Wojciech Krawczyk
Dział Technologii, Ekologii i Ekonomiki Produkcji Zwierzęcej – Instytut Zootechniki PIB
Dobrostan to pojęcie, które jest już dobrze znane hodowcom zwierząt, naukowcom i konsumentom. Najczęściej jest on kojarzony z wymogami dotyczącymi standardów utrzymania zwierząt. Stało się to możliwe dzięki m.in. obowiązującym dokumentom prawnym: dyrektywom unijnym, krajowej ustawie o ochronie zwierząt oraz rozporządzeniom o szczegółowych warunkach utrzymania. Pamiętać jednak należy, że wyrażają one tylko minimalne wartości, przy których poziom dobrostanu, ocenić można, jako podstawowy lub zadawalający.
Dobrostan, chociaż identyfikowany przede wszystkim z warunkami utrzymania zwierząt, odnosi się zasadniczo do ich reakcji na bodźce środowiskowe. Tutaj też przebiega granica oddzielająca ten termin od klasycznego już komfortu bytowego. Ten ostatni starano się, bowiem określać na podstawie jakości samego środowiska i to w kontekście maksymalizacji efektywności produkcji. Do tej pory nie ma jednak jednej, powszechnie przyjętej definicji dobrostanu. Stan ten dobrze obrazuje złożoność całości tej problematyki (Walczak, 2005). Pośród wielu definicji dobrostanu warto przedstawić cztery grupy liczących się, wcale nie skrajnych, ale odmiennych w założeniach propozycji. Pierwsza i najstarsza z nich, mająca charakter opisowy zakłada, że dobrostan jest szerokim obszarem obejmującym zarówno fizyczne jak i psychiczne samopoczucie (Brambell, 1965). Ocena poziomu dobrostanu musi zatem mieć charakter naukowych badań obejmujących zarówno dostępne odczucia jak i strukturę oraz funkcję organizmu. Na równi z nimi należy uwzględniać tu także behawior. Druga grupa definicji traktuje dobrostan jako stan kompletnego psychicznego i fizycznego zdrowia, gdzie zwierzę pozostaje w harmonii z otaczającym je środowiskiem (Lorz, 1973; Hughes, 1976). Zwierzęta mają tu obok potrzeb fizycznych także wymagania behawioralne. Trzeci rodzaj definicji odnosi się do adaptacji organizmu w kontekście możliwości kontroli środowiska przez zwierzę (Wiepkema, 1982). Według Broom’a, (1996) to stan, w którym organizm zwierzęcia może dostosować się do warunków otoczenia. Dobrostan dotyczy tu również uczuć, które są częścią systemu dostosowawczego oraz zdrowia, które jest continuum między niskim a wysokim poziomem dobrostanu. Poziom dobrostanu jest mierzony poprzez szerokie spektrum wskaźników obrazujących wysiłek, który organizm zwierzęcia musi wykonać, by osiągnąć stan idealny. Kiedy możliwości adaptacji zwierzęcia są przekroczone, dobrostan plasuje się na niskim poziomie (Walczak, 2005). Najnowsza grupa definicji dotyczy natomiast subiektywnych odczuć zwierzęcia (Duncan i Petherick, 1989; Dawkins, 1990). Uważa się, że percepcja środowiska przez zwierzę nie może być oceniana wyłącznie na podstawie ludzkiego postrzegania. Nawet potrzeby muszą zostać ocenione ze zwierzęcej perspektywy. Ta definicja jest węższa niż zaproponowana przez Broom’a. Dobrostan może być tu zmierzony nie tyle przez ocenę zmian fizjologicznych, ile przez uwzględnienie motywacji zwierzęcia, do uzyskania jakiegoś elementu środowiska lub wykonania określonego zachowania (Veissier i in., 2000).
Konsekwencją przyjęcia odpowiedniej definicji, jest sposób określania poziomu dobrostanu w praktyce produkcyjnej. Z tego punktu widzenia najszersze i w miarę powszechne zastosowanie znajduje definicja Broom’a, stosunkowo szeroka, ale właśnie przez to dająca pełny obraz reakcji organizmu. Jak natomiast zmierzyć uczucia? Oczywiście można w jakimś stopniu posiłkować się zachowaniem zwierząt. Jest to jednak na tym poziomie naszej wiedzy niewystarczający sposób. Problem waloryzacji dobrostanu zwierząt i ptaków gatunków gospodarskich, staje się aktualnie bardzo istotną kwestią. Mimo prób wprowadzenia technicznych skal określających zespół parametrów technicznych środowiska (np. ANI, TGI), dość powszechna jest krytyka takiego podejścia (Walczak, 2005).
