HŐSTRESSZ - A hőleadásról
A nyár talán egyik legnagyobb problémája a hőstressz, amely
akár néhány állatod van, akár több százas állományod, biztosan okoz
kisebb-nagyobb veszteséget.
Kérődző háziállataink ún. homeotherm állatok, azaz a belső-, másnéven maghőmérsékletüket igyekeznek a külső hőmérséklettől függetlenül a fajra, korra jellemző állandó értéken tartani. A szervezet számára gyakorlatilag ez egy folyamatos feladat, hiszen az alapvető élettani funkciók szinte mindegyike több-kevesebb hőt termel. Ezenkívül, sajnos egyre ritkábbak az olyan időszakok, amikor a környezet nem, vagy alig befolyásolja a testhőmérsékletüket. Egyensúlyról, és a hőháztartás szabályozottságáról beszélhetünk, ha a belső, megtermelt hő és a környezetből felvett hő összege egyenlő a leadott hőmennyiséggel. Gondoljatok bele, milyen összetett és bonyolult szabályozórendszerre van szükség ahhoz, hogy akár a nyári 38 oC-ban, akár a téli -20 oC-ban a test maghőmérséklete a normál tartomány közelében maradjon!
Szervezetük folyamatosan szabályozza a belső, azaz a maghőmérsékletet, valamint a periféria, vagyis a bőr hőmérsékletét. Ezeken a területeken hőérzékelő receptorok vannak, amelyek, ha eltérést jeleznek, akkor az állandóság megőrzése érdekében a központi idegrendszer különböző tudattalan (élettani) és/vagy tudatos (viselkedésbeli) folyamatokat indít be.
Mind a hideg-, mind a meleg stresszhatást gyakorol az állatjólétre és ezen keresztül a termelés gazdaságosságára, azonban mivel most az utóbbinak van aktualitása, a továbbiakban erről lesz szó.
Négy alapvető hőleadási forma létezik. Ezek a következőek: sugárzás, áramlás, vezetés, párolgás.
Az előbbi három az ún. száraz hőleadási formákat alkotja, a párolgás pedig nedves hőleadási forma.
A száraz hőleadási formák abban az esetben hatékonyak, ha a bőr és a környezet között fennáll hőmérsékletkülönbség. A párolgás a leghatékonyabb, akkor is effektív, ha nincs nagy hőmérsékletkülönbség, azonban ennek megvan az ára: hatással van a szervezet vízháztartására, valamint rettentő sok energiába kerül.
A megtermelt/felhalmozódó hőt, először a bőrfelszínre kell juttatni: ez jó vérellátású területeken a vér útján történik áramlással, gyengébben erezett területeken vezetéses módszerrel. A bőrfelszínről aztán a hő átadódhat sugárzással, áramlással, vezetéssel vagy párolgással.
A sugárzás a bőr és a környezet közti hőmérséklet különbségen alapszik, illetve nagy jelentősége van a Napból és a különböző felületekről visszaverődve érkező hőenergiának. A vezetés során a hő mozdulatlan részecskéknek adódik át - ez lehet egy hideg padozat, vagy akár a bőrfelszín közelében lévő mozdulatlan levegőréteg. Áramlás során mozgó részecskék veszik fel a hőt - pl. ventillátor alatt állva a bőrfelszínről a mozgó levegőrészecskék töltik be ezt a szerepet, vagy folyó vízben állva ugyanezt teszik a vízmolekulák. Párolgás során az a fizikai törvényszerűség érvényesül, hogy a folyékony halmazállapotú víz légneművé való átalakulása hőt von el a környezetétől. Fontos, hogy ez az átalakulás a bőrfelszínen menjen végbe, így tud hatékony hűtő hatást kifejteni az állatra. Azonban az sem elvetendő, ha csak a testfelszínt borító szőrzetről tud elpárologni a víz, hiszen ilyenkor a környezet hőmérséklet csökkenése következik be, ezzel elősegítve a száraz hőleadási formákat.
Hőleadáskor számos tudatos viselkedésformát és jónéhány élettani vegetatív jelenséget figyelhetünk meg, de ezek hátterében az előbbi négy alapvető fizikai folyamat áll.
A cikk megírása előtti napokban sok szakirodalmat olvastam, hogy minél teljesebb képet adhassak a témáról, de végül úgy döntöttem, hogy maradok a jól bevált, gyakorlati oldalról való megközelítésnél.
Nézzünk néhány gyakorlati esetet! Mit láthatunk az állatainkon nagy meleg idején:
- Árnyékos, légmozgásos területek keresése.Nektek is ismerős a ventilátor alól elhajthatatlan állatok esete, igaz? Ha a bőrfelszín közelében lévő levegő hőmérséklete alacsonyabb, mint a bőr felszínéé, akkor a hő "átadódik". Azzal, hogy ezt a meleg levegőt "elfújjuk" lehetőséget teremtünk a további hőleadásra - áramlás útján.
