به گزارش «سرویس دام، طیور و آبزیان» «ماکی دام - پایگاه خبری صنعت دام، طیور، آبزیان و حیوانات خانگی»؛ چندین دستگاه در تنظیم دما سهیم بوده که در تولید یا برطرف کردن گرما شرکت دارند. سیستم قلبی - عروقی یکی از دستگاه‌هایی است که در برطرف کردن گرما دخالت دارد. هنگام تنظیم دما در درجه حرارت‌های مختلف محیطی تغییرهایی شامل مصرف اکسیژن و برطرف کردن گرما در آن رخ میدهد. در تنش گرمایی تغییرهایی در سیستم گردش خون که در انتقال انرژی و گرما نقش دارد به وجود می‌آید که منطبق با نیازهای حیوان است.
تنش گرمایی
تمام پرندگان تنش گرمایی را که افزایش رطوبت نسبی و دمای محیطی از منطقه راحتی است تجربه کرده‌اند. منطقه خنثی، حرارتی به محدوده دمایی گفته می‌شود که در آن پرندگان می‌توانند دمای بدن خود را با افزایش یا کاهش دما بدون صرف انرژی تنظیم یا تامین کنند.
عامل‌های متعددی تنش گرمایی را تحت تاثیر قرار میدهد که در هر کدام از آنها اهمیت دارد. سن، اندازه بدن، وضعیت قبل از قرار گرفتن در تنش گرمایی و ژنتیک عامل‌های اصلی هستند که واکنش پرنده‌ها را به تنش گرمایی تحت تاثیر قرار می‌دهند.
عامل‌های خونی که در تنش گرمایی تغییر می‌کنند
خون بافت سیالی است که از مایعی به نام پلاسما که دربرگیرنده نمک‌ها، ترکیب‌های شیمیایی و سلول‌های خونی است تشکیل شده است. خون نقش‌های زیر را برعهده دارد:
1- جذب و انتقال مواد غذایی از دستگاه گوارش به بافت‌های گوناگون بدن؛
۲- انتقال گازهای خون به بافت‌ها و به عکس؛
۳- دفع مواد زاید ناشی از متابولیسم؛
4- انتقال هورمون‌های تولید شده به وسیله غده‌های درون ریز؛
۵- تنظیم مقدار آب بافت‌های بدن.
در زیر عامل‌هایی که نقش مهمی در تنظیم درجه حرارت طبیعی بدن حیوانات دارد ذکر شده است:
1. الکترولیت‌های پلاسما
یون‌های عمده پلاسما شامل سدیم، کلر، پتاسیم، کلسیم، فسفات، سولفات و منیزیم است. در حالت طبیعی غلظت پلاسمایی این یون‌ها تنها در محدوده بسیار کوچکی تغییر می‌کند و تغییرهای شدید در غلظت این یون‌ها به اختلال‌های شدید سلولی منجر می‌شود.
به این دلیل که یون‌ها همراه با پروتئین‌های پلاسما نقش عمده‌ای در ایجاد تعادل اسمزی در بین پلاسما و مایعاتی که سلول‌ها در آن شناور هستند ایفا می‌کنند. غلظت این یون‌ها در تعیین ph مایع بدن پراهمیت است. الکترولیت‌های پلاسما ممکن است اثراتی در بی‌تعادلی اسید - باز در حالت دمای بالا داشته باشند. در جوجه‌های گوشتی گزارش شده است که غلظت سدیم و پتاسیم جیره در موقع افزایش دمای محیط کاهش معنی‌داری را نشان میدهد.
بوقلمون‌های ماده بالغ در شرایط تنش گرمایی حاد مقادیر کم سدیم، کلسیم، منیزیم و فسفر غیر آلی پلاسما و مقدار پتاسیم بیشتری را نشان می‌دهند. غلظت کلر پلاسما تغییر معنی‌داری را نشان نمی‌دهد. همچنین با قرار دادن بوقلمون‌ها در دماهای چرخشی ۲۵، ۲۱، ۳۰ و ۳۵ درجه سانتیگراد به نتیجه‌های مشابهی دست یافته‌اند.
