Влияние солнечной радиации на организм животных

Биологическое действие солнечной радиации на организм животного связано с её качественным составом у поверхности Земли.

Инфракрасное излучение проникает на несколько сантиметров в кожу и за счёт колебательных и ротационных движений молекул вызывает тепловой эффект. При этом повышается температура тканей, возникает гиперемия, усиливаются обменные процессы в коже, и активизируется реакция фагоцитоза. Находясь в более холодной среде, организм животного сам излучает тепло. Однако излишне интенсивное инфракрасное облучение может вызвать тепловой удар и ожоги на коже.

Видимые световые лучи обладают таким же биологическим действием, как и инфракрасное излучение. Кроме того, они действуют фотохимически, как ультрафиолетовые, но значительно слабее, поскольку энергия их квантов достаточна лишь для возбуждения молекул тех веществ, которые называют фотосенсибилизаторами. К ним относят и зрительные пигменты сетчатки глаза, где под действием видимого излучения проходят биохимические реакции, ведущие к образованию нитромедиаторов, и генерируются электрические импульсы, вызывающие ощущение света. Те же нитромедиаторы стимулируют функцию клеток гипофиза и центральной нервной системы. Отсюда стимулирующее влияние света на весь организм животного, кору надпочечников и другие железы внутренней секреции.

Стимуляция организма видимым излучением происходит не только через глаза, но и через кожу, так как в крови всегда имеется определённое количество фотосенсибилизаторов, например гематопорфирина. (табл.1)

Световые и ультрафиолетовые лучи оказывают существенное влияние на развитие яйцеклеток, продолжительность случного периода и беременности.

Весной с увеличением интенсивности солнечной радиации и усилением солнечной радиации и усилением секреции половых желез у большинства видов животных половая активность возрастает.

У животных северных широт случной сезон обычно короткий, у животных южных широт – более продолжительный.

Нарастание половой активности у овец, коз и верблюдов совпадает с периодом укорочения продолжительности светового дня. Это используют в практике, например, шубного овцеводства. “Короткодневные” животные (половая активность осенью) овцы тонкорунных и полутонкорунных пород, верблюды, козы;

“Длиннодневные” животные (период охоты попадает на весну) - это коровы, лошади, свиньи, кролики, овцы северных пород;

 

В апреле-июне часть светового дня их содержат в затемнённых помещениях.                              В результате период течки у таких овец передвигается с осени, как это бывает в естественных условиях, на начало лета.

 

Таблица 1 Спектральный состав и биологическое действие солнечной радиации

Вид излучения	Длина волны, нм	Проница емость кожи, мм	Биологический эффект	Примечание
Ультра-фиолетовое область С (короткие)	180 – 400 180 – 280	0,2 – 2,0	Сильное бактерицидное и общестимулирующее действие, синтез холекальциферола	Короче 290 нм задерживается слоем озона на высоте 30 км
область В (средние)	280–315	––	Сильное общестимулирующее действие, слабое бактерицидное, синтез хелекальциферола	Биологически наиболее ценные
область А (длинные)	315 – 400	––	Слабое общестимулирующее, пигментообразование	Диапазон ультрафиолетового излучения, достигающего тропосферы
Видимое	400 – 760	2,0 – 25,0	Ощущение света, тонизирующее действие
Инфракрасное коротковолновое средневолновое длинноволновое	700 – 5000 760 – 1500 1500 – 3000 3000 – 5000	1,0 – 25	Увеличение обмена веществ в коже, усиление действия ультрафиолетового излучения

 

Если укорачивать продолжительность светового дня ранней осенью в шедах при выращивании молодняка норок или иных пушных зверей, то на несколько недель можно ускорить наступление зимней линьки и формирование качественного однородного меха.

В результате сокращается продолжительность содержания многочисленных промысловых стад пушных зверей, что имеет большое экономическое значение.

Ещё более чувствительны к продолжительности и интенсивности светового режима на протяжении суток и по физиологическим периодам жизни птицы. Поэтому в практике промышленного птицеводства световой режим чётко отработан и тщательно соблюдается для каждого из принятых на птицефабриках варианта технологии с учетом физиологического состояния эксплуатируемых птиц.

Биологическое действие света за счёт смены дня и ночи, света и темноты, продолжительности светового дня, напряженности солнечной радиации по сезонам года, времени суток обеспечивает изменение физиологического состояния животных.

Такие ритмические изменения процессов жизнедеятельности в организме под влиянием чередования световых и темновых интервалов носит название фотопериодизма. Многие регуляторные реакции, поведение животных объясняют именно фотопериодизмом.

Свет - это форма излучения (радиации). Недостаток света, особенно для репродуктивных и растущих животных, приводит к глубоким, часто необратимым изменениям в созревании и функциональном становлении половых желез, формировании защитных сил организма, сохранении здоровья и получении продукции.

Световое голодание у взрослых животных может быть причиной снижения половой активности, оплодотворяемости и наступления временного бесплодия.

Ультрафиолетовое излучение, в частности лучи обладают большой силой энергии квантов, которая достаточна для того, чтобы вызвать возбуждение молекул белков, нуклеиновых соединений, пуриновых и пиримидиновых оснований. Происходящий при этом распад белковых молекул – фотолиз – сопровождается образованием физиологически активных веществ – гистамина, холина, ацетилхолина, активизирующих обмен веществ и трофические процессы.

Улучшаются функционирование органов дыхания и кровообращения, кислородное снабжение тканей. Ультрафиолетовые лучи вызывают также общее стимулирующее эритемное действие на организм за счёт расширения кровеносных сосудов, которое начинается в коже. При этом усиливается рост волос, активизируется функция половых и сальных желёз, утолщается роговой слой, уплотняется эпидермис. Вследствие этого повышается сопротивляемость кожи, усиливаются рост и регенерация тканей, заживление ран и язв. В базальном слое кожи под действием ультрафиолетовых лучей образуется пигмент меланин, защищающий кожу.

