2. LITERÁRNÍ PŘEHLED Tělesná teplota

Transkript

1 1. ÚVOD Chov skotu jako součást živočišné výroby plní funkci produkce potravin živočišného původu tj.masa a mléka a surovin pro zpracovatelský průmysl. V současné době prochází chov dojného skotu krizí. Zvyšují se vstupní náklady (roste cena energií, krmiv a paliv) a tržby za mléko se snižují pod hranici rentability. Většina zemědělských podniků orientovaných na živočišnou výrobu tak čelí existenčním problémům. Sílí také tlak Evropské unie i veřejnosti na zajištění pohody zvířat. Toto tzv. welfare bylo stanoveno na Farm Animal Welfare Counsil a charakterizuje ho dodržování několika zásad při chovu zvířat: osvobození od hladu, žízně, bolesti, nepohodlí a strachu a také umožnění projevu přirozeného chování. Užitkovost skotu je podmíněna faktory vnitřními (genotyp, plemeno, zdravotní stav, pořadí laktace, stádium mezidobí, hmotnost a věk při prvním připuštění) a vnějšími (výživ a technologie chovu). Chovný komfort je tedy jednou z důležitých podmínek produkce mléka, ale ovlivňuje i reprodukci a celkové zdraví chovaných zvířat. Součástí prostředí, které přímo působí na úroveň produkce, je mikroklima. U stájového mikroprostředí se hodnotí teplota, relativní vlhkost, proudění a složení vzduchu. Zvláště interakce prvních tří faktorů se podílí na vzniku tepelného stresu. Skot produkuje činností předžaludků velké množství tepla, kterého se vzhledem k malému povrhu těla obtížně zbavuje. Vysoké teploty vnějšího prostředí spolu s vysokou relativní vzdušnou vlhkostí znesnadňují výdej tepla a organismus je nucen zapojit termoregulační mechanismy. Energie, která by byla využita pro tvorbu mléka a přírůstek masa, se tak spotřebovává. Tepelný stres nastává u dojnic již při 21 C. Projevuje se zhoršením kvality a kvantity mléka (stoupá celkový počet mikroorganismů a coli bakterií), zhoršují se reprodukční ukazatele (klesá % úspěšných inseminací) a postižen je i zdravotní stav. Při extrémních teplotách v létě lze u dojnic pozorovat hyperpnoe, tachykardii, zvýšený výskyt mastitid a metabolických poruch. Všechny tyto skutečnosti zvyšují náklady na chov dojnic a zhoršují ekonomiku výroby mléka. Tepelnému stresu se dá čelit různými technologickými opatřeními. Pořizovací náklady sice nejsou nízké, ale s přispěním dotací EU lze tato opatření uvádět do provozů. Jejich pomocí se tak zamezí vzniku tepelného stresu a problémům s ním souvisejícím. 8

2 2. LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.1. Tělesná teplota Životní procesy v organismu jsou podmíněny biochemickými reakcemi, při kterých vzniká teplo. Tělesná teplota je výsledkem rovnováhy mezi tvorbou tepla a jeho odváděním z organismu. Podle teploty těla ve vztahu k teplotám vnějšího prostředí (SOVA et al., 1981) je možné rozdělit živočichy do tří skupin : poikilotermní (nestálotepelní), jejichž tělesná teplota je závislá na teplotě okolí. Vzhledem k proměnlivosti teploty prostředí (roční období, denní doba) dochází u poikilotermních živočichů k častému kolísání teploty těla. To se odráží i v jejich životních projevech. V teple jejich aktivita vzrůstá, zatímco v chladu se jejich životní procesy zpomalují často až do úplné letargie. Tito živočichové téměř nemají účinné termoregulační mechanismy. Patří mezi ně nejen bezobratlí, ale i nižší obratlovci jako ryby, obojživelníci a plazi. homoitermní (stálotepelní), tzn. ty, kteří jsou schopni udržovat si stále stejnou teplotu při značném rozpětí teplot okolního prostředí. Využívají k tomu především tepla vznikajícího v organismu. Tento způsob se nazývá endotermií. Její účinnost a také hospodárnost předpokládá, vedle řízené produkce tepla, také rozvoj tepelné izolace osrstění nebo opeření povrchu těla. K homoitermním živočichům patří ptáci a většina savců. heterotermní jsou to živočichové, kteří se při vyšších teplotách chovají jako homoitermní, při nižších jako poikilotermní (netopýr). Zcela zvláštní model termoregulace představují v našich podmínkách zimní spáči, neboli hibernanti. Jedná se o živočichy ze skupiny homoitermů, kteří jsou schopni podstatně snižovat teplotu těla a tlumit životní funkce s cílem omezit energetické výdaje a přežít tak nepříznivé období. Mezi hibernanty patří například různí hlodavci (sysel, plch, svišť, křeček), hmyzožravci (ježek) nebo šelmy (jezevec).vstup do hibernace způsobuje řada faktorů, jako je trvalý pokles teplot (pod 10 C), zkrácení světelné části dne či změny v množství přijímané potravy. Předpokládá se i vliv hibernačního faktoru peptidické látky (JELÍNEK et al, 2003), která se objevuje v krvi před nástupem hibernace. Jedná se o proces aktivně regulovaný, neboť v případě, kdy klesne teplota jejich těla k bodu mrazu, jsou schopni zvýšit produkci tepla, popř. hibernaci ukončit. 9

3 Skot jako hospodářské zvíře je živočich stálotepelný. Teplota jednotlivých části jeho těla se liší, což je způsobeno různou metabolickou aktivitou, průtokem krve nebo vzdáleností od povrchu těla. Mezi povrchem a vnitřními partiemi tak vzniká teplotní gradient (JELÍNEK et al, 2003). Vzhledem k těmto skutečnostem pak rozlišujeme teplotu tělní slupky (obal), kam patří kůže a povrchová svalovina a teplotu vnitřní (jádro), která zahrnuje orgány hrudní a břišní dutiny včetně hlubších kosterních svalů. Teplota vnitřních orgánů, tzv. jádra, představuje relativně stabilní veličinu. Kolísá v rozmezí 1 2 C. K nejteplejším orgánům u přežvýkavců patří játra, bachor, mléčná žláza a místa nad činnými svaly. Poněkud chladnější z vnitřních orgánů jsou plíce, a to vlivem ochlazování vdechovaným vzduchem a také výparem vody (SOVA et al, 1981). Naproti tomu povrchová teplota kůže se mění v souvislosti s prokrvením a ochlazováním z vnějšího prostředí. Dalším významným faktorem, který o teplotě kůže rozhoduje, je izolační vrstva srsti, eventuálně podkožního tuku. JELÍNEK (2003) uvádí, že termovizní technikou byly zjištěny diference na témže jedinci až 20 C. K nejchladnější částem těl přežvýkavců patří oblasti nad kostními hrboly, distální části končetin, mulec a ušní boltce Měření teploty Teplotu tělní slupky zjišťujeme měřením teploty kůže. V současné době se pro stanovení aktuální teploty povrchu těla používají infračervené paprsky nebo termograf. Pomocí termovize lze vyhledat např. v divočině zraněná zvířata. Vnitřní tělesnou teplotu neboli teplotu tělního jádra měříme u hospodářských zvířat v rektu a ve vagině. Pro tento účel se využívá nitrovaginální sonda, která zůstává uvnitř vaginy dojnice a provádí měření každých 60 sekund po dobu 6 dnů (ILEK, 2007). Pro měření v rektu lze využít rychloběžný teploměr. U tohoto teploměru se teplota odečítá v době úplného zastavení rtuťového sloupce. Pro správné zjištění teploty těla maximálním teploměrem v konečníku je nezbytné správné zasunutí dostatečně hluboko do rekta (nejméně 5 cm) a odpovídající doba měření (2 3 minuty). Průměrné teploty tělesného jádra u jednotlivých skupin zvířat jsou uvedeny v tabulce č

