Klimaatverandering is de laatste decennia een zeer hot topic geworden. Als gevolg van de klimaatverandering worden er extremere weersomstandigheden verwacht, waaronder hittegolven en droge perioden. In de veehouderij veroorzaken deze veranderingen niet alleen economische schade, maar ook schade aan het dierenwelzijn. Landbouwhuisdieren – en in het bijzonder varkens – die in commerciële stallen zijn gehuisvest, kunnen hun lichaamstemperatuur niet naar behoren reguleren. Wilde varkens bijvoorbeeld koelen af door zich in modderpoelen te wentelen. De modder zorgt dan niet alleen voor koeling, maar ook voor een isolatielaag. Bovendien kunnen ze zich verplaatsen naar de schaduw, of naar een plaats waar minder soortgenoten aanwezig zijn. In de huidige varkensstallen kunnen varkens dit natuurlijk gedrag niet uitoefenen, zodat naar andere oplossingen moet worden gezocht.
Thermoregulatie van een varken
In normale klimaatomstandigheden regelen varkens hun temperatuur via voelbaar en latent warmteverlies. Voelbaar warmteverlies treedt op door straling, geleiding (door direct contact) of convectie (door verplaatsing van lucht of water), terwijl latent warmteverlies optreedt door verdamping. Deze mechanismen zorgen voor een warmte-uitwisseling van het lichaamsoppervlak met de omgeving.
Naarmate de omgevingstemperatuur stijgt en ze de bovenste kritische temperatuur van het dier benadert, zal voelbaar warmteverlies afnemen of verdwijnen. Op dat moment zal warmteafgifte vooral gebaseerd zijn op latente warmteverliezen (verdamping). Varkens kunnen warmte verliezen door verdamping via een nat huidoppervlak of via de ademhaling. Verdamping via een natte huid is in de huidige commerciële varkensstallen zeer beperkt. Varkens zijn daarom voornamelijk afhankelijk van verdamping via de ademhaling. Afkoeling via deze route is echter ook beperkt, aangezien varkens een geringe hart- en longcapaciteit hebben.
Wanneer alle bovengenoemde inspanningen om warmte te verliezen onvoldoende worden, zal het varken andere strategieën in gang zetten om met hittestress om te gaan door gedragsmatige, fysiologische en anatomische mechanismen te veranderen. Het proces van deze aanpassingen wordt ook wel warmteacclimatie genoemd.
Parameters die thermoregulatie beïnvloeden
Er zijn vele parameters die een invloed kunnen hebben op de thermoregulatie van vleesvarkens, zoals genetica, fysiologische toestand van de varkens, luchtsnelheid in de stal, aanwezige relatieve vochtigheid en temperatuur van contactmaterialen.
Ook leeftijd speelt een grote rol op de thermoregulatie van vleesvarkens. Vooral zwaardere varkens zijn gevoelig voor hittestress en voor de bijhorende neveneffecten. De aanwezigheid van een dikke onderhuidse vetweefsellaag zorgt voor een belemmering van voelbaar warmteverlies. Deze vetlaag neemt met de leeftijd toe, waardoor warmteverlies via deze weg ook verder afneemt. Als gevolg hiervan zal de bovenste kritische temperatuur bij vleesvarkens dalen naarmate het lichaamsgewicht toeneemt.
Niet alleen de leeftijd, maar ook de huisvestingsomstandigheden kunnen de bovenste kritische temperatuur beïnvloeden. In groep gehuisveste varkens zijn minder in staat om voelbare warmte te verliezen met behulp van straling als gevolg van de aanwezigheid van (warme) hokgenoten. Dit is vooral het geval bij een hoge bezetting.
Hokbezettingsproef
In het kader van het Coolpigs-project (zie kader), werd een proef opgezet waarbij verschillende hokbezettingen bij vleesvarkens tijdens thermoneutrale en kunstmatig opgewarmde dagen werden beoordeeld. Er werden 3 verschillende bezettingsgraden geëvalueerd: minimale (opzet op 1,3 m²/varken), medium (opzet op 1 m²/varken) en maximale (opzet op 0,8 m²/varken) hokbezetting.