Wśród różnych czynników środowiska hodowlanego warunki mikroklimatyczne odgrywają swoistą rolę. Są one w dużym stopniu odpowiedzialne za samopoczucie zwierząt oraz za ich reakcje fizjologiczne (psychiczny i fizyczny stan zdrowia). Warunki mikroklimatyczne w pomieszczeniach dla bydła, odbiegające od ogólnie przyjętych norm powodują obniżenie poziomu dobrostanu zwierząt, a tym samym pogorszenie efektów produkcyjnych. Dotyczy to zarówno czynników fizycznych mikroklimatu (temperatura i wilgotność powietrza, prędkość przepływu powietrza w budynku i oświetlenie), chemicznych (zawartość szkodliwych domieszek gazowych w powietrzu tj. CO2, NH3 i H2S), jak i biologicznych (zanieczyszczenie bakteryjne powietrza) (Kaczor, 2005).
Temperatura pomieszczenia to czynnik, który wywiera najbardziej znaczący wpływ na produkcję i dobrostan bydła (Amstrong i Carmel, 1989). Temperatury powietrza nie można jednak traktować w oderwaniu od pozostałych czynników mikroklimatu tj. wilgotności i prędkości ruchu powietrza. Jej oddziaływanie, na skutek zmiany intensywności procesów przemiany materii, przejawia się ilością ciepła wymienianego między otoczeniem a organizmem zwierzęcia. Wszędzie tam, gdzie istnieje różnica temperatur dwóch ośrodków musi dojść do wymiany ciepła, która odbywa się kosztem zasobów posiadanej energii. Ciepło to tracone jest na cztery sposoby: poprzez konwekcję, kondukcję, promieniowanie i ewaporację (Close, 1989). O ile w przypadku drobiu i trzody homeotermia utrzymywana jest zasadniczo poprzez zmianę wielkości produkowanego ciepła, o tyle w przypadku koni czy przeżuwaczy regulacja ta odbywa się głównie na drodze zmiany wielkości ewaporacyjnych strat ciepła.
W praktyce istnieje pewien przedział temperatur zwany strefą obojętności (neutralności) termicznej, w którym straty energii na produkcję ciepła są najmniejsze, a zasób energii przeznaczanej na produkcyjność największy. W takiej temperaturze krowa oddaje w ciągu godziny ok. 3213 kJ ciepła. Oczywiście energia ta pochodzi z paszy i czy zostanie ona wykorzystana na bezproduktywną stratę, czy na zwiększenielub mleczność, zależy już tylko od hodowcy. Strefę neutralności wyznaczają dla każdej grupy technologicznej dwie wartości temperatur krytycznych. W praktyce niedotrzymanie tego optymalnego zakresu wywołuje różne skutki. U cieląt, które początkowo nie posiadają wykształconego mechanizmu termoregulacji i przy jednoczesnych niewielkich zapasach energii może dojść do znacznego osłabienia, hipoglikemii i hipotermii (Chosson i in., 1991). W przypadku tej grupy technologicznej termoregulacja zaczyna funkcjonować dopiero w 6-10 dni po urodzeniu, osiągając pełną sprawność w 10-20 dniu. Mniej drastyczne powikłania to brak apetytu, spadek przyrostów, czy odporności. Malejące wraz z wiekiem wymagania sprawiają, że dorosłe zwierzęta są bardziej odporne na niższe temperatury. Tym niemniej u nich też obserwuje się w zbyt zimnym otoczeniu choroby, większe zużycie paszy i słabsze przyrosty (Walczak, 2000).
Generalnie bydło jest mniej wrażliwe na niskie temperatury. Ale i u tych zwierząt poniżej dolnej granicy strefy termoneutralnej, obserwuje się zwiększenie tempa przemiany materii o 2-3 % na każdy jeden stopień spadku. Prowadzi to do zwiększonego zużycia paszy (15-50%) i obniżenia wydajności mlecznej rzędu 15-30% (Muller i Urlich, 1991). Organizm tego gatunku broni się przed oziębieniem poprzez zmianę ukrwienia skóry, okrywy szerstnej, jak też przez przyspieszenie metabolizmu. Bydło utrzymywane w systemie wolnostanowiskowym ma większe możliwości przystosowawcze do niskich temperatur niż utrzymywane w systemie uwięziowym. Jednak długotrwały spadek temperatury poniżej normatywnych wartości (dolnej temperatury krytycznej), powoduje nadmierne wychłodzenie organizmu i spadek produkcji (Kaczor, 2005).