منیزیوم پلاسمای مرغ‌های تخمگذار لگهورن که در تنش گرمایی ۳۸ درجه سانتیگراد به مدت ۱۴۰ دقیقه قرار گرفتند، به طور معنی داری در مقایسه با دمای ۲۳ درجه سانتیگراد قبل از تنش کاهش یافته است. فسفر غیرالی و کلسیم تغییری نداشت و سدیم پلاسما در مقایسه با گروه شاهد کاهش داشت. هیچ تغییری در غلظت کلرید پلاسمای جوجه‌های گوشتی که در تنش حاد و مزمن قرار گرفته بودند دیده نشد.
2. تعادل اسید - باز خون
وقتی دمای محیطی از دمای راحتی پرندگان بیشتر باشد، پرندگان برای دفع حرارت مازاد نفس نفس می‌زنند. نفس نفس زدن یکی از واکنش‌های مشهود پرندگان در زمان قرار گرفتن در معرض گرماست. نفس نفس زدن، دفع دی اکسید کربن را از شش‌ها افزایش میدهد که این باعث کاهش جزیی فشار دی اکسید کربن و همچنین بیکربنات موجود در پلاسمای خون می‌شود.
در واقع کم بودن غلظت یون‌های هیدورون باعث افزایش ph پلاسما، یعنی شرایطی که معمولا به آن آلکالوز گفته می‌شود می‌گردد. پرنده‌هایی که در معرض تنش گرمایی مزمن قرار میگیرند سیکل تنفسی نفس نفس زدن یا بدون نفس نفس زدن را از خود نشان می‌دهند که وضعیت آنها بین حالت طبیعی و قلیایی در نوسان است؛ در نتیجه دامنه گسترده و متغیری برای ph خون در پرنده‌هایی که در تنش گرمایی قرار میگیرند دیده می‌شود.
گزارش‌هایی وجود دارد مبنی بر اینکه تنش گرمایی بر ph خون اثری ندارد اما ph بیشترین تغییرها را در طی تنش گرمایی در مقایسه با شاهدها در دمای طبیعی دارد. درجه تنش گرمایی، نوع تنش جایگاه جمع آوری خون، زمان نمونه برداری و وضعیت تنفسی پرنده از عامل‌های تاثیرگذار هستند. زمانی که بوقلمون‌های ماده در تنش گرمایی حاد ۴۲ درجه سانتیگراد قرار میگیرند ph افزایش معنی‌داری را از خود نشان میدهد.
همچنین در بوقلمون‌هایی که در دماهای چرخشی ۲۱،۲۵، ۳۰، ۳۵ درجه سانتیگراد قرار گرفتند (pco2) ,(po2) و ph خون هیچ تغییر معنی داری از خود نشان نداد. جوجه‌های گوشتی که در تنش گرمایی مزمن ۳۲ درجه سانتی گراد قرار گرفته بودند در مقایسه با پرندگانی که در دمای طبیعی ۲۴ درجه سانتیگراد پرورش یافتند ph خون بیشتری داشتند. در تنش گرمایی حاد نیز با افزایش دما از ۳۲ درجه سانتیگراد به ۴۲ درجه سانتی گراد ph خون به ۷٬۵۲۱ افزایش یافت.
گزارش‌هایی وجود دارد که اظهار می‌کند جوجه‌های گوشتی در تنش گرمایی مزمن ۳۵ درجه سانتیگراد در مقایسه با پرنده‌هایی که در دمای طبیعی رشد یافته بودندpco2) ) و(hco3) کمتری داشته ph خون آنها تحت تاثیر قرار نمی‌گیرد. مقدار دی اکسید کربن و بیکربنات خون در تنش گرمایی کاهش می‌یابد.
3. ويسکوزيته خون
ويسكوزيته، وزن مخصوص و فشار اسمزی خون، اثرهای فیزیکی مهمی بر گردش خون، جریان خون و تبادل مایع خون و بافت‌های گوناگون بدن دارند. ویسکوزیته خون شاخصی است که بازتاب تغییر پذیری خون است. ویسکوزیته خون کامل به مقدار زیادی تحت تاثیر تعداد سلول‌های خونی است و در جنس نر بیشتر از جنس ماده است.