4 Tab 1: Teplota tělesného jádra u vybraných skupin zvířat Druh zvířete Rozmezí teplot tělesného jádra ( C) Skot 37,5-39,5 Kůň 37,5-38,5 Prase Drůbež Ovce, koza 38, Vlivy působící na teplotu těla Tělesná teplota není stálá, ale podléhá mnoha vlivům. Lze je rozdělit na endogenní, což znamená na ty, které přímo souvisejí s měřeným jedincem. V tomto případě je to věk, pohlaví, aktivita apod. Věk obecně platí, že tělesná teplota telat dosahuje vyšších hodnot a více kolísá než u dospělého skotu, a to z důvodu ne zcela funkčních termoregulačních mechanismů. Uvádí se (HOLUB, 1969), že u koní a skotu je teplota asi o 0,5 C vyšší do tří let věku mláďat než u dospělých zvířat. Pohlaví a pohlavní činnost v důsledku vyšší intenzity energetického metabolismu souvisejícího s úrovní produkce je u většiny samic hospodářských zvířat tělesná teplota vyšší. SOVA (1981) uvádí, že během říje krav teplota klesá o 0,3 0,5 C, před porodem se zvyšuje až na 40,5 C a těsně před porodem opět klesá o 1,2 C. Aktivita intenzivní pohyb může zvýšit tělesnou teplotu až o několik C. Při závodech dostihových koní může nadměrný fyzický výkon zvýšit teplotu až o 1 2 C. Příjem potravy při hladovění tělesná teplota klesá, při příjmu potravy naopak stoupá, což souvisí s intenzitou metabolismu. Podle SOVY (1981) může tělesnou teplotu ovlivnit i jednorázový příjem velkého množství tekutin a jejich temperování na tělesnou teplotu. Denní doba obecně platí, že vyšší úroveň tělesné teploty lze naměřit během aktivní denní periody a nižší v období nočního klidu. Rozdíl těchto teplot (JELÍNEK et al., 2003) může činit 0,5 1,0 C. Bolest a stres vlivem těchto psychických vlivů se může zvýšit tělesná teplota v rozmezí 1 2 C. 11

5 Vlivy na tělesnou teplotu, které přicházejí z vnějšího prostředí, nazýváme vlivy exogenními. Patří sem např. teplota prostředí. Pokles či zvýšení teploty prostředí může vyvolat podchlazení nebo přehřátí organismu. Dospělý skot snáší nízké teploty dobře, ale hůře se vyrovnává s vysokými teplotami prostředí, kdy může dojít tepelnému stresu (HROUZ et.al., 2000). Ten nastává v případě překročení hranice indiferentní zóny (horní a dolní tepelná hranice). Dlouhodobému, ale postupnému zvyšování či snižování teplot se zvířata většinou přizpůsobují bezproblémově. SOVA (1981) uvádí, že při poklesu tělesné teploty pod 30 C nastává omezení životních pochodů, při poklesu pod 20 C pak dochází k úhynu Produkce tepla v organismu Tvorba tepla Termogeneze je funkcí energetického metabolismu. V klidu je bazální teplo tvořeno vnitřními orgány (nejvíce játry a žlázami), a to více než 50 % celkové tepelné produkce, svaly a kůží (dohromady přes 20 %). Při námaze stoupá produkce tepla a svalová aktivita se na ní může podílet až 90 % (SILBERNAGL, DESPOPOULOS, 1984). Tepelná produkce také stoupá u jedinců vystavených chladu nebo horku. Z uvedených skutečností vyplývá, že k nejnižší tepelné produkci je nutné dodržet nejen klid, ale i takzvanou termoneutrální zónu. Ta je charakterizována jako rozsah teplot prostředí, při nichž se tvorba tepla rovná jeho výdeji a nedochází tak k zapojení termoregulačních mechanismů. Nazývá se také zónou pohody, neboli komfortní zónou. Je ohraničena spodní a horní kritickou hodnotou. Překročením obou hranic se tepelná produkce zvyšuje. V případě spodní hranice jde o tvorbu tepla nutného ke kompenzaci nadměrných tepelných ztrát a v opačném případě o výsledek aktivizace mechanismů odstraňujících nadbytečné teplo z organismu. Termoneutrální zóny mají pro chov hospodářských zvířat velký význam. Znalosti o nich jsou nezbytnou součástí tvorby optimálního životního prostředí. Termoneutrální zóna, kdy je dosahováno maximální produkce, byla dříve u skotu udávána v rozmezí -5 až 24 C (KNÍŽKOVÁ et al, 1999). Nové výzkumy však ukazují, že horní kritická hranice je již při 21 C a týká se dojnic s produkcí mléka nad 6500 kg za laktaci. Obecně lze říci, že vysokoužitkové dojnice kvůli intenzivnějšímu metabolismu produkují větší množství tepla. Krávy dojící 18,5 kg mléka vytváří o 27,5 12

6 % více tepla než krávy suchostojné, oproti tomu krávy dojící 31,6 kg mléka až o 48,5 % více (VOKŘÁLOVÁ et al., 2007). Mezi faktory ovlivňující hranici termoneutrality patří plemeno, stáří zvířete, kvalita osrstění, krmení, rychlost proudění vzduchu, sluneční radiace, relativní vlhkost vzduchu, druh podestýlky, adaptace na chlad, rychlost nástupu vysokých nebo nízkých teplot (SOVA et al., 1981). Při snížení spodní kritické hranice termoneutrální zóny dochází u zvířat k termoregulačnímu chování. Projevuje se například zježováním srsti, shlukováním většího počtu jedinců nebo schoulením do klubíčka (KOMÁREK et al., 1964). Po vyčerpání těchto termoregulačních mechanismů dochází k výrobě tepla zvýšeným oxidativním metabolismem (tzv. první chemickou termoregulací). a) První chemická termoregulace První chemická termoregulace (JELÍNEK et al., 2003) zahrnuje netřesovou a třesovou termogenezi, fyzickou aktivitu a energetické zdroje. Svalový třes je nejvýznamnějším zdrojem tepla potřebného k vyrovnání náhlých tepelných ztrát. Jedná se o rytmické stahy kosterních svalů, čímž živočichové mohou zvyšovat metabolismus na dvojnásobek až trojnásobek. Svalový třes je spojen se zvýšenou spotřebou a využitím kyslíku. Průtok krve je přednostně zvýšen v kosterní svalovině. Při menší chladové zátěži dochází jen ke zvýšení svalového tonu, při němž rovněž vzniká teplo. Třes je řízen ze zadního hypotalamu. Stimulace jeho dorzomediální oblasti třes spouští. Nezbytný je nejen pokles teploty tohoto primárního třesového centra, ale i podráždění chladových receptorů v kůži. Také další oblasti CNS se podílejí na řízení třesu. Jedná se o tzv. sekundární centra, která se podílí na jeho tlumení. Dochází k tomu zejména při svalové aktivitě, kdy by se třes stal překážkou vlastního pohybu. Netřesová termogeneze (předchází svalovému třesu) je podmíněna termogenním účinkem noradrenalinu, ale také adrenalinu, glukagonu, hormonu štítné žlázy a některých dalších hormonů. Na netřesové výrobě tepla se podílejí především játra a svaly. Mimořádný význam v netřesové produkci tepla zaujímá hnědá tuková tkáň. Je výrazným zdrojem tepla u novorozenců (TROJAN et al., 1996). Od běžného (bílého) tuku se liší vysokým počtem mitochondrií v cytoplazmě tukových buněk, což má vliv na intenzivní oxidativní metabolismus. Hnědý tuk se zpravidla nachází mezi lopatkami v krční oblasti, případně kolem ledvin. Tato tkáň představuje energetickou zásobárnu, ze které se teplo v případě potřeby může lipolýzou rychle uvolňovat. Velmi výrazný 13

