Vliv vysokých teplot na telata, dojnice a hospodářská zvířata

Průměrná teplota zemského povrchu podle posledních údajů prognostiků stoupne do konce 21. století o 2 až 5°C. O tomto trendu se již přestává pochybovat, pořád si potvrzujeme, že počet dní s extrémně vysokými teplotami, které podstatně ovlivňují životní projevy zvířat, neustále narůstá.

Tolik tropických dní a nocí na našem území ještě zřejmě nebylo. Roky 2015 až 2017 byly z globálního hradiště dokonce ty nejteplejší. I léto roku 2018 se ukázalo jako mimořádně horké. A to nejen výškou teplot, ale také dlouhým trváním horkých period. Zaznamenali jsme a pocítili na vlastním těle neobvykle dlouhou vlnu veder. Meteorologové zaznamenali dokonce až 24 dní dlouhá období, během kterých vystoupili teploty nad 30 °C. Téměř letním teplotám jsme byli vystaveni již v dubnu 2018; podle měření byl duben vůbec nejteplejším v historii. Teplé počasí způsobil příliv teplého vzduchu z jihu. Nad naše území se dokonce dostal písek až ze Sahary.

Většina chovatelů na ochranu hospodářských zvířat není dostatečně připravena a to jim může způsobit významné ekonomické ztráty. Budeme muset uvažovat o ustájení a technologických systémech, které budou redukovat tento negativní vliv klimatických extrémů. Především je důležité znát bezprostřední vliv na změnu užitkových parametrů zvířat.

Cílem série odborných článků je na základě vědeckých poznatků, výsledků světového aplikovaného výzkumu a dlouhodobého hodnocení VÚZV Nitra vysvětlit principy působení vysokých teplot na skot a vypracovat návrhy pro zmírnění jejich škodlivých vlivů na užitkovost.

Všeobecné poznatky

Je všeobecně známo, že vysoká teplota prostředí způsobuje dojnicím stres. V letním období nás především zajímají teploty nad horním okrajem termicky neutrální zóny nebo také zóny klimatické indiference. Při pobytu v tomto prostředí se zapojují do činnosti termoregulační mechanismy, řízené systémem obsahujícím receptory v kůži, vénách, vnitřních orgánech, hypothalamu a dalších částech mozku. Centrum systému je právě v hypotalamu, jehož podněty se vyrovnává a koriguje tělesná teplota. V případě, že se teplota prostředí přibližuje k teplotě těla, musí zvíře uniknout nebo zvýšit aktivní ochlazování zrychleným dýcháním (tím se odpařuje voda z dýchacího traktu), nebo intenzivním pocením. Nepříjemné pro chovatele je, že zvířata reagují na vysokou teplotu snížením příjmu krmiva a zpomalením přeměny živin.

Teplo se plynule produkuje z přeměny živin a zvíře ho předává do prostředí. Výdej přebytečného tepla se uskutečňuje pomocí kondukce (vedení), konvekce (proudění), radiace (vyzařování) a evaporace (odpařování). Zjistilo se, že při teplotě 35°C představuje evaporace 84% celkového výdeje tepla, zatímco při 15°C jen 18%. Pamatujme, že teplo se předává konvekcí nebo kondukcí pouze tehdy, je-li teplota vzduchu nižší než teplota kůže, nebo pokud zvířata leží na ploše, která je chladnější než jejich kůže. Radiace je také důležitým prostředkem výdeje tepla, ale jen tehdy, když je prostředí chladnější než povrch těla. Překážkou záření je také vysoká vlhkost Spotřeba elektrické energie a vody pro evaporativní ochlazování dojnic je příliš vysoká. Odhaduje se, že až 10 % se spotřebuje na cirkulaci vzduchu. Právě konduktivní ochlazování dojnic může spotřebu výrazně snížit.

U skotu se odhaduje výdej tepla přibližně v poměru: evaporace 20%, radiace 10% a konvekce 70%. Kondukce se udává jako zanedbatelná, ale nejnovější studie ukázaly, že dojnice ležící na vodní matraci mohou kondukcí uvornit až 20 – 25% metabolického tepla. Nicméně, ochlazování záleží na teplotě vody cirkulující v matracích.