زیرا نرها تعداد بیشتری گلبول قرمز دارند، همچنین ويسكوزيته پلاسما به طور چشمگیری تحت تاثیر پروتیین‌های پلاسما قرار می‌گیرد. تغيير ويسكوزيته خون ممکن است تاثیراتی در مقاومت محیطی و توزیع چرخشی خون داشته باشد. بنابراین انتشار بافتی و پراکنش خون جهت انتقال گرما به سطح را تغییر دهد. گزارش شده است که ویسکوزیته خون با بعضی از بیماری‌های جوجه گوشتی مثل آسیت و افزایش فشار ریوی در ارتباط است.
هنگامی که پرندگان در دمای گرم قرار میگیرند، ویسکوزیته خون آنها کاهش می‌یابد. کل ویسکوزیته خون جوجه گوشتی در درجه حرارت ۲۵ درجه سانتی گراد و بیشتر کاهش معنی داری را نشان میدهد.
جوجه‌های گوشتی که در دمای ۲۸ و ۲۶ درجه سانتیگراد نگهداری شده بودند در مقایسه با دمای ۲۰ درجه سانتیگراد نیز ویسکوزیته خون کمتری را نشان دادند. در گرما مصرف آب افزایش می‌یابد. آب وارد سیستم عروقی می‌شود و نتیجه‌هایی در کاهش ویسکوزیته دارد.
در واقع افزایش حجم درون رگی در پرندگان در دمای زیاد با کاهش هماتوکریت غلظت پروتئین‌های پلاسما و اسمولالیته پلاسما همراه بودند نشان دهنده رقیق شدن خون است. کاهش ویسکوزیته خون باعث کاهش مقاومت محیطی و فشار بر روی قلب می‌شود که در نتیجه پراکنش خون جهت انتقال گرما به سطح افزایش می‌یابد.
4. هماتوکریت
هماتوکریت عبارت است از حجم اشغال شده گلبول‌های قرمز خون و به عبارت دیگر هماتوکریت درصد گلبول‌های قرمز فشرده شده خون است. هماتوکریت روش غیرمستقیم مناسبی برای اندازه‌گیری تعداد گلبول‌های قرمز خون است. درجه حرارت محیط نیز بر میزان هماتوکریت موثر است.
به گونه‌ای که میزان هماتوکریت، در پرندگان با افزایش درجه حرارت کاهش یافته و با کاهش درجه حرارت افزایش می‌یابد. جوجه‌های گوشتی رشد یافته در محیط‌های خنک هماتوکریت بیشتری دارند در حالی که جوجه‌هایی که در تنش گرمایی قرار گرفتند هماتوکریت کمتری نشان داده‌اند.
در جوجه‌های گوشتی مشاهده شده است که با قرار گرفتن در دماهای ۷، ۲۰، ۲۵، ۳۰ و ۳۵ درجه سانتیگراد هماتوکریت خون در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد و بیشتر کاهش معنی داری را نشان میدهد گزارش شده است که جوجه‌های گوشتی که در دمای ۲۸ و ۳۶ درجه سانتی گراد نگهداری شده بودند نسبت به جوجه‌هایی که در دمای ۲۰ درجه سانتیگراد نگهداری شدند هماتوکریت کمتری داشتند.
در بوقلمون‌های نر بالغی که در دماهای ،۱۰، ۲۱,۱، ۳۲,۲ و ۳۷,۸ درجه سانتیگراد قرار گرفته بودند مشاهده شد که بوقلمون‌هایی که در دمای ۳۷٫۸ درجه سانتیگراد نگهداری شده بودند در مقایسه با بقیه دماها هماتوکریت کمتری دارند. همچنین بوقلمون‌هایی که در دمای ۳۲,۲ درجه سانتی گراد بودند مقدار اندکی هماتوکریت کمتر نسبت به دماهای ۱۰ و ۲۱,۱ درجه سانتیگراد نشان دادند.
