Vplyv vysokých teplôt na teľatá, dojnice a hospodárske zvieratá

Priemerná teplota zemského povrchu podľa posledných údajov prognostikov stúpne do konca 21. storočia o 2 až 5°C. O tomto trende sa už prestáva pochybovať, stále si potvrdzujeme, že počet dní s extrémne vysokými teplotami, ktoré podstatne ovplyvňujú životné prejavy zvierat, neustále narastá.

Toľko tropických dní a nocí na našom území ešte zrejme nebolo. Roky 2015 až 2017 boli z globálneho hradiska dokonca tie najteplejšie. Aj leto roku 2018 sa ukázalo ako mimoriadne horúce. A to nielen výškou teplôt, ale aj dlhým trvaním horúcich periód. Zaznamenali sme a pocítili na vlastnom tele nezvyčajne dlhú vlnu horúčav. Meteorológovia zaznamenali dokonca až 24 dní dlhé obdobia, počas ktorých vystúpili teploty nad 30°C. Takmer letným teplotám sme boli vystavení už v apríli 2018; podľa meraní bol apríl vôbec najteplejším v histórii. Teplé počasie spôsobil prílev teplého vzduchu z juhu. Nad naše územie sa dokonca dostal piesok až zo Sahary.

Väčšina chovateľov na ochranu hospodárskych zvierat nie je dostatočne pripravená a to im môže spôsobiť významné ekonomické straty. Budeme musieť uvažovať o ustajnení a technologických systémoch, ktoré budú redukovať tento negatívny vplyv klimatických extrémov. Predovšetkým je dôležité poznať bezprostredný vplyv na zmenu úžitkových parametrov zvierat.

Cieľom série odborných článkov je na základe vedeckých poznatkov, výsledkov svetového aplikovaného výskumu a dlhodobého hodnotenia VÚZV Nitra vysvetliť princípy pôsobenia vysokých teplôt na hovädzí dobytok a vypracovať návrhy pre zmiernenie ich škodlivých vplyvov na úžitkovosť.

Všeobecné poznatky

Je všeobecne známe, že vysoká teplota prostredia spôsobuje dojniciam stres. V letnom období nás predovšetkým zaujímajú teploty nad horným okrajom termicky neutrálnej zóny alebo tiež zóny klimatickej indiferencie. Pri pobyte v tomto prostredí sa zapájajú do činnosti termoregulačné mechanizmy, riadené systémom obsahujúcim receptory v koži, vénach, vnútorných orgánoch, hypotalame a ďalších častiach mozgu. Centrum systému je práve v hypotalame, ktorého podnetmi sa vyrovnáva a koriguje telesná teplota. V prípade, že sa teplota prostredia približuje k teplote tela, musí zviera uniknúťalebo zvýšiť aktívne ochladzovanie zrýchleným dýchaním (tým sa odparuje voda z dýchacieho traktu), alebo intenzívnym potením. Nepríjemné pre chovateľa je, že zvieratá reagujú na vysokú teplotu znížením príjmu krmiva a spomalením premeny živín.

Teplo sa plynulo produkuje z premeny živin a zviera ho odovzdáva do prostredia. Výdaj prebytočného tepla sa uskutočňuje pomocou kondukcie (vedenie), konvekcie (prúdenie), radiácie (vyžarovanie) a evaporácie (odparovania). Zistilo sa, že pri teplote 35°C predstavuje evaporácia 84% celkového výdaja tepla, zatiaľ čo pri 15°C len 18%. Pamätajme, že teplo sa odovzdáva konvekciou alebo kondukciou len vtedy, ak je teplota vzduchu nižšia ako teplota kože, alebo ak zvieratá ležia na ploche, ktorá je chladnejšia ako ich koža. Radiácia je tiež dôležitým prostriedkom výdaja tepla, ale len vtedy, keď je prostredie chladnejšie ako povrch tela. Prekážkou žiarenia je tiež vysoká vlhkosť Spotreba elektrickej energie a vody na evaporatívne ochladzovanie dojníc je príliš vysoká. Odhaduje sa, že až 10 % sa spotrebuje na cirkuláciu vzduchu. Práve konduktívne ochladzovanie dojníc môže spotrebu výrazne znížiť.

Pri hovädzom dobytku sa odhaduje výdaj tepla približne v pomere: evaporácia 20%, radiácia 10% a konvekcia 70%. Kondukcia sa udáva ako zanedbatelná, ale najnovšie štúdie ukázali, že dojnice ležiace na vodnom matraci môžu kondukciou uvorniť až 20 — 25% metabolického tepla. Avšak, ochladzovanie záleží na teplote vody cirkulujúcej v matracoch.

