Apostila de Bioclimatologia

Apostila de Bioclimatologia

(Parte 1 de 7)

Profa. Debora Helena Vieira

Prof. Luís Fernando Dias Medeiros 1997

págs.
INTRODUÇÃO6
PRINCÍPIOS DE ECOLOGIA ANIMAL7
CARACTERIZAÇÃO DO CLIMA TROPICAL14
Caracterização regional dos climas do Brasil14
AÇÃO DA TEMPERATURA SOBRE OS ANIMAIS DOMÉSTICOS16
PRODUÇÃO DE CALOR (Termogênese)23
PERDA DE CALOR (Termólise)24
que a da superfície do corpo24

Eliminação de calor corporal com temperatura ambiente menor

da superfície do corpo25
Eliminação do calor por evaporação25
Evaporação no aparelho respiratório26
Eliminação de calor corporal por convecção e condução26
Retenção de calor corporal27
Faixa de conforto28
Temperatura crítica superior - Hipertermia28
Temperatura e respostas fisiológicas34

Eliminação de calor com temperatura ambiente maior que a

hábitos de pastejo39
Efeito da temperatura na reprodução43
Efeito da temperatura no crescimento4
Efeito da temperatura sobre a produção de carne e carcaça46
Efeito da temperatura sobre a produção de leite46
Efeito da temperatura sobre a produção de ovos e lã51
AÇÃO DE OUTROS AGENTES DO CLIMA51

Efeito da temperatura na ingestão de alimentos, de água e nos Radiação solar ...................................................................................... 51

Umidade Atmosférica57
Ventos e pressão atmosférica61
CONSIDERAÇÕES FINAIS SOBRE A TERMORREGULAÇÃO NOS ANIMAIS61
EFEITO DO CLIMA TROPICAL NA SAÚDE DOS ANIMAIS62
ÍNDICES DE CONFORTO OU AMBIÊNCIA65
A Temperatura do Ar ............................................................................. 6
Vento e Altitude6
Precipitação6
Estudo da Ambiência: Índices e sua Determinação6
MÉTODOS E TÉCNICASDE AVALIAÇÃO DA ADAPTABILIDADE DOS
ANIMAIS DOMÉSTICOS NOS TRÓPICOS (Desenvolvido em campo)68
Avaliação da Adaptabilidade69
Teste e Métodos de Adaptabilidade70
Teste de RHOAD (Prova de Ibéria)70
Método de Bonsma75
Teste de Dowling75
Teste de RAUSCHENBACH & YEROKHIN76
O modelo de FRISCH & VERCOE7
Outros testes e métodos81
AS FORMAS DE ACLIMAMENTO82
Aclimamento Hereditário e Naturalização83
Aclimamento Degenerativo83
Acomodação ou Aclimamento do Indivíduo84
Falência da Raça85
Aclimação Indireta85
Fatores de Êxito na Aclimação86
INFLUÊNCIA CLIMÁTICA NA REPRODUÇÃO DE RUMINANTES86
Produção de sêmen86
Reprodução nas fêmeas8

3 Puberdade ................................................................................. 8

Ciclo estral e ovulação89
Fertilização, gestação, desenvolvimento e sobrevivência do
feto91
Comportamento sexual93
DA BOVINOCULTURA NO ESTADO DE SÃO PAULO94
x exploração bovina)95

Isotermas que caracterizam as regiões dos bovinos europeus (clima

Brahma)96

Isotermas que caracterizam as regiões de zebuínos (para o zebu

europeu x zebuíno)96
AEFICIÊNCIA DOS RUMINANTES PARA UTILIZAR ALIMENTOS NOS
TRÓPICOS97