7 lipolytický účinek má hormon noradrenalin, který je proto nejproduktivnějším termogenním hormonem. Hnědá tuková tkáň má velmi významnou úlohu v termoregulaci u mláďat hospodářských zvířat. b) Druhá chemická termoregulace Jak uvádí SOVA (1981) tento druh termoregulace vede k omezení tvorby tepla v organismu a slouží jako prevence přehřátí. Při vysoké teplotě prostředí se projevuje omezením svalové činnosti, sníženým příjmem potravy a poklesem oxiredukčních procesů. Navenek se tento stav projeví snížením spotřeby kyslíku spojeným se zpomalením a snížením látkové výměny. V krvi se hromadí více zplodin dusíkového metabolismu a snižuje se alkalická krevní rezerva. Výsledkem je ekonomicky nevýhodné snížení produkce mléka Výdej tepla termolýza Současně s tvorbou tepla je nutné, aby byl zajištěn jeho výdej do okolního prostředí. Teplo se nemůže v těle dlouhodobě shromažďovat, ale také bez kontroly unikat. Tvoří se v tělesném jádru a dostává se až k ochlazovanému povrchu těla. Po překonání izolační vrstvy přechází do okolí. Tepelné ztráty jsou závislé na rozdílu teploty těla a prostředí (teplotním gradientu), ale také na kvalitě tepelné izolace a velikosti povrchu těla. Termolýza se uskutečňuje několika způsoby, které souhrnně nazýváme fyzikální termoregulací. Jedná se o: radiaci (záření). Jde o proces, kdy je z povrchu těla neustále vyzařováno teplo v formě infračervených tepelných paprsků o vlnové délce 5 20 nm. Úroveň vyzařování je dána teplotním gradientem mezi tělem a prostředím (TROJAN et al., 1996). Množství takto přeneseného tepla je funkcí čtvrté mocniny teploty sálajícího tělesa. Je-li povrch živočicha teplejší než okolní předměty, převažuje proud tepelných paprsků od těla k předmětu. Je-li povrch těla chladnější, přijímá teplo naopak od teplejších předmětů. kondukci (vedení) k přenosu tepla dochází dotykem s různě teplými předměty. Stupeň předávání tepla závisí na teplotním gradientu a může probíhat obousměrně. Některé materiály odnímají teplo hůře (dřevo, izolační materiály), 14

8 některé lépe (beton, vlhká hlína). Příkladem může být ležení skotu při vysokých teplotách na betonu v hnojné chodbě. konvenci (proudění) je to pohyb masy vzduchu nebo vody na základě teplotního gradientu v prostředí. Při zvyšování proudění vzduchu ve stáji je důležité nepodcenit průvan a jeho rizika jako je podchlazení některých orgánů. Jako optimální rychlost proudění vzduchu se uvádí 3 m/s. evaporaci (výpar) tento výdej tepla závisí na teplotě a relativní vlhkosti vzduchu (tj. na stupni nasycenosti vzduchu vodními parami). Nejúčinnější je evaporační ochlazování při nízkých relativních vlhkostech vzduchu. Při 100% hodnotě je vzduch zcela nasycen a další výpar není možný. Má-li ochlazování fungovat, musíme zajistit odvod vodních par ze stáje. Evaporační ochlazování závisí také na fyziologických faktorech jako je dýchání, aktivita a hustota potních žláz. Někdy se stává, že množství vyprodukovaného potu je tak velké, že se nestačí odpařit a pak stéká, čímž organismus přichází nejen o tekutiny, ale také o minerální látky. Dalším účinným mechanismem výdeje tepla je výpar ze sliznic dýchacího ústrojí označovaný jako termická polypnoe (SOVA et al., 1981). Jedná se o zrychlení povrchového dýchání, kdy dechová frekvence dosahuje hodnot až 150 dechů za minutu. U skotu je spojeno se zvýšenou salivací. Dochází ke ztrátám hydrogenuhličitanu sodného a pufrových fosfátů. To má za následek vznik metabolických poruch jako je acidoza bachoru. Další slabinou tohoto způsobu ochlazování je zapojení dýchacího svalstva, čímž se zvyšuje produkce tepla. Výdej tepla výkaly a močí představuje 2 6 % produkovaného tepla. K fyzikálním způsobům termoregulace patří také vazodilatace a vazokonstrikce. Jde o schopnost rozšiřovat a zužovat cévy vedoucí krev k povrchovým orgánům těla, především ke kůži (JELÍNEK el al., 2003) Termoregulační chování Jedná se o takovou aktivitu zvířat, která směřuje k omezení odvodu tepla z těla nebo naopak k zvýšení jeho výdeje v horku. U mláďat, která mohou být snadno podchlazena, je vyhledávání tepla základem termoregulačního chování (termotaxe). Zdrojem tepla v okolí bývá matka nebo sourozenci. Obecně známým jevem je přitisknutí se k matce 15

9 nebo shlukování se mláďat. Tímto způsobem skupina zvířat na rozdíl od jednotlivce redukuje efektivně povrch těla a tím i ztrátu tepla. Inklinování mláďat k teplu je velké, často mu dávají přednost před potravou. Tyto preference se mění s růstem hmotnosti mláďat a vyzráváním mechanismů termoregulace. Termoregulační chování dospělých zvířat se většinou týká obrany vůči hromadění tepla v organismu. Projevuje se například vyhledáváním stínu na pastvě. Tab 2: Termoregulační mechanismy (Trojan a kol.) Mechanismus Požadovaný efekt Aktivace zvýšený svalový tonus svalový třes vědomé zvýšení sval.aktiv. zvýšení produkce tepla chlad chemická termogeneze zýšená chuť k jídlu vazokonstrikce behaviorální snížení tepelných ztrát chlad redukce povrchu těla snížení svalového tonu snížení tělesné aktivity snížená chuť k jídlu,snížená snížení produkce tepla teplo sekrece hormonů štítné žlázy a adrenalinu vazodilatace pocení intenzivní dýchání termoregulační chování zvýšení výdeje tepla teplo 2.3. Řízení termoregulace Termoregulace funguje na základě reflexní činnosti. Kromě centrální řídící jednotky (hypotalamu) má složku dostředivou vedení informací do centra a odstředivou předávání signálů k výkonným orgánům. Dostředivé dráhy přenášejí zprávy z kožních receptorů nebo receptorů nacházejících se ve vnitřních orgánech. Mezi periferní 16