Za vlastný stresový podnet sa pokladá zvýšenie telesnej teploty nad fyziologickú hodnotu, následkom porušenia rovnováhy medzi tvorbou a stratou tepla. Tvorba tepla vždy prevyšuje jeho uvoľňovanie z tela a teplo sa hromadí v organizme. Keď nemôže zviera pri zväčšujúcej sa tepelnej záťaži udržať pôsobením obranných mechanizmov termickú rovnováhu, nastáva vzostup telesnej teploty. Tým sa vyvolávajú fyziologické zmeny a zmeny správania nutné k udržaniu rovnovážnej bilancie tepla. Vysoký tepelný stres znižuje príjem sušiny dojníc, čo síce znižuje metabolickú produkciu tepla, ale aj dojivosť.

Pri dlhotrvajúcej nadmerne vysokej teplote ovzdušia môže dôjsť až k hypertermickej smrti. Je to spravidla pri prevýšení normálnej telesnej teploty o 4,5°C. To sa stáva najčastejšie, keď má prostredie teplotu blízku teplote tela, alebo ju prevyšuje a chýba tepelný gradient na výdaj tepla.

Účinný spôsob eliminácie tepelného stresu je vodná hmla – tzv. evaporačné ochladzovanie, jeho podstatou je rozstrekovanie hmlových čiastočiek vody na telo zvierat alebo do ovzdušia maštale. Opäť pripomíname, že reakcia zvierat pri vysokých teplotách záleží ale aj na relatívnej vlhkosti vzduchu. Pri vysokej vlhkosti sa obmedzujú straty tepla odparovaním a výsledkom je zvýšenie telesnej teploty, ktorá potom pôsobí depresívne na príjem krmiva a rast.

Ako prvý príznak vysokoteplotnej záťaže sa udáva zrýchlenie dychu. Pri dojniciach sa popisuje zvýšenie frekvencie dychu až nad 100 dychov za minútu a pri teľatách sú hodnoty ešte vyššie, až 250 dychov za minútu. Počiatočné rýchle, ale povrchné dýchanie prechádza do ďalšieho stupňa nepatrne pomalšieho, ale hlbšieho. Spúšťací impulz pre túto druhú fázu pri dojniciach je telesná teplota 40,5°C.

Zrýchleným dýchaním sa síce zvýši odparovanie vody, ale z pľúc sa odstraňuje oxid uhličitý (CO). To môže po určitom čase viesť k vzostupu pH krvi a k respiračnej alkalóze. Vzniku respiračnej alkaIózy napomáha i zvýšené slinenie, ktoré zvyšuje ochladzovací efekt. Strata slín však môže mať za následok metabolickú acidózu, pretože sa strácajú látky (hydrouhličitan sodný aj pufrové fosfáty), ktoré dojnica potrebuje k pufrácii bachora.

Frekvencia tepu sa pri tepelnej záťaži správa rozdielne. Počas vysokotermického krátkodobého stresu sa zisťuje vzostup a počas dlhotrvajúceho neprerušovaného stresu nasleduje po počiatočnom vzostupe mierne zníženie.

Zistili sa záporné vzťahy medzi teplotou prostredia a spotrebou sušiny, a medzi telesnou teplotou a spotrebou sušiny. Znamená to, že čím vyššia je teplota vzduchu v maštali a následkom toho vyššia aj telesná teplota hovädzieho dobytka, tým nižší je príjem krmiva, respektive sušiny. Telesná teplota dojníc sa zvyšuje už pri teplote prostredia 25°C. Nad touto hranicou sa znižuje nielen príjem krmiva, ale aj mliečna produkcia a reprodukčné schopnosti. Najhoršie znáša tepelný stres dojnica v prvej tretine laktácie, kedy sa produkuje najviac mlieka.

Znížte teplotu strechy

Rozpálená strecha od letných slnečných lúčov zvyšuje teplotu celej strešnej konštrukcie a v hospodárskych budovách nám stúpne teplota na neúnosnú hranicu. V tomto období zapíname ventilátory a klimatizačne zariadenia, aby sme aspoň čiastočne ochladili tieto priestory určené pre zvieratá. Tým nám ale stúpajú prevádzkové náklady objektu. Riešením je znížiť teplotu strechy a tým aj teplotu celej strešnej konštrukcie. Teplo v hospodárskej budove tak zaručene klesne na únosnú mieru.

Ak má strešná krytina vystavená poveternostným vplyvom a vplyvom životného prostredia dlho plniť svoju funkciu, potrebuje dobrý ochranný a tepelný štít. ClimateCoating ThermoActive (ThermoShield TopShield) výborne plní túto úlohu.

