skripta

okrvení a tím k
podchlazení. V orgánech s nedostatečným prokysličením se snižuje fagocytární schopnost a
zvyšují se předpoklady pro vznik zánětů, jako např. mastitidy. Za průvan se považuje stav,
kdy rychlost proudění vzduchu převyšuje 0,3 m . s-1. Ve stájích vzniká průvan při větrání, při
příčném otevírání oken a dveří a nebo při netěsnostech.
Ochlazovací hodnota (ochlazovací konstanta, ochlazovací veličina, katahodnota)
Z uvedeného vyplývá, že na organismus zvířete působí teplota, vlhkost a proudění
vzduchu ve stájových prostorech a to souborně. Dochází tak ke ztrátě tepla z povrchu
organismu. Tuto ztrátu vyjadřuje ochlazovací hodnota. Ochlazovací hodnota je množství
tepla, které je za dané mikroklimatické situace vydáváno z jednotky povrchu těla za určitý
časový úsek. Dříve se vyjadřovala v mcal . cm-2 . s-1, nově se vyjadřuje v W . m-2. ( 1 mcal .
cm-2 . s-1 = 41,86 W . m-2). Pro hodnocení ochlazovací veličiny slouží následující stupnice:
Ochlazovací veličina W . m-2 mcal . cm-2 . s-1
všeobecně nízká
(teplo, horko, dusno)
126 - 209 3 - 5
nízká pro dospělá zvířata,
optimální pro mláďata
209 - 293 5 - 7
optimální pro dospělá zvířata,
zvýšená pro mláďata
293 - 419 7 - 10
zvýšená - všem kategoriím
chladno
419 - 502 10 - 12
vysoká - všem kategoriím
zima
nad 502 nad 12
2.1.4 Sluneční záření a osvětlení stájí
Sluneční záření je zdrojem světla a tepla na naší Zemi. Spektrum tohoto záření se
rozkládá od gama záření s vlnovou délkou 10-4 přes rádiové vlny s kilometrovými vlnovými
délkami až po proud různých částic (tzv. korpuskulární záření), kde převládají hlavně protony
a elektrony. Při prostupu slunečního záření atmosférou se jeho intenzita zeslabuje asi na 40
%.
14
Největší část energie vysílané sluncem se nachází ve spektru od 200 do 3000 nm. V
ultrafialové, viditelné a infračervené oblasti slunečního spektra se vyzařuje až 99 % veškeré
energie.
Vlnová délka, zastoupení a účinek paprsků slunečního spektra
(upraveno podle Rosochy a kol., 1989):
Z
á
ř
e
n
í
vlnová délka
*
označení
paprsků
charakteristika účinku
zastoupení ve
slunečním
spektru
podíl
intenzity na
zemském
povrchu
u
l
t
r
100 - 280
UV - C
silný biologický = chemický
účinek
prakticky ne
(v záření umělých
zdrojů)
-
a
f
i
a
l
o
v
280 - 320
UV - B
různé reakce v organizmu,
mohutný profylaktický a
léčebný účinek
ano
1 %
é
320 - 400
UV - A
slabě biologicky účinné
ano
v
i
d
i
t
e
l
n
é
400 - fialové
- modré
- až zelená
- žlutá
760 - červené
viditelné
světlo
světelný = optický účinek
ano
39 %
i
n
f
r
a
760 - 1400
IR - A
t
e
p
e
krátkovlnné
tepelné
záření
silné zastoupení
60 %
č
e
r
v
e
1400 - 3000
IR - B
l
n
ý
ú
dlouhovlnné
tepelné
záření
málo zastoupené
n
é
3000 - 10 6
IR - C
č
i
n
e
k
dlouhovlnné
tepelné
záření
hlavně
v tepelném záření
Země
- -
* údaje jsou uvedeny v nanometrech (1 nm = 10-9 m)
Odraz a pronikání paprsků do kůže
15
(upraveno podle Rosochy a kol., 1989)
a - ultrafialové paprsky
b - viditelné paprsky
c - infračervené paprsky
16
2.1.4.1. Účinky slunečního záření
Sluneční záření je nezbytnou podmínkou pro existenci života na Zemi a má široké
spektrum účinnosti. Receptorem pro celé spektrum je u hospodářských zvířat jakož i u
ostatních živočichů kůže, pro viditelné spektrum pak oko. Účinek slunečního záření je
rozdílný podle vlnové délky.
