第一节 热平衡与温热环境
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外界环境诸因素中，除饲料因素外，温热环境与动物营养关系最为密切。温热环境不仅直接影响动物的采食量、代谢和产热，而且可导致饲料能量在动物体内分配和利用效率的改变，最终导致动物对各种营养物质的需求量及其与能量比率的改变。
一、热平衡
(一)热平衡的概念
动物的产热量和散热量相等即为热平衡。动物机体在正常代谢过程中，不断产热和散热，作为恒温动物的哺乳动物和家禽，必须使散热量和产热量达到平衡，才能维持体温的相对恒定，保证机体各器官组织执行正常的生理机能。动物的产热和散热概括如图15-1所示。
（二）热平衡的调节
动物体的热平衡受体温调节中枢的控制，该中枢主要位于下丘脑。环境温度变化时，存在于皮肤和内脏器官的温度感受器将信号传递给体温调节中枢，反馈调节内分泌激素（甲状腺素、去甲状腺素等）的分泌，使动物的生理代谢、形态和行为发生改变，进而调节其产热能力、隔热作用和散热能力来维持体温的恒定。
热平衡的调节方式有两种：
1．物理性调节 指动物通过调整姿势、增减体表面积、扩张或收缩体表血管、改变被毛或羽毛覆盖情况等来调节体热散失程度的方式。
2．化学性调节 指动物通过提高体内养分代谢速度和肌肉节律性收缩（寒颤）来提高产热量或增加呼吸次数（如热性喘息）来提高散热量的方式。
物理性调节不涉及代谢率的改变，只能改变散热量。环境温度稍有变化，物理性调节就会发挥作用，如当环境温度开始下降时，动物以躯体蜷缩或集堆、被毛竖立、体表血管收缩等来减少散热；当环境温度升高时，动物以伸展躯体、逃避日光照晒、戏水、体表血管舒张、汗腺分泌增加等来增大散热。化学性调节通过提高代谢率来调节产热量和散热量。化学调节在环境温度过高或过低时发挥作用，环境温度过低时增加产热，环境温度过高时增加散热。
二、温热环境
（一）温热环境的概念
温热环境包括温度、相对湿度、空气流动、辐射及热传递等因素，他们共同作用于动物，使动物产生冷或热、舒适与否的感觉。温热环境常用综合指标来评定，如有效环境温度(Effective Ambient Temperature,简称EAT)。EAT不同于一般环境温度，后者仅仅是用温度计对环境温度的简单测定值；而EAT是动物在环境中实际感受的温度。如相同温度而湿度不同，动物的感受不同。用EAT来反映温热环境非常有用，但定量比较困难。
（二）温热环境的划分
根据动物对温热环境的反应，温热环境划分为温度适中区(Thermoneutral zone；缩写TNZ)、热应激区和冷应激区。
1．温度适中区 也称为等热区。在此温度范围内，动物的体温保持相对恒定，若无其它应激（如疾病）存在，动物的代谢强度和产热量正常。等热区的下限有效环境温度称为下限（最低）临界温度（LCT）；上限有效环境温度称为上限临界温度（UCT）。在等热区中，温度偏低方向有一段区域最适合动物生产和健康，称为最适生产区。在此区域，动物的代谢强度和产热量保持生理最低水平，动物依靠维持和生产过程所释放的热量就可以补偿向环境散失的热量，不需要增加代谢产热速度就能维持体温恒定。
在等热区内，动物的热平衡调节方式主要是物理调节。
2．热应激区 指高于上限临界温度的温度区域。在热应激区，动物除自身的产热外，还从环境中接受了大量的辐射热，仅依靠物理性调节不能把热散失，难以保持体温恒定。这时动物机体开始运用化学调节，提高代谢强度来增强散热，以维持体温恒定，例如：动物心跳加快、出汗、热性喘息等，但代谢率提高又会增加产热量，因此，动物体温能否保持恒定，取决于所增加的散热量与总产热量之间的平衡。当外界有效环境温度持续升高，多余热量无法散失时，动物体温开始升高，直至热死。
3．冷应激区 指低于下限临界温度的温度区域。在冷应激区，动物散失到环境的热量增加，单靠物理性调节难以保持体温恒定，必须利用化学调节来增加产热。如果这种产热方式达到最大值时还不能弥补机体的热量损失，动物体温开始下降，直至冻死。
有效环境温度与动物的体温、产热、散热相互关系如图15-2所示。值得注意的是: 动物的温度适中区、下限临界温度与上限临界温度都受动物因素（体重、皮毛隔热性能、组群、机体状况、品种类型、年龄、气候驯化）、营养因素（如：饲养水平）和不同环境组分的温热效应（气流、大气和建筑结构的温度、垫草及地板类型、相对湿度）的影响。
总产热的虚线段表示饥饿时产热; A-冻死点; B-代谢顶峰与降温点; C-LCT; D-UCT; E-升温点; F-热死点
引自NRC, （1981).
从动物生产来看，有效环境温度处于等热区尤其在最适生产区时，饲养动物最为适宜，经济上最为有利。但实际生产中，环境温度偏离等热区的情况时有发生，如我国南方夏季高温持续期长，而北方冬季过于寒冷。因此，需要了解温热环境对动物营养的影响，并寻求缓解冷热应激的营养调控措施，以保证较高的动物生产性能。
