Utilização de Sistema Fuzzy para Predição de Frequência Respiratória de Frangos

Using of Fuzzy System to Predict Respiratory Rate of Broilers

ABSTRACT - Respiratory rate is used to evaluate animals’ thermal stress the. The objective of this work was to evaluate respiratory rate of broilers submitted to different intensities and lengths of thermal stress and to develop a technological package based on fuzzy set theory. A total of 210 broilers were used. A dry bulb temperature (tbs) was tested for 4 days. Respiratory movements were monitored for 1 minute to obtain respiratory rate per minute. A fuzzy model was elaborated based on respiratory rate using as input variables dry bulb temperature and the length of thermal stress period to obtain an output variable respiratory rate (mov / min). The fuzzy model was approved in respiratory rate during a heating phase, with a 1.59% error, when it was related to the data obtained and simulated by the fuzzy system. The fuzzy model can be used for pre-editing physiological bird variables when there were not on thermoneutral zone.

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Introdução

Um dos fatores que mais contribuem para o desempenho de animais de produção é o ambiente em que estão alocados. Desta forma é de suma importância ter conhecimento das condições em que os animais se encontram. Uma das formas de se avaliar o conforto dos animais é por meio da frequência respiratória, a qual esta correlacionada com diversos fatores estressantes podendo alterar a produtividade. Em um ambiente de produção de aves, pode haver muitos fatores estressantes que afetam o desempenho dos animais, tais como a temperatura do ar, umidade relativa e velocidade do vento entre outros. Esses fatores podem favorecer a ocorrência de comportamentos atípicos sociais, maternal e também afetar o consumo, podendo ser utilizados como indicadores de estresse. Diante do exposto, este estudo objetivou predizer a frequência respiratória de frangos submetidos a diferentes intensidades e durações de estresse térmico, e, desenvolver um pacote tecnológico com base na teoria dos conjuntos fuzzy.

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Revisão Bibliográfica

O desenvolvimento do pintinho em condições ambientais de termoneutralidade, em particular na primeira semana de idade, é condição primordial para o desenvolvimento futuro do animal, pois influenciará de maneira marcante o peso corporal e a conversão alimentar da ave até a idade de abate (Andrade, 2014). A variação na frequência respiratória (FR) é uma das principais alterações que ocorrem quando o animal é mantido fora de sua zona de termoneutralidade, sendo esta a primeira resposta fisiológica que as aves utilizam no intuito de manter e controlar sua homeotermia (Ferreira, 2005). Dentre as metodologias direcionadas para a tomada de decisão e para ações mais precisas dos produtores, a utilização do sistema fuzzy como ferramenta de suporte à decisão nas áreas de ambiência tem contribuído para o avanço e a velocidade das pesquisas em produção avícola (Tolonet al., 2010).

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Materiais e Métodos

Os dados foram coletados em 4 túneis de vento climatizados instalados com o propósito de se obter diferentes condições térmicas no Laboratório de Modelagem Matemática e Ambiência Animal localizada no Departamento de Engenharia (DEG) da UFLA. Foram utilizados 210 frangos de corte machos e fêmeas com idades entre 2 e 5 dias da linhagemCobb®. As avaliações foram realizadas em 4 baterias com duração de 5 dias. Em cada bateria, foi testado uma das 4 temperaturas do bulbo seco (27 ˚C, 30 ˚C, 33 ˚C e 36 ˚C), a partir do 2º dia de vida. Os níveis das temperaturas foram selecionados considerando os intervalos de temperaturas ótimas recomendadas pela literatura para a 1ª semana de vida das aves (Cony & Zocche, 2004), tendo os seus limites inferior e superior extrapolados para se gerar condições de desconforto por frio e calor. Em cada túnel de vento houve uma variação da duração do estresse térmico: 1, 2, 3 ou 4 dias. Os movimentos respiratórios das aves foram monitorados durante 1 minuto para se obter a frequênciarespiratória (mov.min^-1). Um modelo fuzzy foi elaborado com base na FR de pintinhos das linhagens Cobb® durante a fase de aquecimento, expostos a estresse térmico em diferentes intensidades e diferentes tempos de duração, utilizando como variáveis de entrada a temperatura do bulbo seco(tbs) e a duração do estresse térmico (DE, dias) para se obter a variável de saída frequência respiratória (FR).