Ultrafialové záření má obecně účinky fotochemické (fotosyntéza a fotolýza) a fotoelektrické
(fotoionizace). Na organizmus má následující specifické účinky:
• Erytemální účinek způsobuje zčervenání kůže (erytema solare). Vzniká u nepigmentované
neosrstěné kůže, kde část paprsků proniká hlouběji do pokožky. Při delším působení
dochází k zánětu kůže, tvorbě puchýřů s nekrózou a k zvýšení teploty. Na sliznicích mimo
zčervenání vyvolává zánětlivé změny na rohovce a spojivce a může poškodit i čočku.
• Fotochemický účinek na fotosenzibilizátory, které způsobují hypersenzibilitu kůže na
sluneční záření. Známé je onemocnění fagopyrismus, které se projevuje kožními
vyrážkami a záněty kůže zvířat krmených pohankou při dlouhém pobytu na slunci.
• Pigmentační účinek, což je účinek ochranný.
• Účinek na tvorbu vitaminů D2 a D3 .
• Celkový účinek stimulační se projevuje tvorbou látek, aktivujících některé enzymy, které
se uplatňují při tkáňovém dýchání a obranných procesech. Dále stimuluje hypofýzu,
štítnou žlázu a vegetativní nervový systém.
• Stresový účinek způsobují vysoké nebo nízké dávky u zvířat, která náhle změnila
prostředí, v kterém dlouhodobě žila (zvířata trvale žijící ve stájích jsou vypuštěna a trvale
musejí pobývat ve volném nezastíněném prostoru a naopak).
• Baktericidní (germicidní) účinek - za několik minut až hodin usmrtí většinu
choroboplodných zárodků. Tento účinek závisí na odolnosti mikroorganizmů a prašnosti
prostředí, neboť UV záření neproniká do hloubky, ale působí povrchově.
Viditelné světlo
Účinky viditelného záření na organismus se uplatňují rytmickým střídáním světla a
tmy - tzv. fotoperiodismus, dále periodicitou pravidelného prodlužování a zkracování dne a
noci, intenzitou a barvou světla. Změny v délce světelného dne jsou významnější, než jeho
absolutní stejnoměrná délka. Tyto změny ovlivňují metabolické procesy v organizmu,
stimulují spermiogenezi, ovogenezi a embryogenezi.
Světlo působí na pohlavní funkce přes neurohumorální regulační soustavu, uplatňuje
se iritací sítnice přes opticko - hypotalamo - hypofyzární soustavu. Konečný účinek je potom
na pohlavní orgány a na štítnou žlázu.
Fotoperiodismus je podnětem pro zahájení sezónního páření. Některé druhy ovulují za
dlouhých dní (slepice, krůty, husy a kachny) a některé za krátkých dní (ovce a kozy). Někteří
autoři uvádějí, že pozorovali slabý vliv fotoperiodicity na reprodukci skotu, koní a králíků a
dále na přijímání krmiv, růst srsti u skotu, produkci mléka a růst vlny u ovcí. Nicméně
regulace světelného režimu se mimo nosných slepic nevyplatí.
Infračervené záření je tkáněmi pohlcováno nejvíce, proniká nejhlouběji a působí
tepelně. Rozšiřuje krevní kapiláry, způsobuje hyperemii kůže a podkoží, hypertermiii
hlubších vrstev kůže a periferní svaloviny a ovlivňuje látkovou přeměnu v tkáních, čehož se
využívá v terapii chronických svalových zánětlivých procesů. Tepelný erytém chrání
17
organismus před nepříznivými účinky UV záření, neboť urychluje vyplavování histaminu a
předchází se vzniku zánětu. Infračervené paprsky aktivují zárodečné orgány, vyvolávají
zvýšenou aktivitu periferních leukocytů a zvyšují odolnost proti infekcím.
2.1.4.2. Oslunění a osvětlení stájí
Úroveň osvětlení stájí je uvedena v ČSN 36 00 88 „Osvětlování v zemědělských
závodech“. Při projektování staveb je vhodné se zásad této normy držet.