ThermoActive – klimatizačný strešný náter

ThermoActive predlžuje životnosť strešnej konštrukcie a znižuje teplotu vo vnútri budovy. To prináša úsporu prostriedkov na údržbu strechy a zníženie energetickej spotreby klimatizačného zariadenia.

Inovatívne receptúra a vysoká kvalita surovín zaisťujú, že sa po nanesení náteru vytvorí pružná a reflexná membrána s vynikajúcimi vlastnosťami:

• veľmi vysoká reflexia slnečného žiarenia
• dlhodobá materiálová odolnosť
• nadpriemerná elasticita a robustnosť
• vodotesnosť / tesnosť proti prívalovým zrážkam
• tepelná odolnosť od -40°C do +150°C

Rexlexný náter na strechu ClimateCoating ThermoActive (ThermoShield TopShield) využiva svoje vynikajúce vlastnosti na výrazné zníženie teploty podkladu strešných konštrukcií. Svojou vysokou reflexiou tak späť do priestoru odrazí podstatnú časť (91%) slnečného žiarenia.

ThermoActive pôsobí vďaka svojim vlastnostiam ako pasívna klimatizácia a zaistí za horúceho slnečného počasia chladnejšie priestory.

Vysoké hodnoty reflexie – takmer ako sneh

Strešný náter ThermoActive je schopný odrážať slnečné žiarenie až do hodnoty viac ako 91%. Toto je najväčšia preukázaná hodnota. Čistý sneh odráža slnečné žiarenie na 100%.

Veľa ľudí ešte stále moc neverí nanotechnológiám a účinnosti kvalitných reflexných náterov – preto namiesto slov nechám „prehovoriť“ praktické skúsenosti. Sám zákazník si môže vyskúšať, či tento reflexný náter ThermoActive funguje a či sa podľa jeho meraní môže znížiť teplota v dome, byte alebo vo výrobných a hospodárskych halách.

Výsledok merania teploty strechy na výrobnej hale Schindler (Dunajská Streda): Zákazník si odmeral teplotu strechy výrobnej haly a teplotný rozdiel medzi natretou časťou strechy a nenatretou časťou bol cca 33°C. (nenatretá strecha = 61,4°C , strecha s náterom ClimateCoating ThermoActive = 28.2°C)

Tipy na články:

• Reflexný náter na strechu s excelentným chladiacim výkonom
• Teplo vo výrobnej hale? Ako znížiť teplotu?
• Ako znížiť teplotu v podkroví? Teplota strechy chladnejšia o 38°C
• Prehrievanie strechy? Poradíme, ako vyriešiť tento problém
• Ako v horúčavách znížiť teplotu v dome a byte aj bez klimatizácie?
• Náklady na prevádzku klimatizácie najviac ovplyvní teplota strechy
• Zníženie teploty pod strechou o 20°C
• Strecha z Lexanu: zníženie teploty a prestupu tepla
• Ako ušetriť náklady na klimatizáciu?
• Ochranný náter na strechu: ClimateCoating ThermoActive

Príjem krmiva a vody

Zníženie príjmu krmiva je kompenzačný mechanizmus k obmedzeniu vnútornej tvorby tepla. Pri trávení prijatého krmiva sa vytvára určité množstvo tepla. Toto teplo je však pri zvýšených teplotách prostredia pre zviera prebytočné. Ich organizmus sa preto inštinktívne bráni príjmu objemových krmiv, ktoré v bachore uvorňujú veľké
množstvo tepla. Reagujú znížením spotreby krmiva. Obmedzenie príjmu, ale nie je všetko — zhoršuje sa využitie prijatých živín. To je pravdepodobne spôsobené stratou
energie, vyvolanou intenzívnejším dýchaním.

Normálny príjem krmiva je v rozmedzí teplôt 15 až 24°C. Spotreba sa znižuje rapídne nad 35°C o 10 až 35%. Zníženie príjmu krmiva bolo doteraz chápané ako hlavná príčina zníženej produkcie mlieka, ale autori z USA uvádzajú, že aj pri nútenom fistulovom kŕmení dojníc stresovaných teplotou 32°C, sa znížila dojivosť o 10%, v porovnaní so skupinou chovanou pri 18°C.