10 receptory patří chladové (Krauseho chladová tělíska) a tepelné (Ruffiniho tělíska) receptory v kůži (SOVA et al., 1981). Velká část teplotních signálů vychází z kůže hlavy a jde dostředivými drahami trojklanného nervu do prodloužené míchy. Pak dále postupuje do hypothalamu a thalamu. O teplotě vnitřních orgánů je centrum termoregulace informováno jednak prostřednictvím termoreceptorů velkých cév, jednak přímo protékající krví. Na humorálním řízení termoregulace se podílí zejména hormony štítné žlázy i nadledvinek. Tyto látky ovlivňují energetický metabolismus tím, že řídí přesuny zásob glykogenu v játrech ve svalech. Tyroxin se uplatňuje pomalu, dlouhodobě, po celé chladné roční období. Adrenalin a noradrenalin působí velmi rychle, ale krátkodobě Poruchy termoregulace Pokud dojde k vystavení jedince takovým podmínkám, kdy ztráta tepla z organismu není účinně kompenzována jeho produkcí, dochází k hypotermii (poklesu teploty pod fyzikální hranici). Děje se tak nejen při nízkých teplotách vzduchu, ale i kombinací některých fyzikálních faktorů., které mají vliv na odvod tepla z organismu (kontakt se studenými předměty, proudění vzduchu, vlhký povrch těla). Naopak při vzestupu teploty nad fyziologickou hranici dochází k hypertermii. Tento stav nastává obvykle při silné aktivitě, stresových stavech nebo při delším pobytu v horkém prostředí. Hypertermie vzniká kumulací tepla v organismu jeho nadměrnou produkcí nebo přijímáním tepla z prostředí do těla. Často bývá spojena s dehydratací. Přetrvává-li tento stav, může dojít k úpalu (TROJAN, 1996). Horečka je zvýšením tělesné teploty vlivem změněné funkce termoregulačního centra (JELÍNEK et al., 2003). Během horečky je bod nastavení zvýšen a centrum termoregulace signalizuje hypotermii. Potom dochází ke kožní vazokonstrikci a ke zvýšení výroby tepla třesem. Posunutí bodu nastavení (set pointu) k vyšším teplotám je proces, který spouští exogenní pyrogeny (bakterie, viry), které indukují v bílých krvinkách tvorbu endogenní pyroxenů, vlastních aktivátorů horečky. Jde o specifické peptidy, z nich nejznámější jsou interleukiny. Je známo, že horečku způsobují i další metabolity kyseliny arachidonové. Blokováním jejich tvorby (aspirin nejužívanější antipyretikum) dochází ke snížení horečky. 17

11 Adaptace k extrémním podmínkám prostředí Každý organismus je vystaven různým poruchovým podnětům přicházejícím z vnějšího prostředí. Odpovídá na ně buď reakcemi nebo adaptacemi. Reakce je odpověď rychlá, zatímco adaptace je změna postupná, způsobená dlouhotrvajícími podmínkami prostředí. Jedná se o pozitivní změny, které umožňují účelně reagovat na podněty a zajistit tak stálost vnitřního prostředí za různých podmínek a tím přispět k lepšímu přežití jedinců nebo i celého druhu při změnách okolního prostředí. Adaptaci aktivuje například změna teploty (podnebí, výměna technologií) či parciální tlak kyslíku ve vzduchu. Individuální adaptace na změněné přirozené podmínky se nazývá aklimatizace (BOĎA, DURYNEK et al., 1990). Je to v podstatě reakce organismu na teplo nebo chlad. K nejznámějším adaptačním mechanismům u zvířat patří změny ve vrstvě podkožního tuku, v kvalitě i kvantitě osrstění a tloušťce kůže, které zvyšují izolaci povrchu těla, jakož i dlouhodobě zvýšená produkce tyroxinu v zimním období (vyšší intenzita metabolismu a produkce tepla). Reakce zvířat na vysokou teplotu Termoreceptory kůže veg. nervstvo Hypotalamus (termoreg. centrum) Hypofýza relaxace svalů vyšší produkce zad.lalok - nižší spotřeba O katecholaminů ACTH TSH ADH Mineralokortikoidy tyroxin vysoká nižší tvorba tepla Prod. glukokortikoidů diureza nižší spotř. kyslíku játra pokles metabolismu nižší pohyb. aktivita a nižší produkce tepla Obr 1: Schéma reakce zvířat na vysokou teplotu 18

12 Reakce zvířat na chlad Termoreceptory kůže veg. nervstvo hypotalamus svalový třes hypofýza akt.sympatiku dřeň nadledvin ACTH TSH ADH katecholaminy Glukokortikoidy tyroxin diureza Kalorigenní úč. Produkce tepla kosterní svaly játra Spotř. kyslíku - třes - pohyb. aktivita Vyšší tepelná produkce Obr 2: Schéma reakce zvířat na chlad 2.4. Stresové reakce organismu Reakce organismu na podmínky prostředí Organismus hospodářských zvířat je neustále vystavován nejrůznějším vlivům vnějšího prostředí. Intenzita a kvalita dráždivého účinku těchto faktorů se mění. Patří mezi ně: přírodní a klimatické jevy kosmické a radioaktivní záření podmínky ustájení (technologie, způsob ustájení, stájové mikroklima) výživa a technika krmení zoohygiena atd. Tyto faktory se podle vlivu na organismus dělí na fyziologické a škodlivé. Ty faktory, které organismus nepoškozují, jsou pro něj běžné a působí nepřetržitě, se 19

13 nazývají fyziologickými. Mezi škodlivé patří ty, které narušují fyziologické pochody a vyvolávají poruchy funkce jednotlivých ústrojí organismu. Nazýváme je stresory Definice stresu Stres definuje JELÍNEK (2003) jako zvláštní druh adaptačních reakcí, které jsou vyvolávány různými druhy stresorů. Biologický význam spočívá v přípravě organismu na zvládnutí extrémních vlivů prostředí s cílem upravit narušenou rovnováhu organismu. Stres je nutný a prospěšný, pomáhá adaptacím, zlepšuje a zvyšuje výkonnost. Nesmí ale překročit hranice adaptability pod a nad základní fyziologické hodnoty. Označení stres jako zkratku pro generální adaptační syndrom zavedl v třicátých letech 20. století kanadský vědec Hans Selye Druhy stresorů Stres je vyvolán stresory: fyzikálními (chlad, horko, hluk, vibrace, atmosférický tlak) chemickými (inhalační dráždidla, všechny otravy, lačnění, hlad, žízeň, zánět) biologickými, bolestivými (chirurgické zákroky, zlomeniny kostí, popáleniny) komplexními ( námaha, nové prostředí, manipulace, fixace, přeprava, nemoc) emočními ( strach, úzkost) Stres je možno prokázat: změnami v krevním systému a změnami v produkci hormonů změnou fyziologických funkcí, např. frekvence dechu a tepu, krevního tlaku a teploty Fáze stresu alarmová reakce organismus mobilizuje všechny energetické rezervy, tlumí zánětlivé a imunologické procesy a působí na kardiovaskulární soustavu. Toto působení je rychlé, což umožňuje přežít kritickou situaci i za cenu hospodárnosti. Po jejím překonání je organismus připraven k obnově 20

14 poškozených tkání a ke specifickým adaptačním procesům (DOLEŽAL et al., 2000). fáze rezistence je zvýšená sekrece glukokortikoidů, tedy zvýšený protizánětlivý účinek a katabolismus bílkovin. Kumulace stresu v této fázi vede k potlačení imunitních reakcí, snižování aktivity leukocytů. Postupně dochází ke snížení rezistence k infekcím a ke zpomalení hojení ran. stádium vyčerpání nastává při přetrvávajícím působení silného stresoru, následkem čehož obranný mechanismus organismu selže. Projevy tohoto stádia jsou podobné jako při alarmové reakci, ale rezervy organismu jsou již vyčerpané, zvyšují se projevy katabolismu bílkovina vyvíjí se hormonální insufience (KOLMAN et al., 1990). Dochází ke zhroucení a smrti. V souvislosti s působením intenzivnějších stresorů a některými změnami probíhajícími v organismu dochází ke zvyšování vnímavosti k infekčním a metabolickým onemocněním, snížení produkce a zhoršení reprodukčních ukazatelů. Mezi stresory zaujímá v chovech skotu významné místo působení tepelného stresu Tepelný stres skotu Vznik tepelného stresu Skot stejně jako ostatní hospodářská zvířata patří k homoitermním živočichům, což znamená, že udržuje stálou tělesnou teplotu, čímž je umožněn průběh fyziologických funkcí organismu nezávisle na výkyvech teploty vnějšího prostředí. Tato stálost je však relativní. Enormní pokles či zvýšení teploty prostředí může vyvolat podchlazení či přehřátí organismu. Na podchlazení jsou především citlivá telata v raném postnatálním období. Dospělý skot snáší nízké teploty poměrně dobře, hůře se však vyrovnává s vysokými teplotami vnějšího prostředí. V průběhu tepelného stresu dochází ke spuštění celé kaskády fyziologických a biochemických procesů vedoucích k udržení stálé tělesné teploty. Při enormní a dlouhodobé zátěži organismus není schopen udržet tělesnou teplotu ve fyziologickém rozmezí (ILLEK et al., 2007). Skot produkuje vysoké množství tepla především mikrobiální činností předžaludků. Avšak vzhledem na relativně malý povrch těla (6 m 2 ) se nadbytečného tepla zbavuje s obtížemi. Vysoké teploty prostředí výdej tepla znesnadňují a organismus je nucen zapojovat jiné, tzv. aktivní termoregulační mechanismy. Ty však spotřebovávají na svou činnost 21