5. غلظت پروتئین‌های پلاسما
اغلب پروتئین‌های پلاسما از اسیدهای آمینه‌ای تولید می‌شوند که منشا آنها غذا یا کاتابولیسم بافت‌هاست و تولید این پروتئین‌ها در کبد صورت می‌گیرد. در دمای گرم محیطی مزمن غلظت پروتئین‌های پلاسما همراه با افزایش دما کاهش می‌یابد. غلظت پروتئین‌های پلاسما در جوجه‌های گوشتی که در معرض گرما قرار گرفتند در دمای ۲۸ و ۳۶ درجه سانتیگراد مقادیر کمتری را نسبت به دمای ۲۰ درجه سانتیگراد نشان دادند؛ همچنین در جوجه‌های گوشتی که تحت تنش گرمایی حاد ۳۵ درجه سانتیگراد به مدت ۶ ساعت قرار گرفتند مقدار آلبومین در مقایسه با حالت طبیعی کمتر بود و پروتئین تام نیز کاهش نشان داد.
6. حجم پلاسما
در دمای زیاد حجم پلاسما افزایش می‌یابد. افزایش حجم پلاسما در تنش گرمایی موجب کاهش کل ویسکوزیته خون می‌شود. با قرار دادن جوجه‌های گوشتی در تنش گرمایی حاد و مزمن مشخص شده است که همراه با افزایش دما حجم پلاسمای خون افزایش می‌یابد.
هنگامی که جوجه‌های گوشتی در معرض دمای زیاد قرار میگیرند حجم خون و پلاسمای آنها افزایش معنی داری می‌یابد اما این افزایش با زیاد شدن دما به صورت خطی نیست. افزایش حجم خون نه تنها موجب کاهش در ویسکوزیته خون و اسمولالیته پلاسما می‌شود بلکه احتمالا در افزایش بازده قلب نیز نقش دارد که برای کاهش مقاومت محیطی و افزایش پراکنش بافتی برای انتقال گرما به سطح مفید است.
7. اسمولالیته پلاسما
فشار اسمزی پلاسمای پرندگان به طور چشمگیری کمتر از فشار اسمزی پلاسمای اکثر پستانداران است و این امر به دلیل آن است که آلبومین پلاسمای پرندگان به نسبت کمتر از آلبومین پلاسمای پستانداران است. آلبومین در به وجود آوردن فشار کلوییدی اسمزی نقش بسزایی دارد. در دماهای گرم محیطی اسمولالیته پلاسما کاهش می‌یابد.
در گزارشی مشاهده شده است که جوجه‌های گوشتی که در دماهای ۲۸ و ۳۶ درجه سانتیگراد قرار گرفته بودند، در مقایسه با دمای طبیعی پرورش اسمولالیته پلاسمای کمتری را نشان دادند. در گرما مصرف آب افزایش یافته و ورود آب به داخل سیستم گردش خون زیاد می‌شود در نتیجه با افزایش آب از اسمولالیته پلاسما کاسته می‌شود. کاهش در اسمولالیته پلاسما فقط به دلیل افزایش آب پلاسما نیست و ممکن است به علت کاهش غلظت پروتئین‌های پلاسما و الکترولیت‌های پلاسما باشد.
8. آنزیم‌ها و متابولیت‌های پلاسما
پژوهش‌های متعدد بر روی مرغ‌های تخمگذار و جوجه‌های گوشتی نشان میدهد که تنش گرمایی هیچ گونه تاثیری بر مقادیر آنزیمی و متابولیتی پلاسما نمی‌گذارد. آکالین فسفاتاز کراتینین و اسید اوریک پلاسمای مرغ‌های تخمگذاری که در تنش گرمایی ۳۸ درجه سانتیگراد به مدت ۱۴۰ دقیقه قرار گرفته بودند هیچ تغییری را نشان نمی‌دهد.
گلوکز پلاسما در دمای بالا افزایش می‌یابد اما این اختلاف نسبت به شاهد معنیدار نیست. با این وجود گزارشی اظهار می‌کند که غلظت آلکالین فسفاتاز پلاسمای پرندگانی که در دمای بیشتر از حد طبیعی پرورش یافته بودند با کاهش همراه بود. تصور بر این است که دلیل نبود تغییرهای معنی دار در آنزیم‌ها الکترولیت‌ها و متابولیت‌های پلاسما در تنش گرمایی حاد این است که عامل‌های فیزیولوژیکی و بیولوژیکی خون همانند تعادل اسید - باز خون بلافاصله تحت تاثیر قرار نمی‌گیرد.
