II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.4. Sự ựiều hòa thân nhiệt của lợn
Lợn có khả năng duy trì nhiệt ựộ nội tại của nó trong khoảng 38oC cho dù có sự biến ựộng nhiệt ựộ của môi trường. Lợn có khả năng này là nhờ sự ựiều hòa cân bằng giữa nhiệt sinh ra từ các hoạt ựộng trong cơ thể và nhiệt thu vào hay thoát ra do nhiệt ựộ của môi trường.
* Quá trình sinh nhiệt
Nhiệt trong cơ thể lợn ựược sinh ra nhờ các hoạt ựộng trao ựổi chất của các tế bào, mô, hoặc các cơ quan trong cơ thể. Các cơ quan tiêu hóa chỉ chiếm 4-6% trọng lượng cơ thể nhưng lại sinh ra tới 40% cho quá trình sinh nhiệt cơ bản, còn hệ cơ bắp chiếm khoảng 50% trọng lượng cơ thể nhưng chỉ sản sinh ựược 20-30% cho quá trình sinh nhiệt cơ bản.
Hình 1: Sơ ựồ ựiều hòa thân nhiệt của lợn
Theo quan ựiểm của khoa học, quá trình sinh nhiệt tương ứng với sự sản sinh nhiệt kết hợp với sự sử dụng năng lượng từ thức ăn ựể ựáp ứng cho nhu cầu duy trì và nhu cầu sản suất. Bằng thực nghiệm chỉ ựo ựược tổng nhiệt sinh
THU NHẬN NHIỆT Sản sinh nhiệt
Sản sinh nhiệt khi chưa ăn uống Sản sinh nhiệt do trao ựổi năng lượng Sản sinh nhiệt do vận ựộng cơ thể
ổ
Thu nhận nhiệt từ bên ngoài
THOÁT NHIỆT Con ựường tiềm ẩn
Ra mồ hôi Hô hấp
Con ựương nhận biết ựược Truyền dẫn
đối lưu Bức xạ
ra của con vật. Bằng kỹ thuật có thể phân tắch sự sản sinh nhiệt thành ba phần chắnh của lợn ựang sinh trưởng: sản sinh nhiệt khi chưa ăn uống, sản sinh nhiệt do trao ựổi năng lượng và sản sinh nhiệt do vận ựộng cơ thể.
* Quá trình thoát nhiệt
Sự trao ựổi nhiệt giữa con vật với môi trường sống của nó ựược thực hiện bằng hai con ựường: nhận biết ựược (không bay hơi) và không nhận biết ựược (bay hơi).
Hình 2: Sự vận chuyển nhiệt bằng con ựường nhận biết ựược
Thoát nhiệt bằng con ựường nhận biết ựược dựa trên những hiện tượng vật lý ựược chia làm hai giai ựoạn. Giai ựoạn thứ nhất là vận chuyển nhiệt từ những khắ quan nội tại về phắa da và giai ựoạn hai là thải nhiệt từ da ra bên ngoài. Quá trình vận chuyển từ khắ quan nội tại về phắa da ựược thực hiện bằng hai cách chắnh: (1) vận chuyển nhiệt bằng cách dẫn truyền qua các mô theo khả năng dẫn nhiệt của chúng; (2) vận chuyển nhiệt bằng phương thức ựối lưu máu. Cách vận chuyển thứ hai phụ thuộc chủ yếu và sự ựiều chỉnh của hệ tim mạch, sự chênh lệch nhiệt ựộ giữa máu ựộng mạch và máu tĩnh mạch dưới da.
Bục xỰ
Bay hểi (ra mă hềi)
ậèi l−u
Bay hểi (thẻ gÊp)
DÉn truyÒn
DÉn truyÒn ậèi l−u mịu
Tóm lại, sự thoát nhiệt bằng con ựường nhận biết ựược biến ựộng theo bề mặt trao ựổi, theo gradient nhiệt ựộ giữa da và môi trường sống, theo khả năng dẫn nhiệt của con vật (lượng mỡ cơ thể, tình trạng lông) và môi trường (tốc ựộ gió, loại ựất).
Thoát nhiệt bằng con ựường không nhận biết ựược. Trạng thái lỏng của nước chuyển thành trạng thái hơi ựi kèm với sự tiêu thụ nhiệt 2,5 kJ/g nước ở
25oC. Tốc ựộ bốc hơi nước phụ thuộc vào nhiệt ựộ, ẩm ựộ không khắ. Thoát
nhiệt bằng bay hơi có thể ựược thực hiện bằng hai cách ựó là toát mồ hôi và tăng nhịp thở. Lợn không có nhiều tuyến mồ hôi nên sự thoát nhiệt xảy ra chủ yếu là nhờ thở.
* Cân bằng giữa thu nhiệt và thoát nhiệt
- Vùng trung tắnh nhiệt là vùng nhiệt ựộ trong ựó sự tiêu thụ năng lượng của ựộng vật là tối thiểu, ổn ựịnh và không phụ thuộc vào nhiệt ựộ của không khắ. Trong vùng này với mức thức ăn ựã cho, năng lượng dung cho nhu cầu sản xuất là tối ựa. Vùng trung tắnh ựược giới hạn bởi nhiệt ựộ tới hạn dưới và nhiệt ựộ tới hạn trên. Khi nhiệt ựộ không khắ thấp dưới nhiệt ựộ tới hạn dưới, sự sinh nhiệt tăng ựể ựảm bảo duy trì sự bình ổn nhiệt. Còn khi nhiệt ựộ không khắ vượt quá nhiệt ựộ tới hạn trên, những hoạt ựộng ựiều hòa nhiệt ựều bị bão hòa và nhiệt ựộ nội tại của lợn tăng ựến mức làm cho nó chết (khoảng 41oC). Dưới vùng trung tắnh nhiệt, nhiệt ựộ tới hạn bay hơi ựược xem như là nhiệt ựộ không khắ mà bắt ựầu từ nhiệt ựộ này hiện tượng thoát nhiệt do bay hơi tăng lên. Khoảng nhiệt ựộ nằm giữa nhiệt ựộ tới hạn dưới và nhiệt ựộ tới hạn bay hơi ựược gọi là vùng nhiệt lý tưởng.
Nhiệt ựộ tới hạn dưới và nhiệt ựộ tới hạn trên có thể biến ựộng theo những nhân tố gắn liền với con vật như khối cơ thể, kiểu di truyền, trạng thái
sinh lý hoặc những nhân tố găn liền với ựiều kiện chăn nuôi như nhiệt ựộ không khắ, tốc ựộ không khắ, ựộ ẩm tương ựối, sự tiêu thụ thức ăn, mật ựộ nhốt hoặc loại hình nền.
- điều hòa sinh nhiệt, thoát nhiệt: Sự cân bằng giữa sinh nhiệt và thoát nhiệt ựược ựiều hòa chủ yếu bởi trung tâm thần kinh hypothalamus.
Hình 3: Cơ chế hoạt ựộng của hệ thống ựiều hòa
T: Nhiệt ựộ TR: Thể tiếp nhận nhiệt
T dự trữ
Trung tâm thể tiếp nhận
TR ngoại biên TR trung tâm Cơ quan tác ựộng
sinh nhiệt
Cơ quan tác ựộng thoát nhiệt