15 energii, která by za optimálních podmínek byla využita k tvorbě produktů (mléko, přírůstky živé hmotnosti). Dojnice s vyšší užitkovostí jsou stresovány větší měrou, neboť při trávení krmiva, které potřebují pro vyšší produkci mléka, produkují i více tepla. Tepelný stres se u nich projevuje už při 21 C, i když hranice tepelného stresu je u skotu s průměrnou užitkovostí teplota prostředí 25 C (KNÍŽKOVÁ et al., 2003) Činitelé ovlivňující vznik tepelného stresu Mezi základní mikroklimatické ukazatele, které ovlivňují vznik tepelného stresu patří již výše zmíněná teplota, relativní vlhkost a proudění vzduchu. Teplota optimální hodnota se liší podle jednotlivých kategorií zvířat a podle jejich věku Vlhkost optimální hodnota pro mláďata se pohybuje od %, u dospělých %. Vliv vzájemné interakce teploty a vlhkosti na organismus: vysoká teplota a relativní vlhkost nad 85 % - dochází ke zhoršenému odpařování vody z kůže a dýchacích cest a narušení termoregulace nízká teplota a vysoká relativní vlhkost dochází k velkému přenosu tepla z organismu do prostředí. Hrozí podchlazení zvířat a vlivem snížené odolnosti vůči infekcím se rozvíjí onemocnění horních cest dýchacích. vysoká teplota a relativní vlhkost pod 35 % vede k vysušení dýchacích cest a spojivky. Mucinozní ochrana sliznic je narušena, začínají příznivé podmínky pro rozvoj infekce Proudění vzduchu s růstem rychlosti proudění vzduchu se mnohonásobně zvyšuje tepelná ztráta z povrchu těla zvířete. Při klesající teplotě se tak urychluje podchlazení organismu a naopak při stoupající teplotě se využívá jeho ochlazovací schopnost. 22

16 Graf 1: Graf vlivu teploty a relativní vlhkosti na výskyt tepelného stresu u skotu Výpočet indexu tepelného stresu Index tepelného stresu = naměřená teplota (stupně Fahrenheita) + relativní vlhkost (%) Je-li výsledek 150 nedochází ke vzniku problémů 155 hraniční hodnota pro vznik problémů 160 snižuje se spotřeba krmiva, zvyšuje se spotřeba vody, ztráty v produkci 165 dochází k prvnímu úhynu 170 vysoký úhyn Podobné zobrazení, vycházející z hodnot teploty ve C a relativní vlhkosti vzduchu vyjádřenou % je obsahem grafu 2. 23

17 Graf 2: Vyjádření indexu tepelného stresu Příznaky tepelného stresu Typickými příznaky tepelného stresu skotu jsou: zvýšená rektální teplota zvýšená frekvence dechu ( dechů za minutu) slinění pocení (pot skotu obsahuje vysoké množství draslíku a sodíku a zvyšuje tím i požadavky na jejich až o 12 % zvýšený příjem) snížená aktivita a projevy apatie nefyziologické ležení (dochází k většímu znečištění a tím i výskytu mastitid) a zaléhávání na mokrých chodbách vyhledávání chladu a stínu 24

18 nízký příjem krmiva (o % méně sušiny, krávy přebírají krmnou dávku, vybírají koncentrovaná krmiva a strukturální složku ponechávají) zvýšený příjem vody (KNÍŽKOVÁ et al., 2003) Vliv tepelného stresu na zdravotní stav Při dlouhodobé zátěži vysokými teplotami stoupá teplota jádra a tím v tkáních roste spotřeba kyslíku. Zvyšuje se katabolismus bílkovin, sacharidů a lipidů. Je narušena acidobazická rovnováha, dochází k hemokoncentraci, ke změnám v koncentraci elektrolytů v krevní plazmě. Tvoří se velké množství volných radikálů. Dochází k celé řadě hormonálních změn v organismu je vyšší produkce kortizonu, snížená tvorba gonadotropních hormonů a hormonů štítné žlázy. Vzniká hyperpnoe, tachykardie a vazodilatace. Dlouhodobá hyperventilace může narušit plicní tkáň a patogeny jako je Pasteurella multocida a Mannheimia heamolytica, které jsou takřka stabilně usazeny v horních cestách dýchacích, vyvolají velmi těžký zánětlivý proces akutní bronchopneumonii. Je zvýšený výskyt mastitid a onemocnění paznehtů. Několikadenní tepelný stres vede ke vzniku negativní energetické bilance, k hubnutí zvířat, ke vzniku steatózy jater a ke ketóze (ILLEK et al., 2007) Vliv tepelného stresu na reprodukci Reprodukční ukazatele jsou vlivem tepelného stresu značně zhoršeny (NÁŠ CHOV, 2007). Toto zhoršení se týká jak projevů říje, tak i plodnosti. Při tepelném stresu zabřezává po inseminaci pouhých 10 % plemenic a dojnice, které jsou takto stresovány hned na začátku laktace, vykazují po dvou až třech měsících horší plodnost v důsledku zhoršeného vývoje folikulů. U zasušených krav dochází podle provedených studií ke snížení porodní hmotnosti telat a po porodu se zhoršuje množství a kvalita mleziva a mléka. U říjících se krav jsou projevy říje málo výrazné a trvají kratší dobu Vliv tepelného stresu na množství a kvalitu mléka Výživa dojnic je limitujícím faktorem mléčné užitkovosti. Obsah glukozy, aminokyselin, mastných kyselin, minerálních látek i vitamínů v krvi je determinován úrovní výživy, fermentačními procesy v předžaludku, úrovní resorpce živin, funkčním 25