У всех видов здоровых домашних животных ультрафиолетовые лучи улучшают гемопоэз ( Кроветворением, или гемопоэзом, называется непрерывный процесс образования клеток крови. Все клетки крови – эритроциты, лейкоциты и тромбоциты – возникают из гемопоэтических стволовых клеток в ходе дифференцировки (то есть приобретения той или иной из возможных «специализаций») и созревания (то есть развития незрелых форм в более зрелые), иммуногенез и естественную сопротивляемость организма к действию инфекционных и токсических агентов. Ультрафиолетовое излучение служит мощным адаптогенным агентом, широко используемым в животноводческой практике для повышения продуктивности животных и птиц.

Под влиянием фотохимического действия ультрафиолетовых лучей эргостерин, поступающим из кормов, в поверхностных слоях кожи в кожном сале превращается в             7,8-дегидрохолестерин, из которого образуется холекальциферол – витамин D ₃, обладающий антирахитическим действием, то есть нормализующий фосфорно-кальциевый обмен.

Под действием ультрафиолетового излучения на нуклеиновые соединения микробной клетки наступает ослабление их жизнеспособности, то есть проявляется бактерицидный эффект по отношению ко многим патогенным микроорганизмам.

Поэтому солнечную радиацию издавна считают мощным естественным дезинфектантом внешней среды, обладающим бактериостатическим и бактерицидным действием. Вегетативные формы микробов и вирусы под прямыми лучами солнца погибают через 10-15 минут, а споровые формы – через                 40-60 минут.

Для сельскохозяйственных животных наиболее эффективен полный спектр освещенности. В зоне размещения коров освещённость должна составлять 75 лк, при продолжительности 14 ч в сутки, телят – 100 лк (12 часов), свиноматок – 100 (18 часов), откармливаемых свиней – 50 лк (8-10 часов).

Нормативное искусственное освещение в животноводческих зданиях следует осуществлять люминесцентными светильниками с газоразрядными лампами улучшенного спектрального состава, мощностью от 15 до 80 Вт. Для искусственного освещения помещения применяют лампы накаливания главным образом для обеспечения освещенности менее 5 лк.

У животных в условиях животноводческих помещений, особенно в зимне-стойловый период содержания, развивается ультрафиолетовая недостаточность даже при наличии моциона. Особый недостаток естественного ультрафиолетового излучения отмечают при нахождении животных в закрытых помещениях 7 – 8 месяцев. За стойловый сезон получают только 10-20 % ультрафиолета. Восполнить недостаток в природных ультрафиолетовых лучах, как и во всей солнечной радиации, особенно при круглогодичном содержании животных в помещениях закрытого типа можно с помощью источников искусственного света, ультрафиолетового и инфракрасного облучения.

Обогрев молодняка инфракрасными лампами должен проводиться в круглосуточном прерывистом режиме: 1,0-1,5 часа лампы функционируют и 0,5-1,0 часа выключены. Это способствует улучшению адаптационно-защитных функций организма, тренируют терморегуляцию, повышают естественную устойчивость.

Чрезмерное использование солнечной радиации животными летом, в дни с высоким уровнем инсоляции может иметь отрицательные последствия: вызвать ожог на коже непигментированных участков, заболевание глаз, перегрев, солнечный удар.

Интенсивный солнечный, например, отраженный от снега свет может привести к фотофтальмии, сопровождающейся гиперемией и отёком конъюнктивы, раздражением сетчатки, роговицы глаза и повреждением хрусталика.

Солнечный удар происходит вследствие сильного и продолжительного перегревания инфракрасного лучами преимущественно твердой оболочки головного мозга. Вследствие такого нагревания возникает резкая гиперемия мозговых оболочек со значительным расширением их сосудов, отдельные из которых могут лопнуть. Первоначально отмечают угнетение организма, сменяющимися возбуждением. Нарушается функция сосудодвигательного и дыхательного центров. Гибель животных наступает вследствие паралича центра дыхания или сердца. Солнечный удар наиболее тяжело протекает в условиях, способствующих возникновению теплового. С целью профилактики солнечного удара головы животных необходимо защищать от действия прямых солнечных лучей.

Солнечная радиация – необходимое условие жизнедеятельности организма животных. Как дефицит, так и избыток солнечного света негативно влияют на организм.

При световой недостаточности нарушаются витаминный и минеральный обмены, развиваются рахит у молодняка, остеодистрофия у взрослых животных. Чрезмерное солнечное облучение может стать причиной снижения продуктивности животных, их заболеваний. Сильный солнечный свет вызывает раздражение сетчатки, сосудистой оболочки глаза, повреждение хрусталика; он может стать причиной воспаления роговицы (кератита) и конъюнктивы (конъюнктивита). Патогенное действие солнечных лучей зависит от физиологического состояния животного, условий его содержания, кормления.

 Требования к параметрам световой среды

Значение света.

 

В животноводстве при содержании животных и птиц в закрытых помещениях организм подвергается значительным нагрузкам техногенного характера, что приводит к снижению иммунитета, потере продуктивности, уменьшению сроков использования животных.

Условия содержания животных имеют значение в формировании приспособитель-ных реакций, при этом существенную роль для организма играет смена ритма активности и отдыха. Важнейшим стимулом в обеспечении циркадианных (суточных) биоритмов в организме является свет.

Согласно литературным данным фактическая освещённость в помещениях для животных колеблется от 0,5 до 700 лк, при этом от 30 до 50% животных во все сезоны года содержатся при недостаточной освещённости 0,5- 20 лк [1].