О пользе инфракрасного излучения

Физиологическое воздействие и свойства ИК-излучений различных диапазонов при применении в животноводстве и птицеводстве

лампа ик-диапазона У многих слово «излучение» вызывает отрицательные эмоции. Но именно излучения и стали первопричиной появления жизни на Земле. Ведь мы буквально купаемся в них. Всё живое использует в той или иной мере различные его виды. Основной их источник – Солнце, а важнейшие из них – ультрафиолет, видимое и инфракрасное (ИК). Другие виды либо весьма мало влияют на живые организмы, либо бесполезны при интенсивности меньше или равной солнечной. Но при значительных превышениях уровней любого из них они становится смертельными для человека и всего живого. Посему бояться следует не излучений, а их запредельно высоких уровней.

Наименее полезен для живых существ ультрафиолет, убивающий всё живое. Но при малых интенсивностях, порядка солнечных, он убивает только вредные микроорганизмы, тем самым защищая животных от многих заболеваний. Однако такая активность воздействует на клетки любых живых существ, вызывая в них мутации. Поэтому, по большому счёту, именно ультрафиолет и радиоактивность, привели к такому разнообразию животного и растительного мира на планете, что мы наблюдаем.

О пользе видимого излучения говорить, наверное, не стоит, ибо его роль в жизни человека и животных, очевидна. Но отметим, что разные участки видимого спектра вызывают разные физиологические реакции у птиц, животных и растений. У растений, например, красный (650–675 нм) и синий (420–435 нм) свет способствует синтезу хлорофилла.

 

Ниже видимого расположен спектр лучистой энергии, являющейся основным источником жизни на Земле. Это ИК диапазон – вид излучения, переносящий тепло от Солнца к периферии. В сравнении с видимым, занимающим весьма узкий – от 0,78 до 0,38 мкм участок, он простирается от 0,78 до 2000 мкм. Если исключить его из солнечного спектра, оставив видимую часть, человек, даже находясь на ослепительно-ярком свете, будет ощущать только космический холод.

«Лучи жизни» и физиология

Тепло – это несущая жизнь энергия, и определяется она длиной волны. С уменьшением длины волны, увеличивается энергия квантов. Поэтому, чем ближе длина волны к оптическому диапазону, тем больше энергии переносится. В силу особенностей солнечного спектра основная тепловая энергия переносится в диапазоне длин волн 5–20 мкм, которые назвали «лучами жизни».

Эти лучи обогревают землю и всё сущее на ней. Излучатели в диапазоне «лучей жизни» просты, надёжны, дёшевы – это с коммерческой точки зрения. Но для более эффективного использования ИК спектра требуются уже знания физиологических процессов, происходящих в организме животных в результате вызванных ими фотоэффекта.

В отличие от условного физического распределения ИК диапазона на коротковолновый (0,74–2,5 мкм), средневолновый (2,5–50 мкм) и длинноволновый (50–2000 мкм) участки, в физиологии принята несколько иная, международная квалификация по степени воздействия на организм. Вот как она выглядит:

- зона A – ближняя, 0,7– 1,4 мкм, наиболее активное воздействие;

- зона B – средняя, 1,4–3 мкм, среднее по активности воздействие;

- зона C – далёкая, более 3 мкм, малое воздействие.

Кроме переноса тепла, ИК излучение может также воздействовать на различные ткани организма. Как и любое вещество, тело живых существ обладает определёнными оптическими свойствами. В зависимости от длины волны одна часть излучения, попадающего на поверхность тела, отражается, другая рассеиваться, третья поглощается поверхностными кожными покровами, а четвёртая проникает вглубь к различным тканям организма, вызывая в них различные оптико-химические процессы.

Наибольшим коэффициентом отражения обладают светлые участки кожи. Сильно опушённые шерстью или оперением кроме отражения имеют также повышенный коэффициент рассеивания. Оставшаяся часть проникает глубже. Например, у новорождённых поросят, глубина проникновения излучения в подкожные слои максимальна для ближнего ИК спектра и для красного света. Так при длине волны 0,7 мкм (красный свет) проникновение до 2–3 см, а максимальная глубина – до 6–7 см, отмечается в диапазоне 0,95 мкм.

Описанными параметрами обладают, известные животноводам, инфракрасные лампы типов ИКЗ и ИКЗК мощностью 250 Вт, которые в народе иногда так и называют – «поросячья лампа». Благодаря большой глубине проникновения ИК излучение преобразуется в тепло по значительному объёму тела и весьма быстро согревает животное.

В среднем диапазоне глубина проникновения постепенно падает, выделяясь отдельными пиками, а при длине волны более 3 мкм всё ИК излучение поглощается только верхними слоями кожи. Но и в поверхностных слоях кожи оно превращается в тепло, постепенно передавая его всему организму.