9. میزان ته نشینی
میزان سدیمانتاسیون، سرعت ته نشینی گلبول‌های قرمز خون برحسب میلیمتر در مدت زمان یک ساعت است. میزان سدیمانتاسیون گلبول‌های قرمز به دو عامل اصلی بستگی دارد. نخست نیروی جاذبه زمین که باعث ته نشینی گلبول‌ها می‌شود و دوم مقاومتی که در اثر اصطحکاک پلاسما با گلبول‌های قرمزی که در آن غوطه ور است به وجود می‌آید.
نقشی که هر یک از این عامل‌ها بر عهده دارند به چند عامل دیگر از قبیل شکل و اندازه سلول‌ها وزن مخصوص پلاسما و ترکیب شیمیایی پلاسما بستگی دارد. اطلاعات بسیار کمی درباره میزان صدیانتاسیون پرندگان وجود دارد. تغییر در میزان سدیمانتاسیون می‌تواند به وسیله دمای محیطی تحت تاثیر قرار گیرد. مشاهده شده است که بوقلمون‌هایی که در درجه حرارت ۳۷٫۸ درجه سانتیگراد قرار گرفتند، در مقایسه با دماهای ۳۲٫۲ ، ۲۱,۱ و ۱۰ درجه سانتیگراد میزان سدیمانتاسیون بیشتری داشتند.
قرار گرفتن پرندگان در درجه حرارت‌های گرم محیطی، هماتوکریت و هموگلوبین را کاهش میدهد. که شاهدهای قاطعی برای وقوع رقیق شدن خون و افزایش میزان سدیمانتاسیون است.
10. ضربان قلب، برونده قلب، فشارخون و کل مقاومت جانبی
قرار گرفتن پرندگان در درجه حرارت‌های گرم محیطی با کاهش فشار خون، افزایش برونده قلب و کاهش مقاومت جانبی همراه است و با وفق یافتن پرندگان به افزایش دما، برون ده قلبی کاهش و فشار خون افزایش می‌یابد و مقاومت جانبی به حد طبیعی باز می‌گردد. در بوقلمون‌ها مشاهده شده است که میانگین تعداد ضربان قلب پس از این که ۶۰ دقیقه در درجه حرارت ۳۸ درجه سانتیگراد قرار گرفتند افزایش می‌یابد.
تعداد ضربان قلب پیوسته و منظم افزایش می‌یابد تا اینکه ۱۵۰ دقیقه پس از شروع افزایش دما به اوج ۳۳۲ ضربه در دقیقه می‌رسد. سپس بعد از ۱۵ دقیقه به ۲۹۶ ضربه در دقیقه کاهش می‌یابد. بر این اساس پژوهشگران متوجه شدند که یک ارتباط خطی بین تعداد ضربان قلب و دمای راست روده وجود دارد. فقط در بیشترین دمای راست روده تعداد ضربان قلب افت می‌کند. وقتی دمای محیطی افزایش می‌یابد وزن قلب کاهش معنی داری نشان میدهد. تغییرهای مشاهده شده در ویسکوزیته ناشی از تغییر در هماتوکریت است که با تغییراتی در وزن عضله قلب همراه است.
ارتباط خطی مشاهده شده بین هماتوکریت و وزن قلب نشان میدهد که وفق ناپذیری وزن قلب با تغییراتی در فعالیت کاری قلب همراه است. پرکاری قلب در نتیجه تغییراتی در فعالیت کاری قلب ایجاد می‌شود و آن هم نشان از فشار زیاد ریوی است.
نتیجه گیری
هنوز مشخص نیست تغییرهایی که در سیستم گردش خون رخ میدهد بخشی از وفق‌ناپذیری به دمای محیطی زیاد یا کم است یا اینکه پاسخی به تنش به وجود آمده است. با دانستن تغییرهایی که در اثر تنش گرمایی به وجود می‌آید می‌توان راهکارهایی را در جهت رفع یا به حداقل رساندن آنها اتخاذ کرد.