Za vlastní stresový podnět se pokládá zvýšení tělesné teploty nad fyziologickou hodnotu, následkem porušení rovnováhy mezi tvorbou a ztrátou tepla. Tvorba tepla vždy převyšuje jeho uvolňování z těla a teplo se hromadí v organizmu. Když nemůže zvíře při zvětšující se tepelné zátěži udržet působením obranných mechanismů termickou rovnováhu, nastává vzestup tělesné teploty. Tím se vyvolávají fyziologické změny a změny chování nutné k udržení rovnovážné bilance tepla. Vysoký tepelný stres snižuje příjem sušiny dojnic, což sice snižuje metabolickou produkci tepla, ale také dojivost.

Při dlouhotrvající nadměrně vysoké teplotě ovzduší může dojít až k hypertermické smrti. Je to zpravidla při převýšení normální tělesné teploty o 4,5 °C. To se stává nejčastěji, když má prostředí teplotu blízkou teplotě těla, nebo ji převyšuje a chybí tepelný gradient pro výdej tepla.

Účinný způsob eliminace tepelného stresu je vodní mlha tzn. evaporační ochlazování, jeho podstatou je rozstřikování mlhových částeček vody na tělo zvířat nebo do ovzduší stáje. Opět připomínáme, že reakce zvířat při vysokých teplotách záleží ale také na relativní vlhkosti vzduchu. Při vysoké vlhkosti se omezují ztráty tepla odpařováním a výsledkem je zvýšení tělesné teploty, která pak působí depresivně na příjem krmiva a růst.

Jako první příznak vysokoteplotní zátěže se udává zrychlení dechu. U dojnic se popisuje zvýšení frekvence dechu až nad 100 dechů za minutu a u telat jsou hodnoty ještě vyšší, až 250 dechů za minutu. Počáteční rychlé, ale povrchní dýchání přechází do dalšího stupně nepatrně pomalejšího, ale hlubšího. Spouštěcí impuls pro tuto druhou fázi u dojnic je tělesná teplota 40,5°C.

Zrychleným dýcháním se sice zvýší odpařování vody, ale z plic se odstraňuje oxid uhličitý (CO). To může po určité době vést k vzestupu pH krve ak respirační alkalóze. Vzniku respirační alkaIózy napomáhá i zvýšené slinění, které zvyšuje ochlazovací efekt. Ztráta slin však může mít za následek metabolickou acidózu, protože se ztrácejí látky (hydrouhličitan sodný i pufrové fosfáty), které dojnice potřebuje k pufraci bachoru.

Frekvence tepu se při tepelné zátěži chová rozdílně. Během vysokotermického krátkodobého stresu se zjišťuje vzestup a během dlouhotrvajícího nepřerušovaného stresu následuje po počátečním vzestupu mírné snížení.

Byly zjištěny záporné vztahy mezi teplotou prostředí a spotřebou sušiny a mezi tělesnou teplotou a spotřebou sušiny. Znamená to, že čím vyšší je teplota vzduchu ve stáji a následkem toho vyšší i tělesná teplota skotu, tím nižší je příjem krmiva, respektive sušiny. Tělesná teplota dojnic se zvyšuje již při teplotě prostředí 25 °C. Nad touto hranicí se snižuje nejen příjem krmiva, ale také mléčná produkce a reprodukční schopnosti. Nejhůře snáší tepelný stres dojnice v první třetině laktace, kdy se produkuje nejvíc mléka.

Snižte teplotu střechy

Rozpálená střecha od letních slunečních paprsků zvyšuje teplotu celé střešní konstrukce a v hospodářských budovách nám stoupne teplota na neúnosnou hranici. V tomto období zapínáme ventilátory a klimatizační zařízení, abychom alespoň částečně ochladili tyto prostory určené pro zvířata. Tím nám ale stoupají provozní náklady objektu. Řešením je snížit teplotu střechy a tím i teplotu celé střešní konstrukce. Teplo v hospodářské budově tak zaručeně klesne na únosnou míru.

Pokud má střešní krytina vystavena povětrnostním vlivům a vlivům životního prostředí dlouho plnit svoji funkci, potřebuje dobrý ochranný a tepelný štít. ClimateCoating ThermoActive (ThermoShield TopShield) výborně plní tento úkol.

ThermoActive – klimatizační střešní nátěr

ThermoActive prodlužuje životnost střešní konstrukce a snižuje teplotu uvnitř budovy. To přináší úsporu prostředků pro údržbu střechy a snížení energetické spotřeby klimatizačního zařízení.