Однако это не всё, на что способны ИК лучи. При их правильной дозировке они улучшают циркуляцию крови в слоях проникновения, а также ускоряют метаболизм, тем самым способствуя наращиванию мышечной массы животных. У сосудов повышается проницаемость стенок, в результате быстрее происходит удаление токсинов, увеличивается скорость проникновения питательных веществ к жизненно важным органам. Всё это ускоряет развитие животных до товарных кондиций, увеличивает яйценоскость у птицы, а в целом уменьшает себестоимость продукции.

Кроме этого, ИК радиация обладает некоторым антисептическим воздействием даже в толще тканей, а на поверхности кожи уничтожает практически все микроорганизмы. Особенно эффективна она против различных грибков, находящихся на элементах конструкции клетки или загона для животных. Поэтому использование ИК приборов уменьшает заболеваемость среди молодняка и взрослых животных.

Зональный обогрев

Как правило, в небольших хозяйствах маточное поголовье содержится с молодняком в одном помещении. Но прогрев помещения до температуры необходимой молодняку отрицательно сказывается на здоровье взрослых животных и не увеличивает их продуктивность. Кроме того увеличивается перерасход электроэнергии на единицу продукции. Поэтому в целом такой метод технологически невыгоден.

И наоборот, температурный режим, необходимый для взрослых особей отрицательно сказывается на молодняке – появляются различные заболевания, увеличивается падёж. И даже если молодняк адаптируется к таким условиям, то необходимость внутреннего обогрева до нормальной температуры вызовет перерасход кормов, что также экономически невыгодно.

Именно для обеспечения температурных режимов для разных возрастных или видовых категорий живности, содержащейся в одном помещении, используется принцип зонального или местного обогрева.

Любой организм сам является источником ИК квантов определённых энергий, создавая собственное излучение некоторой мощности, что великолепно видно по приборам. Посему квантовая энергия и мощность ИК излучения, используемого в животноводстве не должны её превышать. Такое превышения в пересчёте на одну особь приводит к нежелательным изменениям в организме.

Благо такое случается редко, ибо животные сами могут регулировать в некоторых пределах мощность и энергию поступающего потока ИК квантов. Это наглядно видно на примере поросят. При недостаточной энергии и мощности поросята под излучателем образуют плотные кучки – это бывает, например, при большой высоте подвеса излучателя. При слишком высокой мощности поросята удаляются от источника, располагаясь кольцом. Под излучателем с правильно выбранной высотой и мощностью животные располагаются равномерно, не кучкуясь и не создавая «кольцо».

Типы ИК приборов

Облучатели условно разделяют на приборы «светлого» и «тёмного» типа. «Светлые» имеют температуру генератора – к примеру, вольфрамовой спирали – около +2000 °C и содержат в своём спектре значительную видимую составляющую. «Тёмные» имеют температуру генератора порядка +700 °C, в их спектре видимая часть полностью отсутствует и они намного долговечнее. Для обогрева молодняка пригодны оба типа.

Из «светлых» известны, например, такие ИК облучатели, как ОВИ-1 – ветеринарный и ОРИ-1 – рефлекторный для обогрева, оба выполнены на основе ИК ламп типа ИКЗ на 500 Вт, а также «ЛатвИКО» с лампой КИ-220. Они предназначены для таких крупных животных, как, например, телята.

Из «тёмных», используемых, например, для обогрева ягнят, известен прибор «Ирис», в котором используется запрессованная в керамику нихромовая спираль с электрической мощностью 250 Вт. Её рабочая температура около +750 °C. Конструктивно этот нагреватель взаимозаменяем с лампами типа ИКЗ. Достоинства «тёмных» приборов – отсутствие слепящего воздействия, что не нарушает суточный цикл животных. Особенно это важно при выращивании и обогреве птицы.


Брудер для выращивания суточных цыплят Для выращивания цыплят с суточного возраста, используются специализированные приборы, называемые брудерами. В них сочетается регулируемые световой и тепловой режимы. Например, выпускаемый в России индивидуальный брудер типа B-12 на базе облучателя марки ССПО с лампой ИКЗК красного цвета с мощностью 250 Вт. Он комплектуется также поилкой, кормушкой и запасной лампой.


В настоящее время ассортимент приборов для зонального ИК обогрева постоянно расширяется. Качество и долговечность их растёт и остаётся только наиболее грамотно выбрать аппаратуру, желательно известных и уважаемых брендов, чья продукция пользуется наивысшей популярностью у фермеров.

 

Следующие материалы:
Предыдущие материалы:

Обновлено 12.02.2015 08:26