 °С и ниже.

8.

В животноводстве под микроклиматом понимают климат
помещений для животных и птицы.
Его характеризуют совокупность физического состояния воздушной среды
(температура, влажность, скорость движения воздуха, освещенность, газовый
состав, микробная и пылевая загрязненность, состояние помещения и
технологического оборудования). Качество микроклимата обусловлено
погодой, объемно-планировочными и теплозащитными свойствами зданий,
технологией содержания, соблюдения распорядка дня. Микроклимат в
помещениях для животных может быть полностью регулированным, т.е.
искусственным.
Неудовлетворительный микроклимат может стать причиной не только
низкой продуктивности, но и способствовать возникновению массовых
незаразных и даже инфекционных болезней, гибели животных, особенно
молодняка. Посредством изменения свойств воздушной среды как основной
среды обитания животных можно влиять на характер реакций организма,
изменять их, т.е. управлять здоровьем и продуктивностью. Известно, что
продуктивность животных и птицы зависит не только от уровня и
полноценности кормления, а на 30-40 % и от состояния микроклимата в
помещениях.

9.

10.

11. Температура воздуха. Теплообмен между организмом и внешней средой.

.
Температура воздуха является важнейшим фактором внешней среды и основным физическим раздражителем, влияющим на теплообмен организма и его
регуляцию.
Несмотря на резкие колебания температуры внешней среды температура
тела у домашних животных характеризуется относительным постоянством и
колеблется в пределах 36-42 0С. Всех животных, имеющих постоянную
температуру тела, называют гомойотермными.
Способность организма поддерживать постоянство температуры своего тела
на определенном уровне при изменяющихся температурных условиях внешней
среды называют терморегуляцией. В ее основе лежит поддержание равновесия
между образованием тепла и его отдачей во внешнюю среду.
Источником образования в организме энергии, необходимой для жизнедеятельности и теплоты служат корма.

12.

В критических ситуациях расходуются резервы тела животных.
Образуемая в организме теплота является результатом распада
белков, жиров и углеводов. В процессе расщепления 1 г белков и
углеводов выделяется 4,1 ккал, 1 г жиров 9,3 ккал (1 ккал=4,1868 кДж).
Теплообразование идет постоянно во всех тканях организма в
результате окислительных процессов в тканях, ферментативного
расщепления корма в желудочно-кишечном тракте, при мышечной
деятельности. Изменение теплообразования под влиянием внешних
температур путем изменения уровня обмена веществ называют
химической терморегуляцией, которая характерна для молодых
животных, с ростом происходит становление и физической
терморегуляции.
Из образуемого в организме общего тепла (100%) – 25 % расходуется
на внутренние потребности, а 75 % является свободным, которое
организм отдает во внешнюю среду. Теплоотдача у животных
осуществляется через кожу (80 %), легкие, органы пищеварения и с
мочой.

13.

Пути отдачи тепла
Конвекция
Кондукция
Теплоизлучение
Испарение
На величину теплоотдачи
влияет не только
температура окружающей
среды, но и наличие
шерстного или перьевого
покрова.
Теплоотдача у лошади
осуществляется практически
через всю поверхность тела, в
отличие от овцы и курицы.

14.

Конвекция-перемещение (срыв тепла) слоев воздуха, прилегающих к
телу животного (он более теплый), вверх, так как он легче холодного воздуха.
За счет конвекции теплоотдача достигает 15% всех потерь и зависит от
качества шерстного покрова, температуры, влажности и скорости движения
воздуха.
Кондукция (теплопроведение) - потеря тепла организмом в результате
соприкосновения тела животного с холодным полом, землей, снегом, при
купании.
Теплоизлучение (радиация) - кожа и глубоколежащие ткани излучают
теплоту в виде длинноволновой радиации (до 30-40% от всех потерь). Чем
холоднее воздух или больше поверхность, мало отражающая тепло (темный
цвет, высокая поглощаемость тепла), тем больше теряется тепла
излучением. Потери тепла возрастают при содержании животных в тесных
помещениях.
Испарение воды с поверхности кожи, слизистых оболочек, легких
сопровождается потерями теплоты. На испарение 1 г воды при температуре
воздуха 18-200С требуется 580 ккал теплоты. Потери испарением
составляют 15…20% общего количества теплоты. У животных с потовыми
железами теплоотдача происходит путем испарения влаги с поверхности
кожи, в основном за счет потоотделения. При высокой температуре и
влажности воздуха испарение с поверхности кожи замедляется.

15.

