منطقه خنثی گرمایی در دام

دامنه ای از دمای محیط که حیوانات در آن انرژی اضافی برای حفظ دمای بدن خود صرف نمی کنند، منطقه خنثی گرمایی نامیده می شود.

۱). در منطقه خنثی گرمایی، هزینه های فیزیولوژیکی کمینه و تولید بیشینه می باشد (دوپرز و همکاران، ۱۹۹۰). گاوهای شیرده نژاد شیری دارای سرعت متابولیکی و گرمای افزایشی بالایی بوده و به یک ساز و کار تنظیم دمایی مؤثر برای حفظ دمای بدنشان نیاز دارند.

گرمای متابولیکی تولیدی به دلیل متابولیسم مواد مغذی افزایش یافته و به همین دلیل بار گرمایی افزایش می یابد (کادزر و همکاران، ۲۰۰۱). در بالا و پایین منطقه خنثی گرمایی، تغییراتی در رفتار و الگوی شبانه روزی حیوانات مشاهده می شود.

محدوده این دامنه، دمای بحرانی پایین [۱]  و دمای بحرانی بالا [۲]  می باشد که در شکل ۱ برای گونه های مختلف، نشان داده شده است. دمای محیطی مؤثر [۳]  دمای واقعی می باشد که به وسیله حیوان احساس می شود و می تواند با دمای هوا بسیار متفاوت باشد. دمای محیطی مؤثر یک گوساله نگهداشته شده در یک اتاقک تمیز و خشک با بستر کاه، می تواند ۸ تا ۱۰ درجه سلسیوس گرم تر از دمای هوا باشد و دمای محیطی مؤثر یک تلیسه قرار گرفته در معرض باد و باران می تواند به مقدار قابل توجهی کم تر از دمای محیط باشد.

دمای بحرانی بالایی گاوهای نژاد شیری، کم تر از سایر گونه های حیوانات اهلی می باشد (واتس و همکاران، ۱۹۸۳). به طور کلی، دامنه منطقه خنثی گرمایی (از دمای بحرانی پایین تا دمای بحرانی بالا) تحت تأثیر سن حیوان، گونه، نژاد، خوراک مصرفی، ترکیب جیره، چگونگی آب و هوایی که پیش تر به آن خو گرفته یا خود را وفق داده است، تولید، شرایط خاص نگهداری و جایگاه، عایق بافتی (چربی، پوست)، عایق خارجی (پوشش) و رفتار حیوان می باشد (یوسف، ۱۹۸۵).

ایگونو و همکاران (۱۹۹۲) بیش ترین شیر تولیدی در گاوهای هلشتاین را در محیط بیابانی که دمای محیطی آن در طول روز در کم تر از ۲۱ درجه سلسیوس نگه داشته بود را به دست آوردند.

مک آرتور و کلارک (۱۹۸۸) مشخص کردند که منطقه خنثی گرمایی با گرما و توازن آب مرتبط است. هرچه فاصله دمایی با دمای مطلوب حیوان بیش تر باشد، فرآیند تولید بیش تر تحت تأثیر قرار می گیرد. مک داول و همکاران (۱۹۷۶) نیز گزارش کردند که حتی افزایش اندک در دمای مرکزی، اثرات شدیدی بر عملکرد بافتی و هورمونی داشته و در مقابل می تواند به طور معکوسی باروری، رشد، شیردهی و توانایی انجام کار حیوان را تحت تأثیر قرار دهد.

۱  دمای بحرانی پایینی

به دمای محیطی که در آن، مقدار گرمای تولیدی حیوان در شرایط استراحت برای حفظ توازن گرمایی بدن افزایش یابد، دمای بحرانی پایینی گویند. این مطلب اشاره به آن دارد که مقدار گرمای تولیدی به دمای محیطی مورد نیاز در دمای کم تر از گرمای بحرانی پایینی بستگی دارد.

در دمای کم تر از دمای بحرانی پایین، سوخت و ساز حیوان باید افزایش یابد تا گرمای تولیدی، دمای مرکزی را حفظ نماید. این امر از طریق افزایش انرژی مصرفی، انجام می شود.

یک قانون عمومی این است که به ازای هر یک درجه کم تر از دمای بحرانی پایینی، انرژی مصرفی باید یک درصد افزایش یابد. چنان چه دمای محیطی به بالاتر از دمای بحرانی پایینی افزایش یابد، حیوانات به گشاد شدن رگ های محیطی و تبخیر آب وابسته تر شده و دفع گرمای غیر تبخیری کاهش می یابد تا از این طریق دفع گرما را افزایش داده و افزایش دمای بدن را مهار نمایند.

۲  دمای بحرانی بالایی

دمای بحرانی بالایی دمای هوایی است که در آن حیوان در نتیجه افزایش دمای مرکزی بدن که در اصل به علت دفع ناکافی گرمای تبخیری است، گرمای تولیدی را افزایش می دهد. پیش بینی های دمای بحرانی بالایی بر اساس مطالعات بر روی گاوهای شیری که برای دوره های کوتاه، در محفظه های کنترل کننده شرایط اقلیمی  و در معرض دماهای ثابت قرار گرفته اند، می باشد.

چنان چه بار دمایی بیش تر از ظرفیت دفع گرمای حیوان باشد، دمای مرکزی افزایش یافته و می تواند منجر به فزون گرمایی (تب) شود. افزایش پیوسته و فروننشسته گرما می تواند باعث مرگ حیوان در اثر فزون گرمایی گردد.

در دماهای بالا، ظرفیت دفع گرمای غیر تبخیری کاهش یافته و حیوان بر اتلاف آب تبخیری برای کم کردن گرمای اضافی تولید شده در اثر سوخت و ساز تکیه می نماید.

دمای بحرانی بالایی برای گاوهای نژاد شیری ۲۵ تا ۲۶ درجه سلسیوس بوده و به احتمال زیاد صرف نظر از شرایط آب و هوایی قبلی یا شیر تولیدی، بدون تغییر باقی می ماند.

این مطلب بر خلاف نظر یوسف (۱۹۸۵) می باشد که نشان داد منطقه خنثی گرمایی با شرایط فیزیولوژیکی و سایر شرایط محیطی، تغییر می یابد.

دمای بحرانی بالایی را می توان بر اساس اعمال تنظیم گرمایی مانند افزایش عرق کردن، اتلاف آب از طریق تنفس و افزایش دمای بدن تعیین کرد

اتلاف آب  تبخیری از پوست، در دمای هوای بالاتر از ۲۰ درجه سلسیوس، افزایش می یابد (برمن، ۱۹۶۸). دماهای بحرانی بالایی و پایینی برای نژادهای مختلف گاو شیری در شکل ۲، نشان داده شده است.