19 stavem jater a neurohumorálními regulačními mechanismy. Při tepelném stresu se snižuje množství přijatého krmiva a dochází tak ke snižování potenciálu genotypu. Kvantita a kvalita mléka jsou zhoršeny. Není-li zajištěna optimální výživa, nelze také očekávat dobrou produkci mléka. a) Vliv tepelného stresu na mikrobiologické ukazatele Z výzkumu NOVÁKA je patrné, že v období teplotního stresu byly zjištěny změny v mikrobiologických ukazatelích, a to nejen v exponovaném období, ale také v následujícím, kdy hodnoty mikroklimatu ve stáji byly neutrální. Celkový počet mikroorganismů se během vysokých teplot prostředí zvýšil u zkoumané skupiny dojnic s užitkovostí 8000 kg mléka za laktaci až 16. Také u Coli bakterií byl prokázán téměř pětinásobný nárůst a počet somatických buněk vzrostl u stejné skupiny třikrát. b) Vliv výživy při tepelném stresu na obsah tuku v mléce Mléčný tuk se skládá z cholesterolu, fosfolipidů a triacylglycerolů mastných kyselin. Prekuzorem mléčného tuku je kyselina octová, která je tvořena v bachoru během fermentace nebo vzniká beta oxidací mastných kyselin tukové tkáně dojnice. Dále pak to jsou kyselina máselná a beta hydroximáselná, které se tvoří také při bachorové fermentaci anebo je dojnice získává ze siláže, senáže nebo jadrných krmiv. Nedostatek strukturální vlákniny v krmné dávce negativně ovlivňuje tvorbu kyseliny octové a tím dochází ke vzniku syndromu snížení koncentrace tuku v mléce. Při tom dochází k hlubším změnám v trávení v bachoru a ke vzniku acidózy. Podle ILLKA koncentrace tuků v krmné dávce do 5 % pozitivně ovlivňuje tučnost mléka, protože dochází k hydrolýze tuku na mastné kyseliny včetně kyseliny octové. Z výzkumu NOVÁKA a kol. vyplynulo, že vlivem vysokých teplot se u dojnic s užitkovostí kg za laktaci zvýšil obsah tuku v mléce o 2,7 4,6 %. Poté došlo ale k poklesu o 5,1 8,2 %. c) Vliv výživy při tepelném stresu na obsah bílkovin a obsah laktózy Obsah bílkovin v mléce je určen geneticky, je ovlivněn výživou a úrovní bachorové fermentace. Mléčné proteiny kasein a laktoglobuliny (tvoří více než 90 % celkových bílkovin v mléce) jsou syntetizovány v sekrečních buňkách mléčné žlázy z volných aminokyselin krve. Za fyziologických podmínek vznikne v bachoru dojnice v průběhu jednoho dne 4 6 kg TMK a 0,8 1,50 kg mikrobiálních proteinů, bílkovin, které jsou 26

20 uvolňovány ze svalové a jaterní tkáně. U vysokoprodukčních dojnic je nejvýznamnějším zdrojem aminokyselin mikrobiální protein. Pro jeho tvorbu je důležitý obsah energie v krmné dávce, obsah dusíkatých látek, fosforu, zinku, kobaltu a řada dalších látek. Významnou roli v tvorbě mikrobiálního proteinu hraje kvalita krmiva, technika krmení a ostatní faktory, které ovlivňují bachorovou fermentaci. Podle výzkumu se u dojnic s užitkovostí kg mléka za laktaci snížil obsah bílkovin vlivem tepelného stresu o 6,6 10,2 %. Laktóza - mléčný cukr se skládá z glukózy a galaktózy a působí osmotický tlak v mléce. Její obsah kolísá od g v litru. Podle výzkumu (NOVÁK, 2007) vysoké teploty znamenaly u krav s užitkovostí kg za laktaci pokles mléčného cukru o 8,3 4,5 % Opatření proti teplotnímu stresu Stínění Stín reguluje přicházející sluneční záření, resp. redukuje radiační tepelné záření zvířat. Je to jednoduchý a snadný způsob úpravy prostředí nezbytný k tomu, aby se minimalizovaly ztráty mléčné produkce. Stín jako termální radiální štít může redukovat teplotní zatížení o více než 30 % (NÁŠ CHOV, 2007). Stínění může být přirozené (stromy, keře), které poskytuje zvířatům ochranu před sluncem a také zvyšuje vlhkost vzduchu. Jeho nevýhodou je poškození až likvidace vegetace zvířaty. Umělé stínění přístřešky a stíništi může být orientované v podélné severojižní ose (méně stínu, suché prostředí) nebo v ose východ-západ (více stínu, vlhčí podlaha). Na pastvinách je vhodné přístřešky přemísťovat. Doporučená plocha stínu má být 3,50 4,50 m 2 na jednu dojnici (DOLEŽAL et al., 2004). Nedostatek prostoru pod přístřeškem může vést k poškození vemen způsobených tím, že se dojnice mačkají. Naopak nadměrný prostor pod přístřeškem nemá žádné výhody, protože krávy mají tendenci shlukovat se do skupin. Přístřešky by měly být vysoké alespoň 4,3 m. S rostoucí šířkou přístřešku (nad m) se redukuje proudění vzduchu. Vhodným materiálem jsou plechové střechy s vrchním reflexním (bílým) nátěrem. Bylo zjištěno, že dojnice v prostředí s přístřeškem mají v porovnání s dojnicemi bez přístřešku nižší rektální teplotu o 0,5 C, nižší dechovou frekvenci (o 28 dechů) a nádoj mají o 10 % vyšší (NÁŠ CHOV, 2007). 27

21 Větrání Výměna stájového ovzduší je zabezpečena větráním, které může být přirozené nebo umělé. Větrání musí zabezpečit nejen plynulou výměnu vzduchu v celém prostoru stáje, ale udržovat také vyhovující relativní vlhkost a teplotu s minimálními výkyvy během dne. Maximální proudění vzduchu by mělo být do 3 m/s. Při nedostatečném větrání stáje dochází ke snížení obsahu kyslíku, ke zvýšení obsahu CO 2, NH 4, H 2 S, prachu, mikroorganismů a vodních par. Způsoby přirozeného větrání: infiltrace pronikání venkovního vzduchu do stáje porézností obvodových stěn, štěrbinami kolem oken a dveří. Pro výměnu vzduchu má zanedbatelný význam. areace výměna stájového ovzduší otevřením oken a dveří. Lze ho použít jen v teplých dnech. V zimě je nevhodné. samotížný systém je složen z výparníků, které odvádí teplý a ze vzdušníků, které přivádí studený vzduch. Jejich rozložení je ovlivněno vnitřním uspořádáním stáje, druhem a množstvím zvířat. nucené větrání je založeno na využití elektrických ventilátorů. Je účinné tam, kde přirozené větrání nefunguje. Podtlakové větrání pracuje na principu odsávání stájového vzduchu, který je pak nahrazován čerstvým vzduchem. Nejvhodnější umístění odsávacích ventilátorů je ve stropu stáje. Přetlakové větrání je takové, kdy je čerstvý vzduch vháněn do stáje a stájový vzduch je vytlačován otvory pod stropem nebo průduchy ve střešní konstrukci. Nevýhodou nuceného větrání jsou vysoké investiční a provozní náklady a také hluk. Pozor je třeba dávat na rychlost proudění vzduchu. Dalším způsobem ochlazování je ochlazování lokální, kdy ochlazovaný vzduch je směrován pouze na hlavu a krk zvířete. To usnadňuje výdej tepla dýcháním. Toto ochlazování má omezené možnosti použití a je vhodné pouze pro vazné stáje. Pomocí klimatizace je vzduch v klimatizačních jednotkách ochlazován a vháněn nad hlavy zvířat. Tento způsob je vysoce účinný, avšak extrémně provozně i investičně nákladný. V chovu skotu je ekonomicky neefektivní a použitelný pouze v uzavřených objektech Evaporační ochlazování Evaporační ochlazování (DOLEŽAL et al., 2004) dělíme na nepřímé tj. ochlazování vzduchu okolo těla zvířete. Pomocí mlžných částeček vody a jejich 28