Выполняя механическую работу, организм расходует 40 %
энергии, остальные 60 % превращаются в тепло, рассеиваясь в
организме.
Тепловой баланс организма:
Q прод. = (<>) Q конв. + Q конд. + Q исп.
Q конвекция (радиация) соприкосновение тела животного с
окружающим воздухом потери 25-30 %
Q кондукция (проведение) соприкосновение тела животного с
окружающими предметами до 15 %
Q испарение до 6-7 %

16.

Химическая и физическая терморегуляция
Каждый вид возрастная группа животных требуют определенных
оптимальных температур воздуха: молодым - больше, взрослым – меньше.
При оптимальных температурах в организме отмечается течение обменных
процессов на самом низком уровне и такой диапазон температур называют
зоной теплового безразличия или термонейтральной зоной. Чем моложе
животные, тем такие зоны выше и наоборот. При оптимальной температуре
воздуха животные показывают наивысшую продуктивность при меньшем
расходе корма. Для молочных коров-10-250, телят-15-200 , свнней-12-220 и
поросят-15-260С.
Несмотря на значительные возможности механизма терморегуляции,
организм может сохранять состояние теплового равновесия только в
известных пределах. У новорожденных животных наблюдаются особенности в
терморегуляции. Они не имеют установившихся связей для поддержания
постоянной температуры тела, в первые дни жизни она в большей степени
зависит от температуры внешнего воздуха, но врожденные рефлексы защиты
от охлаждения выражены, у них хорошо развита регуляция теплообразования,
тогда как регуляция теплоотдачи не совершенна т.е. им присуща в основном
химическая терморегуляция. Физическая терморегуляция становится более
совершенной: у телят – с 9-27 сут, у ягнят – с 6-15 сут, у поросят – с 15-30
сут, у цыплят – на 30 сут после рождения.

17. Влияние низких и высоких температур на организм животных. Профилактика переохлаждений и перегреваний.

Температуры выше и ниже термонейтральной зоны называют критическими.
Для ослабления теплоотдачи при снижении температуры воздуха ниже
критической организм:
1. Уменьшает теплоотдачу кожей (суживаются кровеносные сосуды), что
уменьшает теплоотдачу до 70 %.
2. Животное уменьшает площадь открытой кожи (горбятся, съеживаются,
взъерошивается шерсть или перо).
3. Уменьшается частота дыхательных движений (оно становится глубже) – это
физическая терморегуляция. Если этого недостаточно, то возрастает
химическая терморегуляция; в организме начинается усиленная выработка
тепла за счет большего потребления корма, мышечной активности в целях
согревания. При недостатке корма требуемое количество теплоты
образуется за счет использования резервов тела.
Длительное действие низких температур приводит к переохлаждению,
гипотермии. При этом нарушается терморегуляция, температура тела
понижается на 1-2 0С, животные угнетены, замедляются функции организма,
понижается обмен веществ, падает кровяное давление, развивается паралич и
гибель вследствие замерзания.

18.

Перегревание организма или гипертермия возникает при высокой температуре
окружающей среды, повышенной влажности воздуха и его слабой подвижности.
При повышении температуры воздуха организм стремится больше отдавать тепла
в окружающую среду: расширяются кровеносные сосуды, учащается дыхание,
уменьшается аппетит, ухудшается усвоение кормов, падает продуктивность. По
мере нарастания температуры воздуха за пределы температуры тела повышается
газообмен, теплообразование, поддержание температуры тела одной теплоотдачей
уже не обеспечивается, она возрастает и возникает перегревание – тепловой удар.
Профилактика переохлаждений
• соблюдение температурного режима в помещениях для животных и птицы;
• применять достаточное кормление, подстилку, при необходимости обогрев;
• не допускать в помещениях высокой влажности и сырости.
Профилактика перегреваний
• снижение температуры и влажности воздуха в помещениях;
• повысить скорость движения воздуха и воздухообмен;
• уменьшить рацион кормления, поение вволю;
• соблюдать нормативы площади размещения животных и птицы.

19.

Закаливание животных
Резкие колебания температуры воздуха способствуют
возникновению у слабых, не закаленных животных простудных
заболеваний. Умеренные колебания температуры не вредны,
они обеспечивают физиологически необходимую тренировку
организма и его терморегуляторных механизмов, т.е.
закаливают.
Закаливание животных нужно проводить постепенно, изо
дня в день, приучая организм к воздействию разных
температур, улучшая при этом кормление.
Известно, что и новорожденные телята, если их обсушить
или хорошо оближет корова, то в сухом воздухе, на сухой
подстилке они довольно легко переносят низкие температуры
воздуха и даже минусовые (опыт ученого-зоотехника Штеймана
С.И. при выведении костромской породы крупного рогатого
скота).

20.

