家畜体内的水通过汽化吸热和水汽分子运动向周围环境散热。水由液态转化为汽态所需的热,称为蒸发潜热,单位为焦耳/克,其值为2493.66~2.343t,t为水温(℃)。故每克水在10℃、20℃和30℃时的蒸发潜热分别为2470焦耳、2447焦耳和2423焦耳。家畜体内的水通过皮肤和呼吸道蒸发。通过皮肤蒸发的形式有二,一是皮肤组织中的水通过上皮向外渗透,在皮肤表面蒸发,称为渗透蒸发,或称隐汗蒸发;二是通过汗腺分泌至皮肤表面而蒸发,称为出汗蒸发,或称显汗蒸发。家畜的泌汗机能一般较差(马和骆驼较强),且多为顶浆分泌汗腺,其蒸发散热作用较人的外分泌汗腺差。同时,家畜大多被覆毛羽,毛层内湿度大,对流作用差,汗液多在毛被表面或在毛尖蒸发,所吸收的热多来自于外界空气,故对畜体的散热作用显著减弱。此外,有些家畜无汗腺或无活动汗腺(如鸡、猪等),常以特殊行为反应来增加皮肤蒸发散热,如猪打泥滚,猫舔湿被毛等,而这些行为又多受条件限制。由于上述原因,大多数家畜在高温情况下的皮肤蒸发散热量占总蒸发散热量的比例,都明显低于人。通过呼吸道蒸发散热,是由于呼吸道粘膜表面湿润,温度高,水汽压大,当温度和水汽压较低的吸入空气通过呼吸道时,以对流和传导的方式得热,温度升高,而使其饱和水汽压增高,饱和差加大,因而呼吸道粘膜的水分得以大量蒸发,并随呼出气排出,而使畜体散热。呼吸道的散热过程,靠上呼吸道即可基本完成,故在高温时家畜多进行浅而快的呼吸(称为热性喘息),这不仅可以加强对流和蒸发散热,而且可以相对减少肺泡的气体交换,减弱因气体代谢加强而导致的产热增加,并避免因二氧化碳呼出过多而引起的血液碱中毒。家禽在热性喘息中,可通过咽喉搧动(喉颤)进行频率很高的浅呼吸,同时,其体内的气囊也参与呼吸蒸发散热,气囊总容积比肺大5~7倍,且只进行散热而无气体交换,这对无汗腺且羽毛厚密的家禽在高温时的体温调节有十分重要的意义。家畜的皮肤蒸发散热量与皮肤表面和空气之间的水汽压差、家畜有效蒸发体表面积以及风速成正比,并与蒸发表面的几何形状有关;而呼吸蒸发散热量与呼吸道表面和吸入空气之间的水汽压差、单位时间呼吸量成正比。家畜蒸发散热量与环境温度无直接关系。
由此可见,辐射、对流和传导三种非蒸发散热,除与家畜相应的有效散热体表面积成正比外,还都与家畜体表和环境之间的温差呈正相关。当环境温度低于或高于家畜体表温度时,家畜通过非蒸发散热而失热或得热。温差越大,失热或得热量越多,当两者温度相同时,因处于热平衡状态,家畜既不失热也不得热。家畜的蒸发散热与环境温度无直接关系,而与家畜蒸发表面和环境之间的水汽压差成正比。由于家畜皮肤和呼吸道表面的温度通常都高于气温,即使空气湿度已达到饱和,其水汽压也会低于畜体蒸发表面的饱和水汽压,故蒸发散热仍可进行。如果气温高达畜体蒸发表面温度,且空气湿度也达饱和时,畜体蒸发散热将停止,但这种情况在生产条件下极少发生,故家畜一般不会出现蒸发散热停止的现象,更不可能发生通过蒸发而由环境得热的情况。
由于非蒸发散热取决于畜体散热表面与环境之间的温差,故非蒸发散热量随环境温度升高而减少。而蒸发散热与环境温度无直接关系,故随环境温度升高,家畜散热总量中蒸发散热的比例加大,以保持体热平衡,特别是当环境温度接近或等于家畜体表温度时,非蒸发散热量甚微或停止,家畜必须依靠蒸发散热保持体热平衡。
除以上四种散热方式外,家畜摄入低于体温的饲料和水,也会造成失热。在高温季节,这种失热量较少,而在寒冷的冬季,其数量则不可忽视。例如,冬季用冷的块根喂牛,这些饲料从牛体吸收的热量,可占牛代谢产热量的1/7。有人建议,从畜体传导到饲料和饮水的失热量,可按每采食1千克比体温低1℃的饲料或饮水耗热3.14千焦计算。
了解家畜不同散热方式的概念及其影响因素,可以根据季节和环境的变化,采取促进或减少家畜散热的饲养管理措施和环境改善措施,以利于家畜的体热调节,提高畜牧生产,保障家畜健康。