Op 21 weken leeftijd, wanneer de vleesvarkens zwaarder en dus ook gevoeliger waren voor hittestress, werd er een kunstmatige hittegolf van 7 dagen geïnduceerd met behulp van een hittekanon. Tijdens de kunstmatige hittegolf werd er naar een binnentemperatuur van 30 °C en een relatieve vochtigheid van 40-50% gestreefd. Voor, tijdens en na de kunstmatige hittegolf werden de rectale temperatuur en de ademhalingsfrequentie geëvalueerd, en dit telkens op 3 verschillende tijdstippen. Aan de hand van deze parameters kon er bepaald worden hoe goed de dieren met hittestress konden omgaan.
Effect op de rectale temperatuur
Zoals te zien in figuur 1, hadden de vleesvarkens die gehuisvest werden bij minimale hokbezetting (1,3 m²/varken) een zichtbaar lagere gemiddelde rectale temperatuur dan de dieren die waren gehuisvest bij hogere hokbezettingsgraden. Zowel voor, tijdens als na de kunstmatige hittegolf verschilde de rectale temperatuur van de groep met minimale hokbezetting ongeveer 1 °C van de rectale temperatuur van de andere 2 groepen.
Dieren die met minder dieren per m² waren gehuisvest, konden hun interne metabole temperatuur duidelijk op peil houden. Dit zal vooral te maken hebben met de verminderde stralingswarmte uitgaande van de hokgenoten. Daarnaast hadden zij ook een groter beschikbaar vloeroppervlak om warmte te verliezen via geleiding. De rectale temperatuur van de groepen die op 1,0 en 0,8 m²/varken waren gehuisvest, waren ongeveer gelijk. Dit wijst erop dat zelfs vanaf een hokbezetting lager dan 1,0 m²/varken een verhoogde rectale temperatuur optreedt. Dit is een gevolg van een verminderd vermogen om voelbare warmte te verliezen door de hogere hokbezettingsgraad.
Effect op de ademhalingsfrequentie
De ademhalingsfrequentie (aantal flankbewegingen/min) is een van de eerste fysiologische veranderingen die optreden bij hittestress, aangezien vleesvarkens vanaf een bepaald punt vooral afhankelijk zijn van warmteverlies door verdamping.
In alle groepen was er een duidelijke stijgende trend in de gemiddelde ademhalingsfrequentie wanneer de kunstmatige hittegolf werd geïnduceerd, zoals te zien in figuur 2. Bovendien was er weinig verschil in gemiddelde ademhalingsfrequentie tussen de groepen met verschillende hokbezetting. Aangezien de ademhalingsfrequentie een maat is voor latent warmteverlies (warmteverlies via verdamping), kan een vergelijkbare ademhalingsfrequentie van alle groepen erop wijzen dat hokbezettingsgraad geen invloed heeft op deze wijze van warmteverlies.
Hokbezetting is belangrijk
Om hittestress bij vleesvarkens te voorkomen, is het belangrijk om vroegtijdig maatregelen te nemen. Een van deze maatregelen kan een lagere hokbezettingsgraad zijn. Wanneer de dieren meer ruimte hebben, kan een stijging van de rectale temperatuur voorkomen worden. Dit geeft weer dat vleesvarkens in staat zijn om hun interne lichaamstemperatuur te behouden, wat voordelig kan zijn in perioden van hittestress.
Een lagere hokbezetting stelt de dieren in staat om, in tegenstelling tot dieren gehouden aan hogere bezettingsdichtheden, de overtollige warmte kwijt te geraken via straling en direct contact met de koudere vloer. De hokbezettingsgraad heeft geen invloed op de latente warmteverliezen.