Isotermas que caracterizam as regiões dos mestiços (cruzas

DE LEITE NOS TRÓPICOS98
ALGUMASINFORMAÇÕES SOBRE A PERFORMANCE DE BOVINOS
LEITEIROS NOS TRÓPICOS100
NOS TRÓPICOS101
DE BOVINOS DE LEITE PARA OS TRÓPICOS104
SELEÇÃO PARA ADAPTAÇÃO DE BOVINOS AOS TRÓPICOS105
Importância da Sudação108
DOS BUBALINOS110
NOS TRÓPICOS112
Stress calórico e consumo de alimento112
Características fisiológicas e anatômicas113
Aspectos genéticos114
ALGUMASCONSIDERAÇÕES SOBRE A INFLUÊNCIA CLIMÁTICA
NA CUNICULTURA117
CONSIDERAÇÕESGERAIS SOBRE A INFLUÊNCIA CLIMÁTICA NA
AVICULTURA119

ALGUMAS CONSIDERAÇÕES SOBRE O DESEMPENHO DE CAPRINOS PROGRAMA NUTRICIONAL PARA AVES EM CLIMAS QUENTES ....................... 120

SISTEMASDE RESFRIAMENTO PARA O CONTROLE TÉRMICO DE
GALPÕES AVÍCOLAS122
SUÍNOS126
CONSIDERAÇÕES FINAIS130

O animal doméstico, como todo ser vivo, vive em um ambiente constituído pelo conjunto de condições exteriores naturais e artificiais ou preparadas, que sobre ele exerce a sua atuação.

A aptidão ecológica está condicionada por dois fatores básicos: climático e edáfico.

O clima, como “a sucessão habitual das condições do tempo na região”, é o mais importante dos fatores que atuam sobre os animais. Sua influência apresenta-se de ordem direta e indireta. A influência direta, processa-se através da temperatura do ar, e da radiação solar, e em menor grau da umidade, por sua estreita relação com o calor atmosférico. Os componentes climáticos condicionam as funções orgânicas envolvidas na manutenção da temperatura normal do corpo. A influência indireta, através da qualidade e quantidade de vegetais indispensáveis à criação animal, e do favorecimento ou não de doenças infecto-contagiosas e parasitárias.

Os fatores climáticos e edáficos compõem o fator ecológico geral que indica a potencialidade do meio físico para a atividade pastoril.

O rendimento de um rebanho é a resultante da média das heranças individuais e do ambiente mais ou menos favorável à expressão das mesmas.

A maioria dos atributos econômicos são de baixa herdabilidade, significando que o ambiente tem preponderância em sua exteriorização. Os animais de raças européias importados, apresentam nos trópicos produções que são apenas uma fração das performances em seus países de origem. Suas progênies puras sofrem a influência depressiva do meio, que os modifica igualmente em seus fenótipos. Elas são afastadas do seu standard racial e do seu standard produtivo e passam a refletir um processo degenerativo que apenas recursos zootécnicos conseguem minorar.

Em clima tropical, que se caracteriza por temperaturas elevadas e forragens de valor nutritivo insatisfatório, o animal deve apresentar requisitos de tolerância ao calor, capacidade de pastejamento e conversão de alimentos grosseiros e adequada resistência a enfermidades e parasitos.

Torna-se muito importante averiguar se na instalação de determinada raça, se o tipo de clima que lhe é oferecido apresenta alguma semelhança com o de sua origem. Caso os contrastes sejam acentuados, a atividade, se em caráter extensivo, estará certamente destinada ao fracasso.

Em resumo, a grande importância do ambiente para a exploração dos animais domésticos decorre unicamente de sua influência sobre o fenótipo, isto é, sobre a exteriorização da herança, do genótipo dos indivíduos; permitindo a sua plena exteriorização ou limitando-a, impedindo, por não lhe ser plenamente satisfatório, que ele se manifeste no seu fenótipo com todo o seu potencial, ou mesmo impedindo totalmente essa manifestação, principalmente no que se refere às atividades produtivas.

sobremodo regulador da produção animal

A Ecologia Animal é a ciência que explica a interação entre o animal e seu ambiente total. Na produção animal é essencial um conceito claro da influência de cada fator ambiental sobre o animal e de como se pode criar animais melhor adaptados a qualquer ambiente. O ambiente afeta a manifestação do genótipo, dos indivíduos. Em zootecnia se diz que o ambiente, notadamente o clima é um

dispõem

Exemplificando com animais domésticos, podemos considerar os animais com genótipos A, B e C, os ambientes X e Y e os resultados, ou produtividade A1 e A2, B1 e B2, C1 e C2 (Figura 1), estas conseqüências do maior ou menor entrosamento entre os genótipos dos animais e os ambientes de que

Entre as condições naturais do ambiente, estão incluídos o clima, o solo, a vegetação (pastagens), os parasitos e as doenças.