V pokuse VÚŽV Nitra reagovali kravy na 72-hodinové pôsobenie vysokých teplôt vzduchu (34°C) tiež výrazným znížením príjmu objemových krmív. Druhý deň poklesla spotreba sena a siláže o 21,4% a tretí deň o 37,3% a 16,5%. Príjem vody sa zvýšil až o 27,2%. Pitie studenej vody znižuje teplotu krvi, ktorá prechádza cez hypotalamus, a to má vplyv na mechanizmy riadiace reguláciu príjmu krmiva.

Mliečna úžitkovosť – s vysokou teplotou sa dojivosť znižuje

Výrazne sa znižuje tvorba mlieka. Pri 72-hodinovom pôsobení vysokých teplôt (33 až 34°C pri relatívnej vlhkosti 40 až 60%) sa dojivosť znížila o 16,4%. Varujúce je, že v prípade zvýšenia teploty vzduchu nad 27°C klesá v kombinácii so silným pôsobením slnečného žiarenia dojivosť až o 43%. Naopak, pri striedaní vysokých a nižších teplôt sa dojivosť znižuje len nevýrazne.

Nielen množstvo mlieka sa počas vysokých teplôt mení, znižuje sa aj obsah tuku, bielkovín a laktózy. Zvyšuje sa množstvo somatických buniek ako reakcia na stres. Dôležité je zatienenie individuálnych búd. Účinky vysokých teplôt na obsah mliečneho tuku a bielkovín sa prejavujú v súvislosti s poklesom príjmu objemových krmív a nižšou spotrebou vlákniny alebo mobilizáciou zásob tuku.

Vplyv na plodnosť

Vplyvom pôsobenia vysokých teplôt sa mení dĺžka estrálneho cyklu, dochádza k tichým rujam. Znižuje sa percento oplodnených dojníc, zvyšuje sa inseminačný index a tým sa predlžuje servis perióda a medziobdobie. Je stanovených viacej stratégií, napríklad načasovanie inseminácie a prenosov embryí do obdobia s nižšími alebo miernymi teplotami. Je dôležité vedieť, že zvieratá sú najviac citlivé na vysoké teploty prvé dva dni po pripustenĺ.

Ďalšie opatrenia spočívajú v použití antioxidantov. Glutation, taurín a vitamín E môžu znižovať nepriaznivý vplyv vysokých teplôt na embryá. Vhodná metóda pre zvýšenie prežívania embryí je manipulácia so syntézou proteínov odolných proti tepelnému šoku. Musí sa však ešte overiť, či môže použitie týchto vysoko odolných bielkovín zvýšiť
prežívanie embryí po strese z vysokej teploty matky a ďalších šokov.

Potrebné je venovať pozornosť teľným a zasušeným kravám. Keď pôsobia vysoké teploty prostredia počas troch posledných mesiacov teľnosti, môže sa meniť rýchlosť
prietoku krvi a koncentrácia hormónov v organizme matky a plodu. Je dokázané, že v mledzive sa znižuje množstvo imunoglobulinov a tým sa oslabuje imunitný systém. To má za následok zníženú živú hmotnosť teliat pri narodení a horšiu životaschopnosť, ktorá sa prejaví ich oneskoreným vstávaním a cicaním mledziva. Zistilo sa, že teľatá narodené v letnom období mali znížené prírastky hmotnosti počas odchovu, v porovnaní s teľatami narodenými na jeseň a v zime. Ale to nie je všetko. V dlhodobom
sledovaní sme na VÚZV Nitra zistili, že jalovičky narodené v lete mali najnižšiu produkciu mlieka za normovanú laktáciu a že aj dojnice otelené v lete mali najnižšiu dojivosť.

Správanie kráv

Vysoká teplota má vplyv aj na správanie kráv. Zvyšuje sa čas státia a frekvencie pitia. Narušujú sa ustálené vzory správania. Zvyšuje sa frekvencia príjmu krmiva, ale výrazne sa znižuje čas žrania. Dojnice sú nervózne, zmätené. Zalíhajú v najchladnejších miestach maštale, na vlhkých chodbách. Počas letných extrémov dojnice
preferujú pobyt vonku a vykradávajú miesta v chládku alebo v tieni. Vo výskumoch na Floride, kde sa kravy chovajú vonku bez možnosti zostávať v tieni prístrešku či maštale, sa zistilo, že viac ako 44% krmiva konzumujú v nočných hodinách. Pozor, aj dojnice môžu dostať úpal! Príznaky sú podobné ako pri ľuďoch — nekoordinovaný pohyb, apatie a kŕče. Dôležité je, aby zvieratá na pastve, ale aj vo výbehu mali k dispozícii tieň.

prof. JAN BROUČEK, DrSc., PhD.

NPPC – Výskumný ústav živočíšnej výroby Nitra

Peter Hofer

See author's posts