Osvětlení stájí má vedle nezastupitelného biologického významu i důležitý význam
provozní. Pro jednotlivé druhy prací je předepsána intenzita osvětlení pracovního prostoru a
je uvedena v normě. Dobré osvětlení je nutné pro bezpečnost práce, má význam pro
udržování čistoty prostředí, zvířat a stájového zařízení. Pro denní osvětlení se při projektování
staveb udávají požadované poměry mezi průsvitnou okenní plochou a plochou podlahovou.
Požadovaný poměr těchto ploch (okna : podlaha) se uvádí v minimálních požadavcích:
Druh a kategorie zvířat okna : podlaha
skot obecně 1 : 15
žír 1 : 25
volné ustájení 1 : 20
drůbež v halách 1 : 15
v klecích 1 : 8 - 10
Některé vybrané hodnoty požadavků na denní a umělé osvětlení podle výše zmíněné normy
uvádí tabulka na následující stránce:
2.1.5. Tlak vzduchu
Barometrický tlak má vliv na parciální tlak kyslíku a tím na dynamiku difuze kyslíku
z plicních alveolů do krevních vlásečnic. Je ovlivněn nadmořskou výškou (s výškou se
logaritmicky snižuje) a dále kolísá vlivem změn počasí. Vliv tlaku vzduchu na zdraví zvířat
není plně objasněn, neprokázaly se vztahy mezi takovými chorobami, jako je kolikové
onemocnění koní, zažívacími poruchami prasat, kanibalismem a pod. Při pobytu zvířat ve
vyšších polohách může dojít k „horské nemoci“ jako u lidí. V první fázi dochází ke zvýšení
frekvence tepu a dechu a k vyprázdnění krevních zásob do oběhu, později se aktivuje kostní
dřeň, stoupá počet erytrocytů a navázaného hemoglobinu, frekvence dechu a tepu se vrací k
normálu. Vliv kolísání barometerického tlaku na zdraví a užitkovost zvířat nebyl prokázán.
18
Požadavky na osvětlení prostorů ve stavbách pro živočišnou výrobu podle ČSN 36 0088
Objekt, pracoviště
činitel denního
osvětlení
emin
(%)
fyziologické
osvětlení
(lx)
pracovní
osvětlení
(lx)
místní prac.
osvětlení EH
(lx)
STAVBY PRO SKOT
telata s mléčnou výživou 1,5 40 60
telata s rostlinnou výživou 1,0 40 60
výkrm skotu 0,5 25 40
ustájení dojnic volné, boxy 1,0 60 60
ustájení dojnic vázané
s dojením na stájích
1,5
60 160
porodna, porodní boxy 2,0 100 160 600
dojírna 2,0 200
STAVBY PRO PRASATA
porodna
1,5 60 100 250
chov selat 1,0 40 60
výkrm - okenní haly 0,5 0 40
kanci 1,0 60 60 160
OVČÍNY
stáj pro ovce 0,5 40 40
dojení ovcí 1,5 160
STÁJE PRO KONĚ
konírna 1,0 40 1001
porodna 2,0 100 160 600
STAVBY PRO DRUBEŽ
odchovna kuřat, krůťat 0,8 60/8 2,3 60
výkrm kuřat 0,5 40/4 2,3 60
výkrm kachen a krůt 0,5 60/4 2,3 40
snáškové haly s okny 0,5 25 3 40
snáškové haly bezokenní 0,0 16 3 40
líhně 1,5 160
sexování 600 5000
1
e - činitel (kvocient) denního osvětlení = poměr intenzity osvětlení ve stáji k intenzitě
osvětlení venku udaný v %; emin jeho minimální požadovaná hodnota
1 - pokud se ve stáji nepracuje více než 4 hodiny denně
2 - vyšší hodnota na počátku odchovu nebo výkrmu
3 - v halách s více etážovými klecemi nesmí osvětlenost na spodní srovnávací rovině klesnout
pod 25%..