22 následného odparu je zchlazován vzduch ve stáji. Ten pak slouží jako chladící medium pro zvířata. Přímé ochlazování nastává v případě, kdy jsou jemné kapky vody rozstřikovány přímo na tělo zvířete. Následný odpar pak odnímá teplo z povrchu těla přehřátých zvířat. Evaporační ochlazování vzduchu dělíme na: systém fog voda je do vzduchu rozstřikována pod vysokým tlakem a vytváří mlhu, která se odpaří před dopadem na zem, resp. zvíře. systém mist voda je do vzduchu rozstřikována pod vysokým tlakem a vytváří těžkou mlhu, která se částečně odpaří před dopadem na zem, zbytek ulpívá na srsti zvířat, a tím brání přirozenému odvodu tepla z organismu. Tato metoda je relativně účinná, vzduch je možno zchladit až o 20 %. Také dochází k minimálnímu zamokření podlah. Její nevýhodou jsou vysoké investiční a provozní náklady a hrozba zvýšeného výskytu respiračních onemocnění. Při evaporačním ochlazování zvířat musí být kapky vody rozstřikované na tělo zvířete tak velké, aby pronikly až k pokožce a neulpívaly na srsti, jak je tomu u systému mist. Kladem tohoto způsobu ochlazování je vysoká účinnost a nízké investiční a provozní náklady, jakož i vhodnost pro všechny kategorie a použitelnost pro všechny typy stájí, výběhů a čekáren. Nevýhodou je vyšší zamořenost podlah v místě aplikace. Ze známých metod je to nejekonomičtější způsob boje s tepelným stresem. K dalším metodám ochlazování patří např. ochlazování stájových konstrukcí. Proudem vody je ochlazována střecha nebo obvodové stěny stáje. Tím se snižuje intenzita sálavého tepla z konstrukce stáje, které jinak zvyšuje tepelné zatížení zvířat. Teplota konstrukce může klesnout až o %. Je to rychlé a účinné snížení sálavého tepla, při kterém nedochází k zamokření podlah. Nevýhodou je velká spotřeba vody Výživa Minimalizovat vliv tepelného stresu na produkci mléka a jeho kvalitu prostřednictvím výživy lze pomocí těchto zásad (ILLEK et al., 2007), které se již osvědčily v praxi: zakládat jednu třetinu krmné dávky mezi hodinou ranní a dvě třetiny krmné dávky mezi hodinou večer. 29

23 zvýšit koncentraci energie v KD prostřednictvím jadrných krmiv (kukuřičný šrot) a chráněnými tuky zabezpečit dostatečnou strukturu krmné dávky řezaným senem a krmnou slámou dle potřeby zvlhčovat směsnou krmnou dávku do krmné dávky dodat sušenou syrovátku, laktózu, laktofeed, glycerol. Uvedené doplňky zvířata dobře přijímají a pozitivně ovlivňují fermentaci v bachoru. umožnit zvířatům volný přístup ke krmné soli s obsahem bikarbonátu sodného a oxidu hořečnatého přijímat selen, vitamín E, beta karoten a niacin zařadit do krmné dávky přípravky na bázi kvasinek a éterických olejů, které stimulují žravost a fermentační procesy napájení celodenní přístup k vodě s optimální teplotou 10 C. Nedostatek napájecí vody vede k redukci příjmu krmiva, snížení objemu moči, zvýšení absorpce vody v konečném úseku střeva, redukci objemu plazmy, hemokoncentraci a ztrátám hmotnosti (za 3 dny až 50 kg). Příjmem optimálně teplé vody dochází ke snížení rektální teploty a frekvence dýchání, prodloužení doby příjmu krmiva a zvýšení produkce mléka. Další doporučení ke snížení tepelného stresu zahrnují: sledování meteorologických zpravodajství a tím předcházení počátečním projevům tepelného stresu umístění maximominimálních teploměrů a vlhkoměrů do stájí, zjišťování teplotně-vlhkostních poměrů v zóně ustájených zvířat a pomocí anemometru měření rychlosti proudění vzduchu omezení manipulace se zvířaty (zákroky, převozy zvířat) v době od 8 do 20 hod. uvažovat o zařízeních na ochlazování zvířat jako o součásti technologie ustájení. Vykazují-li zvířata nadměrnou frekvenci dechu, shlukování, apatičnost až tupost či klopýtavou chůzi a jejich rektální teplota je vyšší než 40 C, jsou bezprostředně ohrožena tepelným šokem a je nutné okamžitě poskytnout první pomoc. 30

24 3.CÍL PRÁCE Cílem této práce bylo zhodnotit mikroklimatické ukazatele stáje dojnic, především z hlediska působení faktorů tepelného stresu v letních měsících a posoudit jejich vliv na ukazatele užitkovosti. 31

25 4. MATERIÁL A METODIKA V experimentu byly v období červenec 2007 až květen 2008 sledovány mikroklimatické ukazatele. Sledování probíhalo na farmě dojnic ŠZP Žabčice (49 0'4" s. š. a 16 36' v. d., 179 m.n.m.). Sledovány byly fyzikální ukazatele mikroklimatu, kdy při měření teplotně vlhkostního komplexu bylo použito datalogerů měřících v 15 minutových intervalech. Měření probíhalo na 6 místech v životní zóně zvířat na následujících stanovištích: 1 a 2 lehací boxy podél obvodové stěny 3 a 4 středové lehací boxy 5 a 6 střed stáje Posuzovaná stáj, jejíž kapacita je 310 krav, je široká 33 metrů a její délka včetně hnojné koncovky dosahuje 85 metrů. Stáj je podélně rozdělena krmnou chodbou na dvě poloviny, v každé z nich jsou tři řady prostorných vyvýšených lehacích boxů, mezi kterými je betonová protiskluzová podlaha. Celá stavba je vzdušná a díky prosvětlovacím pásům na střeše má vysokou světelnost. Opláštění haly je tvořeno kombinací dřeva a zdiva, po stranách jsou boční svinovací plachty, které regulují výměnu vzduchu ve stáji. Na místě klasických vstupních bran jsou pak protiprůvanové plachty. Ke komfortu zvířat ve stáji bude přispívat podestýlka ze slámy a písku. Mezi vybavení haly patří výklopné temperované napáječky a dva druhy drbadel sloužícími pro individuální potřeby zvířat. Uvnitř haly není žádný opěrný sloup. Čelní stěny jsou plné s průjezdy pro obslužná vozidla. Průjezdy jsou uzavíratelné roletami. Delší obvodové stěny haly tvoří pouze nosné pilíře střechy na metrové podezdívce. Prostor mezi podezdívkou a střechou (asi 2,5 m) je uzavíratelný mechanicky ovládanou roletou, což umožňuje regulaci větrání. Pro větrání jsou určeny i štěrbiny po celé délce hřebene sedlové střechy. Řady boxů jsou rovnoběžně s delšími stranami haly, prostředkem haly vede krmná ulička. Kolmo na hlavní uličky, kterými se přiváží krmení a vyhrnuje hnůj, vedou propojovací uličky s napáječkami, umožňujícími pohyb dojnic mezi krmením, napájením, dojením a odpočinkem. 32

26 Hodnoty THI byly vypočteny z uvedené rovnice (HAHN, 1999): THI = 0,8 tdb + (tdb 14,4) * RH / ,4, kde: tdb = teplota ve stáji a RH = relativní vlhkost ve stáji. Výsledky byly zpracovány běžnými statistickými metodami. 33

27 5. VÝSLEDKY A DISKUSE Hodnocení teplotních parametrů probíhalo v průběhu roku. Naměřené hodnoty jsou obsahem tabulek 4-5, uvedených v příloze. Dále byly data podkladem pro grafu 3, který průběh naměřených hodnot názorně zobrazuje. Z uvedeného grafu i tabulek je zřejmá závislost teploty ve stáji na teplotě venkovní. Pro tyto hodnoty byl vypočten koeficient korelace od 0,989 do 0,991. Tyto hodnoty dokladují vysoce významnou závislost vnitřního prostředí na teplotách mimo stáj. Celou stáj je možno v tomto případě charakterizovat jako lehkou stáj, která umožňuje dobrou výměnu vzduchu a z hlediska teplotních vlivů eliminuje radiační složku formou stínu, při nepříznivém větrném klimatu pak chrání zvířata před tímto jevem. Graf 3: Hodnocení teploty ve stáji dojnic Z grafu a z tabulek je zřejmé, že se průměrné hodnoty naměřené na jednotlivých stanovištích pohybují v rozmezí 0 25 C. To odpovídá požadavkům zvířat, tak jak to uvádí Knížková et al Ti za teplotu nad zónu optimální teploty považují u vysokoprodukčních dojnic při teplotě přesahující 24 C. Naproti tomu VOKŘÁLOVÁ a NOVÁK (2005) uvádějí, že termoneutrální zóna pro dojnice je uváděna v rozmezí -5 až +24 C, přičemž u vysokoužitkových dojnic se horní hranice rozmezí posunula na 21 C. Podobné hodnoty uvádí ve své práci i JOHNSON (1987). Z tohoto pohledu lze z průměrných hodnot konstatovat prostředí jako vyhovující. Z pohledu krátkodobého působení vysokých teplot lze však spatřit nebezpečí a negativní působení těchto teplot 34