Inovativní receptura a vysoká kvalita surovin zajišťují, že se po nanesení nátěru vytvoří pružná a reflexní membrána s vynikajícími vlastnostmi:

• velmi vysoká reflexe slunečního záření
• dlouhodobá materiálová odolnost
• nadprůměrná elasticita a robustnost
• vodotěsnost / těsnost proti přívalovým srážkám
• tepelná odolnost od -40°C do +150°C

Rexlexní nátěr na střechu ClimateCoating ThermoActive (ThermoShield TopShield) využije svých vynikajících vlastností k výraznému snížení teploty podkladu střešních konstrukcí. Svou vysokou reflexí tak zpět do prostoru odrazí podstatnou část (91%) slunečního záření.

ThermoActive působí díky svým vlastnostem jako pasivní klimatizace a zajistí za horkého slunečného počasí chladnější prostory.

Vysoké hodnoty reflexe – téměř jako sníh

Střešní nátěr ThermoActive je schopen odrážet sluneční záření až do hodnoty více než 91%. Toto je největší prokázaná hodnota. Čistý sníh odráží sluneční záření na 100%.

Mnoho lidí stále moc nevěří nanotechnologiím a účinnosti kvalitních reflexních nátěrů – proto namísto slov nechám „promluvit“ praktické zkušenosti. Sám zákazník si může vyzkoušet, zda tento reflexní nátěr ThermoActive funguje a zda se dle jeho měření může snížit teplota v domě, bytě nebo ve výrobních a hospodářských halách.

Reflexní nátěr na střechu ThermoActive (ThermoShield TopShield) s excelentním izolačním a chladícím výkonem – výsledek měření

Výsledek měření teploty střechy na výrobní hale Schindler (Dunajská Streda): Zákazník si změřil teplotu střechy výrobní haly a teplotní rozdíl mezi natřenou částí střechy a nenatřenou částí byl cca 33°C. (nenatřená střecha = 61,4°C, střecha s nátěrem ClimateCoating ThermoActive = 28.2°C)

Tipy na články:

• Reflexní nátěr na střechu s excelentním chladícím výkonem
• Teplo ve výrobní hale? Jak snížit teplotu?
• Jak snížit teplotu v podkroví? Teplota střechy chladnější o 38°C
• Přehřívání střechy? Poradíme, jak vyřešit tento problém
• Jak v horku snížit teplotu v domě a bytě i bez klimatizace?
• Náklady na provoz klimatizace nejvíce ovlivní teplota střechy
• Snížení teploty pod střechou o 20°C
• Střecha z Lexanu: snížení teploty a prostupu tepla
• Jak ušetřit náklady na klimatizaci?
• Ochranný nátěr na střechu: ThermoShield TopShield

Mléčná užitkovost – s vysokou teplotou se dojivost snižuje

Výrazně se snižuje tvorba mléka. Při 72hodinovém působení vysokých teplot (33 až 34°C při relativní vlhkosti 40 až 60%) se dojivost snížila o 16,4%. Varující je, že v případě zvýšení teploty vzduchu nad 27 ° C klesá v kombinaci se silným působením slunečního záření dojivost až o 43%. Naopak při střídání vysokých a nižších teplot se dojivost snižuje jen nevýrazně.

Nejen množství mléka se během vysokých teplot mění, snižuje se také obsah tuku, bílkovin a laktózy. Zvyšuje se množství somatických buněk jako reakce na stres. Důležité je zastínění individuálních bud. Účinky vysokých teplot na obsah mléčného tuku a bílkovin se projevují v souvislosti s poklesem příjmu objemových krmiv a nižší spotřebou vlákniny nebo mobilizací zásob tuku.

Příjem krmiva a vody

Snížení příjmu krmiva je kompenzační mechanismus k omezení vnitřní tvorby tepla. Při trávení přijatého krmiva se vytváří určité množství tepla. Toto teplo je ovšem při zvýšených teplotách prostředí pro zvíře přebytečné. Jejich organismus se proto instinktivně brání příjmu objemových krmiv, která v bachoru uvorňují velké
množství tepla. Reagují snížením spotřeby krmiva. Omezení příjmu, ale není všechno – zhoršuje se využití přijatých živin. To je pravděpodobně způsobeno ztrátou
energie, vyvolanou intenzivnějším dýcháním.

Normální příjem krmiva je v rozmezí teplot 15 až 24 °C. Spotřeba se snižuje rapidně nad 35 ° C o 10 až 35%. Snížení příjmu krmiva bylo dosud chápáno jako hlavní příčina snížené produkce mléka, ale autoři z USA uvádějí, že i při nuceném fistulovém krmení dojnic stresovaných teplotou 32°C, se snížila dojivost o 10%, ve srovnání se skupinou chovanou při 18°C.