- Víz!Az ivóvíz nem kérdés, most arra gondolok, hogy például az alpakák számára a nyári melegben gyakorlatilag létszükséglet a vizes tálca. Nagyon szeretnek beleállni - ezzel elvezetve a felesleges hőt. Tehenészetekben egyre gyakoribbak a jászlak feletti párásítókapuk. Fontos tudni, hogy a szőrzet felületéről párolgó víz nem az állat testéből fog hőt elvonni, hanem a közvetlen környezettől. Viszont így a bőrfelszín feletti levegő alacsonyabb hőmérsékletű lesz, mint a bőrfelszín, így létrejöhet az áramlás útján létrejövő hőleadás.
- "Kinyúlás"Fekvéskor kiterülnek, álló helyzetben minél inkább szétvetik a végtagjaikat. Nagyobb testfelület = nagyobb hőleadás akár vezetés, akár sugárzás révén. (Például ezért nagyobb -összevetve az indaiéval- az afrikai elefánt füle!)
- Nehéz felhajtani fejésre az állatokat.Ennek hátterében két élettani folyamat lehet. Egyrészt a mozgás, izommunka plusz hőt termel - ember, állat nem szívesen mozog nagy melegben (éppen ezért javasolt a nagy állatmozgatásokat kora hajnalban elvégezni!). Ezenkívül a szervezet a megtermelt hőt a kitágult bőrerek segítségével elolszlatja, növeli a felületet (lsd. "Kinyúlás" pont). Ez viszont azzal jár, hogy leesik a vérnyomás. Ezért (is) vagyunk kánikulában "kótyagosabbak", illetve ez is hozzájárul ahhoz, hogy miért olyan pokoli nehéz augusztusban, délben fejésre felhajtani a teheneinket...
- Csökken az étvágy.A nyári hőstresszes hónapok egyik nagy problémája az étvágy csökkenés. Az ember hajlamos nem belegondolni, hogy az evés és emésztés mennyi hőt termel! Figyeld meg, egy jó vörösboros kakaspörkölt után a legtöbb embernek el kezd gyöngyözni a homloka. Igen... Ez bizony az evés, emésztés okozta hőtermelés miatt van. Logikus, ha kevesebbet eszel, kevesebb hőt termelsz.
- Szapora légvételek, zihálás, szájon keresztül légzés.A párolgás nedves hőleadási forma, történhet a légzőrendszeren keresztül (ilyenkor a nyálkahártyák felületéről történő párolgás érvényesül) és megvalósulhat a bőrön keresztül is - vagy az egész bőrfelületen keresztül diffundál át a víz vagy koncentráltan, a verejtékmirigyek választják ki és így jut a felszínre. Mind a szájon át történő légzés, mind a légzésszám emelkedés a hőleadás hatékonyságát segíti.
Az eddigi gondolatok jórészt általános ismeretek voltak. Szeretném az alábbi, specifikusabb információkra is felhívni a figyelmet:
- Szarvasmarhákban körülbelül 25 oC-ig jelentősek a száraz hőleadási formák, afölött a nedves, azaz a párolgás útján történő hőleadás a jelentősebb. Igaz, a légutakon keresztül az összleadott hő 25-30%-a távozik, és elismerem, hogy én magam még sosem láttam leizzadt tehenet, szájon át lélegzőt, szaporán zihálót viszont annál gyakrabban, de mégis: a szakirodalom szerint a verejtékmirigyek segítségével, izzadás útján leadott hőmennyiség megelőzi a légzőrendszeren keresztül történőt.
- A kiskérődzők verejtékmirigyeinek érdekessége, hogy szakaszosan működnek: 20-30 percenként bocsájtják ki tartalmukat.
- A juhok fő hőleadási formája a légzőszervrendszeren keresztül történő párologtatás. A mindennapokban a szapora légvételt és a gyakoribb légzőrendszeri megbetegedéseket tapasztalhatod.
- Az újszülött bárányok és gidák párolgási hővesztesége kiugróan magas! Négy-ötszöröse a malacénak, amelyről pedig köztudott, hogy "fázós". Figyeljetek a kicsikre!
- A kérődzés folyamata, illetve a tejtermelés elképesztően nagy hőt termel! Tíz Celsius fok körül a legtöbb kérődző jól érzi magát, ezt vesd össze azzal a ténnyel, hogy embereknél a komfortzóna kb. 22 oC körül kezdődik.
- A kérődzők testhőmérséklete a kora reggeli órákban a legalacsonyabb, majd folyamatosan emelkedik a nap során. A tetőpontot késő délután, kora este érik el, majd az éjszaka során vezetés és sugárzás útján leadják a többlethőt a talajnak, levegőnek - amennyiben erre képesek! Szóval a nyári hónapok nem csak a magas nappali hőmérsékletek miatt kritikusak: talán még fontosabb az, hogy milyen hosszú a kánikula, illetve, hogy az éjszakai órákban mennyire tud lehűlni az istálló, vagy az a környezet, ahol az állataink éjszakáznak.
Forrás:
Dr. Kovács Ferenc: Állathigiénia, Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, 1980
https://gpvec.unl.edu/heatdrought/HSDairyReview.htm
https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/heat-loss