28 v období 3 4 měsíců, kdy je třeba s větším důrazem přistupovat k tomuto faktoru i s ohledem na hodnocení relativní vlhkosti vzduchu, či komplexně dle indexu tepelného stresu. Dokladem jsou minimální a maximální hodnoty ve stáji, které byly naměřeny v průběhu roku. Například v měsíci červenec 2007 kolísala venkovní teplota v rozmezí 6,6 C (naměřené minimum) až po 38,3 C (naměřené maximum). Průměrná teplota pak byla stanovena na 21,5 C. Průměrná teplota ve stáji se pohybovala mezi 22,2 C (v místech T1, T2 a T výduch) až po 22,7 C (T3 lože, T4 lože a T6 střed). Nejnižší měsíční amplituda 27,5 C byla naměřena ve středu stáje. Naopak nejvyšší amplituda 29,1 C v oblasti T1 krajní. Třebaže bývá srpen obávaným měsícem z hlediska vysokých teplot, průměrná teplota byla oproti červenci o 0,5 C nižší. U maximálních teplot však byl zaznamenán pokles o 3-4 C. Z hlediska krátkodobého působení teploty jako stresového faktoru je možno hodnotit tento stav mnohem vyhovujícím, neboť je dokladem vyrovnanějších průběhů teplot v hodnocené stáji. Podobné hodnoty byly nalezeny v měsíci květnu 2008, kdy dosahovala venkovní minimální a maximální teplota hodnot 4,2 C a 34,9 C s průměrem 20,2 C a měsíční amplitudou 30,7 C.. Minimální vnitřní teplota se pohybovala v rozmezí 6,6 C (T1 krajní, T5 střed) až 7,4 C (T3 lože,t4 lože a T6 střed). Maximální teploty dosahovaly 34,4 C ( T5 střed, T výduch) až 35,7 C (T1 krajní). Průměrná nejnižší vnitřní teplota dosahovala hodnot 21,2 C (T1 krajní a T výduch) a nejvyšší vnitřní teplota hodnot 21,8 C (T4 lože), tedy ve středu stáje. V mnoha případech se nacházejí podobné typy stájí v dosahu očí laické veřejnosti, která při poklesu teplot k 0 C vnímají tyto technologické systémy jako škodlivé pro dojnice. Z tohoto důvodu poukazují na narušení welfare. Neberou v úvahu zónu optimální teploty nad 5 C. Z hodnot uvedených v tabulkách vyplývá, že průměrná nejnižší teplota v zimních měsících nezpůsobuje problémy. Krátkodobě mohou způsobovat problémy nejnižší teploty, pohybující se v dané hodnocené stáji na úrovni 5 až 7 C. Problém by v tomto případě mohl nastat v souvislosti se zamrzáním napáječek, či s namrzáním exkrementů na podlahu. V podmínkách Žabčického kravína se ale tyto obavy nenaplnily, neboť je teplo nakumulováno v podkladovém betonu dané stavby, kdy po jejich pravidelném odhrnutí nezůstávají namrzlé zbytky na podlaze. Ve vyšší nadmořské výšce by však bylo možno tento stav očekávat. Období s nejnižší teplotou bylo v měsících prosinec 2007, kdy se venkovní teplota pohybovala v rozmezí 7,9 C až 12,2 C s průměrem 0,1 C. Minimální naměřené teploty klesaly na 6,3 C 35

29 (T5 střed) až po -4,3 C (T2 krajní, T4 lože a T výduch). Maximální hodnoty se pohybovaly v rozmezí 11,8 C (T výduch) až 14,5 C (T2 krajní). Průměrné teploty ve stáji se pohybovaly od nejnižší tj. 1,7 C (T5 střed) po nejvyšší, tj. 3,1 C (T2 krajní). Podobné hodnoty pak byly naměřeny v lednu 2008, kdy se venkovní teplota pohybovala v rozmezí -7,9 C až 14,1 C s průměrem 1,9 C. Minimální naměřené teploty klesaly na 5,8 C (T5 střed, T1 krajní) až po 4,3 C (T2 krajní a T4 lože). Maximální hodnoty teplot se pohybovaly v rozmezí 14,9 C (T výduch) až 17,9 C (T5 střed). Průměrná nejnižší vnitřní teplota byla 3,5 C (T5 střed) a průměrná nejvyšší vnitřní teplota měla hodnotu 5 C (T2 krajní). V únoru 2008 pak došlo oproti očekávání již k mírnému oteplení, kdy se venkovní teplota pohybovala mezi -7,3 C a 18,7 C s průměrem 5 C. Minimální naměřené teplotní hodnoty klesaly na -5,3 C (T5 střed) až po -3,4 C (T1 krajní,t4 lože a T výduch). Maximální teploty dosahovaly 17,9 C (T5 střed) až 20,2 C (T1 krajní). Průměrná nejnižší vnitřní teplota byla 6,8 C (T5 střed) a průměrná nejvyšší naměřená vnitřní hodnota byla 8,2 C (T4 lože). V zimních měsících se tedy zdá být problém s tepelným stresem jako nepodstatný. Při pohledu na tepelné podmínky v dojírně pak může docházet k poměrně vysokých rozdílům v prostředí, neboť teplota v dojírně je temperována na C. Tento stav je pak, především na konci dojení doprovázen vysokou relativní vlhkostí vzduchu. Třebaže tento stav nebyl středem hodnocení, je nutné s tímto počítat třeba i s ohledem na interpretaci výsledků vázajících se na užitkové parametry zvířat. Další přehled o průběhu teplotních podmínek je obsahem tabulky 10, uvedené v příloze práce. Dosažené a naměřené teploty v tomto období je možno z převážné většiny hodnotit jako dojnicím vyhovující. Přesto byla mezi ukazatelem teploty a mléčnou produkcí slabá pozitivní korelace na úrovni 0,035. Naproti tomu byla zjištěna negativní korelace mezi teplotou a jednotlivými složkami mléka. Největší negativní korelace na úrovni 0,161 byla zjištěna k procentickému obsahu bílkovin, hodnota tohoto ukazatele 0,103 byla zjištěna ve vztahu k procentickému obsahu tuku a hodnota korelačního koeficientu 0,073 k procentickému obsahu laktózy. Při hodnocení relativní vlhkosti vzduchu bývá většinou uváděna pouze nejvyšší přípustná úroveň, která je u dojnic 85 %. To však platí při normální teplotě prostředí. Při hodnocení vztahu relativních vlhkostí ve stáji a mimo stáj je možno usuzovat na úzký vztah těchto dvou v jiných místech (uvnitř a mimo stáj) měřených ukazatelů. Výpočtem byla mezi nimi nalezena korelace na úrovni 0,959. Tato vysoká korelační závislost je v souladu s údaji obsažených v grafu 4, který charakterizuje průběh relativní vlhkosti 36