Влажность и движение воздуха. Меры по снижению высокой
влажности в помещениях для животных.
В воздухе постоянно присутствуют водяные пары, самая
неустойчивая часть атмосферного воздуха (0,01…4 %).
Содержание их зависит от широты, условий погоды, времени года,
суток, температуры и скорости движения воздуха.
В воздухе животноводческих и птицеводческих помещений их
значительно больше, чем в атмосферном.
Источники накопления водяных паров в воздухе помещений:
- с поступающим атмосферным воздухом (10…15 %);
- с выдыхаемым животными воздухом, поверхности кожи, слизистых
путем испарения (до 75 %);
- в результате испарения воды с пола, поилок, кормушек (10…25 %).
Влажность воздуха характеризуют гигрометрические величины
(показатели):

21.

Абсолютная влажность – количество водяных паров в
граммах, содержащихся в 1 м3 воздуха или их упругость в мм рт
столба при данной температуре.
Максимальная влажность – предельное количество водяных
паров в граммах, которое может находиться в 1 м3 воздуха или
их упругость в мм рт столба при данной температуре.
Относительная влажность – отношение абсолютной
влажности к максимальной.
Дефицит насыщения (влажный дефицит) – разность между
максимальной и абсолютной влажностью при данной
температуре.
Точка росы – температура, при которой водяные пары
воздуха достигают полного насыщения и указывают на
приближение абсолютной влажности к максимальной.

22.

Относительная влажность и дефицит насыщения характеризуют степень
насыщения воздуха водяными парами. По ним можно судить об интенсивности
испарения влаги организмом при той или иной температуре: чем выше
относительная влажность, тем больше насыщение воздуха влагой и ниже его
осушающие свойства.
Гигиеническое значение влажности рассматривают в тесной связи с
температурой воздуха. С повышением температуры воздуха увеличивается
абсолютная влажность. Между температурой воздуха и относительной
влажностью существует обратная зависимость. В помещениях для скота
относительная влажность зимой выше, а в весенне-летний период ниже, выше
ночью и ниже днем. Повышается к полу. Абсолютная влажность увеличивается
к потолку. Дефицит насыщения и точка росы возрастают с повышением
температуры воздуха.
На организм животных влажность воздуха оказывает влияние: косвенное
(через погоду, растительность, почву, воду); прямое влажность внешней среды
влияет на терморегуляцию и теплоотдачу организма. Влага удаляется в виде
пота (транспирации) и в виде водяных паров (перспирации). Этим и
объясняется участие влажности в теплообмене. Степень испарения зависит от
температуры, влажности, скорости движения воздуха, состояния животных.

23.

Предупреждению
высокой
влажности
воздуха
и
сырости
животноводческих помещений способствуют правильный выбор материалов
для ограждающих конструкций в период проектирования и строительства,
достаточное утепление, оборудование вентиляции.
В период эксплуатации помещений необходимо максимально ограничить
поступление водяных паров в воздух (регулярная уборка навоза и удаление
загрязненной подстилки, исправное состояние поилок, средств жиже- и
навозоудаления, применение гигроскопических подстилочных материалов).
Снижает влажность негашеная известь: 3 кг извести поглощают до 1 л воды,
ее насыпают в ящики и устанавливают по углам или же делают смесь (на три
ведра опилок одно ведро извести и этой смесью посыпают полы в проходах).
Эти приемы снижают относительную влажность на 6-10 %.

24.

В животноводческих помещениях воздух находится в постоянном
неравномерном движении, которое оказывает на животных как прямое, так и
косвенное влияние.
Скорость движения воздуха в помещении зависит от его размещения по
отношению к розе ветров, типа вентиляционных устройств и
уровня воздухообмена, способа содержания, количества тепла, выделяемого
животными и других факторов. Движение воздуха характеризует интенсивность
воздухообмена и с его температурой и влажностью существенно влияет на
теплообмен животного организма.
В зимнее время скорость движения воздуха в помещении не должна
превышать 0,3 м/сек. Большая подвижность воздуха, особенно при низких
температурах, вызывает резкое увеличение теплоотдачи, охлаждение
поверхности тела, повышение обмена веществ и, следовательно, неоправданную
трату кормов для производства дополнительного количества тепла.
Увеличение скорости движения воздуха с 0,1 до 0,4 м/с приравнивается к
понижению температуры воздуха на 5 0С, что существенно повышает его
охлаждающую способность. При скорости 4,5 м/сек теплоотдача на 25% выше, чем при
0,25 м/сек.
В летнее время повышенная подвижность воздуха, наоборот, действует на
животных благоприятно, предохраняет от перегревания, способствует
улучшению их общего состояния.