O clima é a principal condição do ambiente espontâneo, não só pela sua atuação direta e indireta sobre os animais domésticos, como pela grande dificuldade, ou impossibilidade de os criadores o modificarem, ou atenuarem economicamente os seus efeitos, quando desejáveis.

Em face dessa grande importância do clima, particularmente na zona tropical, equatorial e subtropical, uma vez que as principais espécies e raças de animais domésticos são originárias de ambientes temperados, os estudos nesse sentido tomaram grande importância nas últimas décadas.

A Climatologia Zootécnica é assim, um importante ramo da Ecologia

Animal, estudando a relação entre os animais domésticos e o clima e ainda com as outras condições naturais do ambiente que sofrem a influência do clima, sua principal condição.

O clima é o resultado da ação conjunta dos fatores ou agentes climáticos, cujos efeitos não podem ser rigorosamente individualizados, constituindo o complexo climático que funciona como um todo.

doenças

Os principais agentes do clima, como ação direta sobre os animais domésticos são: temperatura, radiação solar, umidade, pressão atmosférica, vento e chuva; e com ação indireta são: pastagens e outros alimentos, parasitos e

Para avaliar a interação entre o animal e seu ambiente, o técnico deve ter um conceito claro sobre os fatores que compõem o meio ambiente. É necessário também indicar como se subdivide o mundo com respeito ao clima.

Baseado no planisfério climático, os principais climas são: equatorial, sub-equatorial, tropical, tropical de altitude, subtropical, mediterrâneo, temperado, semi-árido, desértico, frio e polar.

GenótiposAmbientes Resultados
A1
A X
B2
C2
B
A2
Y B2
C
1 > 2C1

FIGURA 1. Resultados apresentados por três genótipos submetidos a dois ambientes. O diagrama mostra que o genótipo A apresenta melhor resultado no ambiente X, enquanto para o genótipo B não há diferença entre os ambientes X e Y e para o genótipo C o melhor ambiente é Y.

Em síntese, o mundo está dividido em quatro zonas climáticas básicas, importantes. A primeira se denomina fria, onde a temperatura atmosférica nunca é superior a 18ºC e a umidade relativa e geralmente inferior a 65%. Estas características são condições hostis para promover a vida vegetal e animal, portanto, há pouca vegetação para nutrir os animais. Os ruminantes domésticos de grande produtividade não podem se manter num clima como este.

A segunda, uma grande zona se denomina tórrida, cuja temperatura mensal média varia de 18ºC a 32ºC ou mais e a percentagem de umidade do ar é muito baixa. Estas regiões são semi-áridas ou áridas, conseqüência da escassez de chuvas e a temperatura extremamente alta. A vegetação é muito pobre, notadamente constituída por espécies de cactos espinhosos de baixo valor nutritivo.

A próxima zona climática é a temperada, onde a temperatura mensal média rara vez ultrapassa os 18ºC e a umidade relativa do ar varia entre 65 e 90%. É a mais adequada para os cultivos e a produção de pastagens e ademais o stress climático sobre os animais não é grande. Todas as raças melhoradas dos animais domésticos foram desenvolvidas em países com este clima.

Finalmente, temos a zona climática quente e úmida (característicos de clima equatorial, tropical e subtropical). Nesta zona a temperatura do ar fica acima de 18ºC e a umidade relativa fica acima de 65%.