19
2.1.6. Hluk
Hluk ve stájích způsobují zvuky, které pocházejí z technologického zařízení (stájové
mechanizační prostředky, vzduchotechnická zařízení), dále zvuky vydávané zvířaty a zvuky z
provozu v okolí stájí. Hluk z technologického zařízení se odhaduje na 100 - 120 decibelů
(dB), fyziologické projevy mají sílu 50 - 60 dB. Hlučnost okolí je variabilní. Hluk může
způsobit stresovou zátěž podobně jako jiné stresory, až když intenzita stresu přesáhne určitou
hranici. Navíc jsou různé druhy zvířat různě vnímavé k určitému kmitočtu zvuků. Rozsah
slyšení je u jednotlivých druhů v různé frekvenci (Zeman, 1990): člověk 16 - 20 kHz, pes
10 - 40 kHz, koně a skot 0,2 - 20 kHz, drůbež 0,9 - 9 kHz.
Zeman (1990) dále uvádí, že hospodářská zvířata reagují nepříznivě na vyšší hlučnost
prostředí, zejména skot, zatímco drůbež, prasata, králíci a další jsou vůči hluku poměrně
rezistentní, což vyplývá i z následující tabulky:
hladina akustického tlaku
Druh a kategorie zvířat neškodící
(po adaptaci 7 -14 dní)
působící stresově
(pokles užitkovosti, příp.
poškození zdraví)
mladý skot, telata do 75 dB nad 85 dB
dojnice do 65 dB nad 80 dB
chovná prasata do 70 dB nad 80 dB
výkrm prasat do 80 dB nad 100 dB (při
déletrvajícím působení)
drůbež do 80 dB -
Opatření proti hlučnosti ve stájích:
Ochrana zvířat proti hluku ve stájích může být pouze kolektivní (u lidí obecně též
individuální - zvukotěsné kabiny, individuální ochranné pomůcky). Je potřeba:
• omezovat hlučnost stájové mechanizace volbou vhodných prostředků, antivibrační nátěry a
pod.,
• účelně rozčlenit vnitřní stájový prostor (plné přepážky z materiálů pohlcujících zvuk)
včetně budování stájových sekcí o menší kapacitě míst,
• instalovat zvukové izolace a krytí hlučících a chvějících se strojů, především ventilátorů a
vzduchovodů,
• vyloučit zdroje hluku zejména o vysokém kmitočtu ze stájí a jejich blízkosti.
Při řešení ochrany před hlukem je třeba brát v úvahu i šíření hluku ze stájí a farem do
obytných sídelních zón (hluková emise).
2.2. CHEMICKÉ VLASTNOSTI STÁJOVÉHO OVZDUŠÍ
Stájový vzduch je směsí atmosférického vzduchu a plynů, vznikajících ve stáji. Jsou to CO2
vydechovaný zvířaty, bachorové a střevní plyny, plyny vznikající rozkladem organických
20
hmot a odparem z moče a výkalů. Složení stájového vzduchu je velmi proměnlivé, závisí na
počtu zvířat, prostoru připadajícího na 1 kus, úrovni hygieny a intenzitě větrání.
Průměrné složení atmosférického, vydechovaného a stájového vzduchu je uvedeno v
následující tabulce.
vzduch
Plyn atmosférický
%
vydechovaný
%
stájový
%
dusík 78,09 78,09 78,09
kyslík 20,95 16,40 19,6 - 20,7
oxid uhličitý 0,035 4,24 0,2 - 0,4
Uvádí se, že mimo těchto hlavních obsahuje stájový vzduch ještě více než 80 dalších
plynných složek, které jsou však v nepatrných koncentracích. Významné z nich jsou ale NH3
a H2S, které mohou i při nízkých koncentracích působit toxicky.
Význam jednotlivých složek pro organismus
Dusík je plyn bez barvy, chuti a zápachu, lehčí než vzduch, ve vodě je méně rozpustný než
kyslík, chová se inertně, zvířata atmosférický dusík nevyužívají.
Kyslík je nejdůležitější složkou vzduchu, je nezbytný pro život živočichů. Za normálních
podmínek problémy s nedostatkem kyslíku nenastávají. Nedostatek kyslíku se klinicky
projeví až když jeho obsah klesne pod 15%. Dochází pak ke zrychlené frekvenci tepu a
dechu. Při poklesu pod 11% se objeví příznaky hypoxie s vážným poškozením organismu.