V pokusu VÚŽV Nitra reagovaly krávy na 72-hodinové působení vysokých teplot vzduchu (34°C) také výrazným snížením příjmu objemových krmiv. Druhý den poklesla spotřeba sena a siláže o 21,4% a třetí den o 37,3% a 16,5%. Příjem vody se zvýšil až o 27,2 %. Pití studené vody snižuje teplotu krve, která prochází hypotalamusem, a to má vliv na mechanismy řídící regulaci příjmu krmiva.

Mléčná užitkovost – s vysokou teplotou se dojivost snižuje

Výrazně se snižuje tvorba mléka. Při 72hodinovém působení vysokých teplot (33 až 34°C při relativní vlhkosti 40 až 60%) se dojivost snížila o 16,4%. Varující je, že v případě zvýšení teploty vzduchu nad 27 ° C klesá v kombinaci se silným působením slunečního záření dojivost až o 43%. Naopak při střídání vysokých a nižších teplot se dojivost snižuje jen nevýrazně.

Nejen množství mléka se během vysokých teplot mění, snižuje se také obsah tuku, bílkovin a laktózy. Zvyšuje se množství somatických buněk jako reakce na stres. Důležité je zastínění individuálních bud. Účinky vysokých teplot na obsah mléčného tuku a bílkovin se projevují v souvislosti s poklesem příjmu objemových krmiv a nižší spotřebou vlákniny nebo mobilizací zásob tuku.

Vliv na plodnost

Vlivem působení vysokých teplot se mění délka estrálního cyklu, dochází k tichým říjím. Snižuje se procento oplodněných dojnic, zvyšuje se inseminační index a tím se prodlužuje servis perioda a meziobdobí. Je stanoveno více strategií, například načasování inseminace a přenosů embryí do období s nižšími nebo mírnými teplotami. Je důležité vědět, že zvířata jsou nejvíce citlivá na vysoké teploty první dva dny po připuštění.

Další opatření spočívají v použití antioxidantů. Glutation, taurin a vitamín E mohou snižovat nepříznivý vliv vysokých teplot na embrya. Vhodná metoda pro zvýšení přežívání embryí je manipulace se syntézou proteinů odolných proti tepelnému šoku. Musí se však ještě ověřit, zda může použití těchto vysoce odolných bílkovin zvýšit
přežívání embryí po stresu z vysoké teploty matky a dalších šoků.

Je třeba věnovat pozornost telným a zasušeným kravám. Když působí vysoké teploty prostředí během tří posledních měsíců telnosti, může se měnit rychlost
průtoku krve a koncentrace hormonů v organismu matky a plodu. Je dokázáno, že v mlezivu se snižuje množství imunoglobulinů a tím se oslabuje imunitní systém. To má za následek sníženou živou hmotnost telat při narození a horší životaschopnost, která se projeví jejich opožděným vstáváním a sáním mleziva. Bylo zjištěno, že telata narozená v letním období měla snížené přírůstky hmotnosti během odchovu, ve srovnání s telaty narozenými na podzim a v zimě. Ale to není všechno. V dlouhodobém
sledování jsme na VÚZV Nitra zjistili, že jalovičky narozené v létě měly nejnižší produkci mléka za normovanou laktaci a že i dojnice otelené v létě měly nejnižší dojivost.

Chování krav

Vysoká teplota má vliv i na chování krav. Zvyšuje se čas stání a frekvence pití. Narušují se ustálené vzory chování. Zvyšuje se frekvence příjmu krmiva, ale výrazně se snižuje doba žraní. Dojnice jsou nervózní, zmatené. Zaléhají v nejchladnějších místech stáje, na vlhkých chodbách. Během letních extrémů dojnice
preferují pobyt venku a vykradávají místa v chládku nebo ve stínu. Ve výzkumech na Floridě, kde se krávy chovají venku bez možnosti zůstávat ve stínu přístřešku či stáje, bylo zjištěno, že více než 44% krmiva konzumují v nočních hodinách. Pozor, i dojnice mohou dostat úpal! Příznaky jsou podobné jako u lidí – nekoordinovaný pohyb, apatie a křeče. Důležité je, aby zvířata na pastvě, ale i ve výběhu měla k dispozici stín.

prof. JAN BROUČEK, DrSc., PhD.

NPPC – Výzkumný ústav živočišné výroby Nitra