Para entender melhor a interação entre o animal e o meio ambiente, é necessário observar vários ambientes naturais e apreciar as condições climáticas que prevalecem ali. É fundamental o papel que desempenha a relação ecológica entre as plantas e os animais para mostrar o êxito ou fracasso econômico da produção animal.

Para entender e apreciar a influência das regiões climáticas do mundo e sua interação sobre o animal, é essencial estudar o animal em seu habitat natural. Se deve observar, definir e interpretar seu comportamento e reação fisiológica. É necessário também avaliar os fenômenos de adaptabilidade dos animais de áreas determinadas, para usá-los nos programas de produção dos animais domésticos, que tem que vencer riscos climáticos em ambientes diferentes.

O conceito de adaptação animal refere-se a mudanças genéticas e fisiológicas que ocorrem em animais, em resposta a um estímulo interno e/ou externo.

metabolismo, particularmente, energia, água, eletrólitos e hormonal

A adaptação genética refere-se a uma seleção natural ou pelo homem, ao passo que a adaptação fisiológica ocorre em um indivíduo dentro de um curto ou longo prazo (adaptação somática). O conceito de adaptação fisiológica implica na capacidade e processo de ajustamento do animal a si mesmo e ao seu meio ambiente total. Quanto maior a extensão da adaptação, melhor o animal sobrevive e se reproduz, de tal sorte que suas características biológicas são persistidas. Entretanto, segundo a literatura, a adaptação fisiológica do animal objetivando reduzir os efeitos adversos do clima, resulta em alterações no

Os animais bem adaptados a um determinado meio ambiente apresentam algumas características que os diferenciam dos animais menos adaptados: manutenção ou pequena perda de peso durante stress geral, principalmente o calórico, alta taxa reprodutiva, alta resistência a doenças e parasitos, baixa taxa de mortalidade e longevidade.

A produtividade animal depende, além de água e alimento, também de seu grau de adaptação ao meio ambiente e suas interações. Os ambientes tropicais podem afetar adversamente a produção animal, através do efeito das altas temperaturas, sobre a habilidade do animal de sobreviver e funcionar nas condições reinantes; e através de restrições, tais como ingestão de alimentos, qualidade do alimento, genótipo disponível e cargas de doenças e parasitos.

Segundo alguns pesquisadores, o tipo de animal adequado para os trópicos deveria possuir, entre outras características, habilidade para conservar a produção de calor permitindo que os processos produtivos ocorram em um nível normal, mesmo quando a temperatura do ar é alta. A adaptabilidade é, em parte, um fator geneticamente controlado através da herança de vários atributos anatomorfofisiológicos que afetam a termogênese ou a termólise.

Através de estudos sobre a adaptação dos animais domésticos, quatro “regras ecológicas” podem ser observadas:

a) Animais que habitam regiões quentes e úmidas possuem mais melanina do

que as espécies que habitam regiões frias.

b) As partes protuberantes do corpo (cauda, orelhas, extremidades, etc.) são menores em raças que habitam regiões frias.

c) As raças menores de uma certa espécie habitam regiões mais quentes e as raças maiores, as regiões mais frias.

d) A insulação do corpo, baseada no comprimento dos pêlos e espessura do tecido adiposo, estão altamente relacionados com o clima.

As adaptações morfológicas e anatômicas são bastante aparente na conformação dos animais. Os animais que habitam regiões de clima quente e árido possuem pernas compridas e com isso os efeitos do reflexo dos raios solares no corpo são menores e também facilitam a locomoção por grandes distâncias. Os zebuinos possuem a pele preta sob pêlos claros, condição ideal para se evitar a ação dos raios solares sobre o organismo; além disso, os zebuinos comparados com os taurinos possuem maior número de glândulas sudoríparas e mais próximas da superfície corporal, o que facilita a perda de calor por transpiração. Os animais que habitam regiões de clima frio possuem extremidades menores e pêlos compridos para facilitar a conservação de calor corporal. Pode-se citar a existência do tecido adiposo localizado (ovinos africanos e asiáticos) que serve de fonte de energia em condições de alimentação escassa, ao passo que animais de clima frio possuem uma espessa camada de tecido adiposo subcutâneo para evitar perda de calor.