Snížení obsahu pod 7% je již smrtelně nebezpečné.
Oxid uhličitý (CO2) je bezbarvý plyn, bez zápachu, těžší než vzduch, ve vodě je dobře
rozpustný. Ve stájovém prostředí je ho zpravidla desetkrát více, než v atmosférickém
vzduchu. I při dosažení maximální přípustné koncentrace, uvedené ve výše zmíněné oborové
normě není CO2 pro zvířata toxický. Je to však významný indikátor větrání. Oborová norma
ON 73 45 02, která sice není pro chovatele z právního hlediska závazná, ale její dodržování
lze plně doporučit, uvádí následující maximální přípustné koncentrace:
Druh koncentrace CO2
obj % hmotn. % mg . m-3
skot 0,25 0,38 4500
koně, ovce 0,35 0,53 6400
prasata 0,30 0,46 5500
králíci 0,25 0,38 4500
drůbež 0,25 0,38 4500
Čpavek (amoniak, azan - NH3) je bezbarvý, štiplavě páchnoucí plyn, lehčí než vzduch,
dobře rozpustný ve vodě a je velmi reaktivní. Vzniká při rozkladných procesech organických
dusíkatých látek, močůvky, výkalů a vůbec všech forem hnoje a proto je ve stájovém
21
prostředí přítomen vždy. Jeho produkce ve stáji závisí na tom, jak dlouho tam zůstává
močůvka a hnůj, tedy na technologii odklizu hnoje. Obsah NH3 ve stájovém ovzduší kolísá
od 0,0001 do 0,003 obj. %. Vyšší koncentrace se vyskytují ve stájích pro prasata, drůbež a
koně a dosahují zde hodnot až 0,005 - 0,02 obj. %. Nejvyšší přípustná koncentrace ve všech
stájích je 0,0026 obj. % = 18,3 mg . m-3.
Vysoké koncentrace čpavku 0,1 - 0,15 obj.% vyvolávají krvácení na sliznicích
dýchacích cest, emfyzém plic, poškození CNS s rozvojem křečí, dyspnoí a komatózními
stavy. Nejzávažnější je chronické zatížení organismu při překračování maximální přípustné
koncentrace, kdy vedle dráždivého účinku na sliznice dochází až k poleptání epitelu sliznic
čpavkem rozpuštěným v hlenu nebo tekutině na jejich povrchu. Tím se poruší lokální
nespecifická obrana a je uvolněn prostor pro nejrůznější infekce. Při obraně organismu proti
čpavku dochází k edematóznímu prosáknutí stěny alveolů a vytváří se lipoproteinová
ochranná vrstva, která ztěžuje výměnu plynů při dýchání.
Pro snížení obsahu čpavku v ovzduší je nutné dodržovat technologii odklízení výkalů
a zajištění rychlého odtoku močůvky.
Sirovodík (sulfan - H2S) je bezbarvý, i v malých koncentracích intenzivně po zkažených
vejcích páchnoucí plyn. Je silně toxický. Ve vodě je méně rozpustný a je těžší než vzduch.
Vzniká ve stájích anaerobním rozkladem organických látek, zejména bílkovin se sirnými
aminokyselinami. Nebezpečné jsou zejména technologie s podroštovým skladováním
tekutého hnoje, kdy v pevné frakci hnoje na dně jímek vzniká H2S. Při odklizu tekutého hnoje
může dojít k náhlému uvolnění H2S do ovzduší.
H2S vniká do organismu dýchacími cestami. Při vysokých koncentracích mají otravy
perakutní průběh, dochází k ochrnutí dýchacího centra a kardiovaskulárního systému. H2S má
podobně jako NH3 metatoxický účinek (dlouhodobý účinek zvýšené, netoxické koncentrace
jedů), který se projevuje tím, že připravuje podmínky pro jiná infekční onemocnění. Přímý
účinek H2S na sliznice není tak výrazný, jako u čpavku. Účinek H2S potencují i jiné stájové
plyny a vysoká vzdušná vlhkost. Nebezpečný je jeho kumulativní charakter, kdy se při
vdechování nízkých koncentrací H2S v organismu zadržuje a dochází k chronickým otravám,
které se projevují celkovou slabostí, poklesem živé hmotnosti, pocením, konjunktivitidami a
katarem horních cest dýchacích. Nejvyšší přípustná koncentrace ve všech stájích je 0,001
objem. % = 14,1 mg . m-3. Letální koncentrace se v závislosti na stáří a hmotnosti zvířete
pohybují v rozmezí 0,05 - 0,1 obj. %.