Przy wysokiej, ponadnormatywnej temperaturze następuje przegrzanie organizmu. Zwierzęta bronią się przed nim poprzez zwiększenie ukrwienia skóry i obniżenie produkcji ciepła, a także zmniejszenie aktywności ruchowej, szukanie cienia i wilgotnych miejsc do leżenia oraz pobieranie większych ilości wody (Kaczor, 2005). Pod względem zdolności termoregulacyjnych bydło zaliczane jest do grupy zwierząt dyszących, gdzie utrata ciepła zachodzi przez wydychane powietrze i parowanie z błon dróg oddechowych (Fregonesi i Leaver, 1998). W wysokich temperaturach gwałtownie wzrasta liczba oddechów i następuje ich pogłębienie. Przegrzanie organizmu okazuje się być równie niebezpieczne, co wychłodzenie. Zbyt wysoka temperatura wywołuje niepokój, otępienie, chwiejny chód, przyspieszony oddech, zwiększenie wydzielania moczu i śliny, wzrost temperatury rektalnej oraz sinicę błon śluzowych (Stolpe i in., 1988). Organizm zwierzęcia oddaje nadmierną ilość dwutlenku węgla z krwi (alkaloza), co powoduje zmiany w homeostazie i przyspieszenie akcji serca. U krów mlecznych występują dodatkowo problemy w rozrodzie, spadek produkcji mleka i wzrost poziomu komórek somatycznych w mleku, a u młodzieży spadek przyrostów masy ciała. Odnotowuje się słabszy wzrost bydła oraz niższą mleczność (od 2 do 20%). Często spotykane jest u krów wydłużenie nawet o kilka dni czasu do wystąpienia rui i jej skrócenie o 5 godzin. Obserwuje się także niższą przeżywalność zarodków oraz redukcję płodności u byków (Guereno i in., 1998; Wilson i in., 1998). Ponieważ bydło posiada dużą masę i relatywnie niewielką powierzchnię, to broniąc się przed przegrzaniem organizmu wykorzystuje pocenie (do 600 ml/m2/h) i wspomniane już dyszenie (od 6 kg/h). A obniżenie poziomu glikokortykoidów oraz tyroksyny w organizmie pozwala mu na zmniejszenie produkcji ciepła w wyższych temperaturach. W konsekwencji, zmiany w zachowaniu oraz pogorszenie stanu zdrowotnego wywołane stresem cieplnym wpływają na obniżenie poziomu dobrostanu tych zwierząt. Nawiązując do opisywanych powyżej przedziałów temperatur należy pamiętać, że minimalna zalecana temperatura powietrza w budynkach tradycyjnych dla bydła wynosi 6°C, a maksymalna 25°C. Natomiast w budynkach otwartych odpowiednio: –10°C i +25°C.
W pomieszczeniach inwentarskich ok. 75% ogólnej wilgotności pochodzi z pary wydzielanej przez zwierzęta. Przeciętnie bydło wydziela w ciągu godziny ok. 200 cm3 wody na 1 m2 powierzchni ciała. Wilgotność pomieszczeń oddziałuje na bydło drogą bezpośrednią, jak i pośrednią. Pierwsza z nich to działanie na termoregulację organizmu i intensywność parowania wody. Nadmierna wilgotność wpływa zarówno na zwiększenie ochładzania w niskich temperaturach, bądź jego zmniejszenie w podwyższonej temperaturze. Wpływ pośredni to zmiany właściwości pomieszczeń. Zwiększona wilgotność powietrza w połączeniu z wysoką temperaturą powoduje zahamowanie oddawania ciepła z organizmu, zaburza przemianę materii, obniża produkcyjność i odporność, zwiększając zapadalność na schorzenia układu pokarmowego i oddechowego, szczególnie u młodzieży. Obniża także strawność paszy. Wilgotność powietrza oddziałuje także na ilość pyłów i mikroorganizmów w powietrzu budynku inwentarskiego. W oborach zawartość pary wodnej w powietrzu wynika z wielkości obsady zwierząt, temperatury, wymiany powietrza i systemu utrzymania. W przypadku cieląt przebywanie w warunkach dużej wilgotności prowadzi do spadku zawartości erytrocytów, leukocytów i białka we krwi. Duża wilgotność powietrza może obniżyć wielkość udoju nawet o 12%.
Eliminacja niekorzystnego wpływu dwóch wyżej wymienionych czynników mikroklimatycznych na stres cieplny bydła i poziom jego dobrostanu jest możliwa dzięki zastosowaniu w obiektach inwentarskich, odpowiednio przystosowanej do warunków utrzymania bydła wentylacji grawitacyjnej lub mechanicznej, zamontowaniu mieszaczy powietrza, które utrzymają ruch powietrza na odpowiednim poziomie czy choćby zainstalowaniu zraszaczy.