A temperatura é o fator mais importante para determinar o tipo de animal que se pode criar em uma determinada região. Poucas raças de bovinos e climas temperados podem prosperar em regiões onde a média anual de temperatura é superior a 18ºC. Se esta temperatura excede aos 21ºC todos os animais de clima temperado irão sofrer “degeneração” tropical, que não se caracteriza unicamente por uma detenção da produção, mas também por uma efetiva redução da fertilidade.

Os animais não adaptados tropicalmente e que não podem suportar altas temperaturas, vivem hipertérmicos e a princípio mostram um aumento na temperatura corporal que chega em bovinos a 41ºC. Os animais jovens, desde o nascimento até um ano de idade, sofrem muito mais que os adultos. O mecanismo termorregulador do animal jovem não funciona adequadamente. Os animais adaptados aos trópicos mostram pouco ou nenhum aumento da temperatura corporal à temperatura atmosférica de 29ºC. É retardado desenvolvimento dos animais que mostram sinais de hipertermia nos trópicos.

disfunção da glândula pituitária, em conseqüência da hipertermia

O animal adaptado ao trópico tem a pelagem suave e pele grossa, solta e muito vascularizada. Os bovinos europeus, tem a pelagem formada por uma capa exterior protetora e uma interna que retêm o calor. Nos trópicos esses bovinos, podem apresentar uma subfertilidade ou esterilidade, em função de uma

isolante, que não permitem a irradiação do calor do corpo

O pêlo e pele fazem um papel importantíssimo na adaptação dos animais. Em um trabalho de investigação tropical, se obteve um touro mutante puro da raça Afrikander de pelagem lanosa. Este touro foi trazido à Estação de Investigação de Messina, África do Sul, e seu primeiro apareamento foi com vacas da raça Afrikander de pelagem lisa. Aproximadamente a metade de sua progênie foi de pelagem lanosa e a outra metade de pelagem lisa. Em todos os casos, os animais de pelagem lisa pesaram mais que os de pelagem lanosa. As bezerras de pelagem lisa, filhas deste touro, pesaram em média 180kg de peso vivo aos 8 meses de idade e as de pelagem lanosa 135kg. O mesmo touro foi apareado com vacas Hereford, Shorthorn e Aberdeen Angus. Uma vaca Aberdeen pariu dois bezerros, um de pelagem lanosa e o outro de pelagem lisa. Na idade de 7 anos o novilho de pelagem lanosa pesava 385kg e o de pelagem lisa 612kg. Em suma, os bovinos nascidos com pelagem lisa, puderam suportar os riscos dos climas subtropicais e não sofreram aumento na temperatura corporal ou hipertermia, nem mesmo quando eram jovens. A pelagem da progênie lanosa atua como uma capa

Os animais com pele grossa, lisa e muito vascularizada sangram profusamente, contudo a lesão cicatrizará rapidamente. Estes animais se adaptam bem as altas temperatura do ar. As feridas sofridas por um animal com pele vascularizada, solta e grossa, demoram 7 ou 10 dias para cicatrizar; já os animais de pelagem fina, lanosa e com pouca vascularidade tardam a princípio três semanas ou mais.

Tem sido observado em vacas que toleram pouco o calor, o nascimento de bezerros minúsculos, em consequência freqüentemente da falta de adaptabilidade das mães. Estes bezerros são tão pequenos que dificilmente podem alcançar o úbere da mãe. Esta situação tem sido observada com vacas em clima tropical, quando são cobertas na primavera e a boa parte da gestação ocorre no período do verão. Este “fenômeno” tem sido observado em ovinos lanados nos trópicos, quando as fêmeas são cobertas no final da primavera e a gestação ocorre no verão. Na Austrália, as ovelhas colocadas em ambiente de 29ºC produzem cordeiros de 1,800kg, já os que são mantidos com temperatura média de 18ºC, parem cordeiros com peso médio de 3,600kg.

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