Další plyny jako metan a vodík, které vznikají zejména u přežvýkavců nemají ze
zoohygienického hlediska větší význam.
2.3. BIOLOGICKÉ FAKTORY STÁJOVÉHO OVZDUŠÍ
Stájové ovzduší obsahuje vždy určité množství pevných částic, které jsou označovány
jako prach a dále určité množství mikroorganismů. Tato směs pevných látek se vzduchem se
označuje jako aerosol.
Prach v ovzduší
Pohyb prachových částic ve vzduchu závisí na jejich velikosti. Velmi drobné prachové
částice vykonávají tzv. Brownův pohyb a nesedimentují. Ostatní částice sedimentují. Rychlost
sedimentace uvádí následující tabulka:
22
Částice průměr v μm sedimentace cm . s-1
hrubá prachová částice 500 - 50 300 - 15
střední prachová částice 50 - 10 15 - 0,6
jemná prachová částice 10 - 0,5 0,6 - 2 . 10-2
velmi jemná prachová částice 0,5 - 0,1 2 . 10-2 - 2 . 10-4
Hygienický význam prachu je dán jeho vlastnostmi a to zejména velikostí prachových částic,
jejich složením, tvarem, specifičností povrchu, elektrickým nábojem, absorpční schopností
povrchu části, případně chemickou agresivitou.
Pokud se týká velikosti částic, tak částice větší, než 10 μm jsou považovány za málo
nebezpečné, protože jsou zachycovány již v dutině nosní. Částice od 5 do 10 μm jsou
zachyceny v horní části dýchacího ústrojí, zatímco částice o velikosti 1 μm pronikají až do
plicních alveolů. Částice kolem 0,3 μm jsou vydechovány zpět. Je to dáno rychlostí proudění
vzduchu v jednotlivých částech dýchacího ústrojí a specifickou hmotností částic.
Prach působí na zvířata nepřímo i přímo. Nepřímé působení se projevuje ve snižování
vlhkosti vzduch, zmenšování intenzity slunečního záření a osvětlení stáje. Prach slouží jako
nosič a živné médium pro mikroorganismy.
Přímo působí na povrch těla. Chemicky inertní prach znečisťuje kůži, kterou dráždí,
vytváří se zánět, ucpávají se kožní póry. Chemicky aktivní prach (vápno, dezinfekční
preparáty) může způsobit popálení nebo poleptání kůže. Dále působí na sliznice - dráždí je a
způsobuje záněty, zejména očních spojivek. Významné je i působení na dýchací soustavu - při
vdechování prachu dochází k zánětům nosní sliznice a průdušek.
Průnikem prachu do alveolů a lymfatických cest vznikají pneumokoniózy, tzv.
„zaprášení plic“. U zvířat je na rozdíl od lidí toto onemocnění velmi vzácné.
Prevence šíření prachu ve stájích:
• nepoužívat a nemíchat ve stájích suchá prašná krmiva,
• nepoužívat silně prašné stelivo,
• nevířit prach usazený na stavebních konstrukcích,
• pravidelně odstraňovat prach ze stěn, stropů a pod.,
• včas odstraňovat výkaly a stelivo ze stáje,
• čistit zvířata nejlépe venku,
• optimalizovat větrací zařízení stáje.
Zdroje prašnosti ve stájích:
• prašná podestýlka,
• suché krmivo rozprašované do ovzduší,
• peří a zlomky srsti.
Zviřování prachových částic je dáno charakterem technologie a provozu stáje,
pohybem zvířat a intenzitou proudění vzduchu.
Za maximálně přípustný obsah prachu ve stájovém ovzduší je považována hranice 6 -
10 mg . m-3.
Mikrobiální kontaminace ovzduší
23
Mikroorganismy jsou stálou součástí vzduchu ve volné atmosféře i v uzavřených
prostorách. Pro jejich dlouhodobé přežití a množení je však vzduch ne