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Resultados e Discussão

  Os intervalos admitidos para as variáveis de saída foram caracterizadas por curvas de pertinência trapezoidais (Figura 1), por melhor  representarem os dados. O modelo fuzzy mostrou-se adequado em predizer a FR dos pintinhos durante a fase de aquecimento, com um erro percentual de 1,59%, quando se relacionou os dados obtidos experimentalmente (Figura 1) e os simulados pela lógica fuzzy. A superfície apresentada na Figura 2 ilustra a interação entre as variáveis de entrada (DE e Tbs em °C) e a variável de saída (FR) simulados pelo sistema fuzzy. Na Figura 2 é possível observar que a menor FR obtida durante o experimento foi de 45 mov. min-1 para pintos de corte expostos a temperatura de 36°C e 27°C com 1 dia de estresse no 2º dia de vida. Em recente estudo, Marchini et al. (2007), encontraram FR variando de 48 a 57 mov. min-1 durante a 1ª semana de vida das aves criadas em temperatura de conforto de 33°C. Dessa forma, pode-se afirmar que apesar da variação da temperatura do bulbo seco, as aves apresentaram FR próximos dos limites considerados como conforto pela literatura. Ao analisar as condições em que as aves estavam expostas, a temperatura de 27°C (Figura 2) foi a que apresentou maior variação na FR, oscilando de 45 a 80 mov. min-1 nas aves submetidas a estresse por 1 ou 4 dias, respectivamente. De acordo com Schiassi et al. (2015), na fase inicial de vida os frangos de corte são bastante sensíveis a baixas temperaturas. Por isso, podem usar de adaptações comportamentais, como, por exemplo, abertura de asas, dispersão ou agrupamento em relação às outras aves a afim de, manter a temperatura corporal. Essa movimentação por parte dos animais para tentarem se adaptar as condições climáticas adversas pode ser um dos causadores da a grande variação da FR quando as aves foram expostas a temperatura de 27°C por 4 dias.  

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Conclusões

Foi possível desenvolver um modelo fuzzy para predição da frequência respiratória de pintinhos na fase de aquecimento submetidos a estresse térmico. Com a utilização do sistema fuzzy desenvolvido foi possível avaliar o efeito do estresse térmico na alteração da frequência respiratória dos pintinhos.

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Gráficos e Tabelas

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Referências

• ANDRADE, Maria de Fatima de Souza. "Influência da treonina sobre o desempenho e a morfometria intestinal de frangos de corte submetidos a estresse por calor de 1 a 15 dias de idade." (2014).
• CONY, A. V.; ZOCCHE, A. T. Manejo de frango de corte. In: MENDES, A. A.; NÃÃS, I. A.; MACARI, M.
• (Eds.). Produção de frangos de corte. Campinas, SP: FACTA, 2004, p. 117-136.
• Ferreira, Rony Antonio. Maior produção com melhor ambiente para aves, suínos e bovinos. Aprenda Fácil, 2005.
• MARCHINI, C. F. P.; SILVA, P. L.; NASCIMENTO, M. R. B. M.; TAVARES, M.. Frequência  respiratória e temperatura cloacal em frangos de corte submetidos ã temperatura ambiente cíclica elevada. Archieves of Veterinary Science, Curitiba, v. 12, n. 1, p. 41-46, 2007.
• SCHIASSI, L.; JUNIOR, T. Y.; FERRAZ, P. F. P.; CAMPOS, A.T.; SILVA, G. R. E. , ABREU, L. H. P.
• Comportamento de frangos de corte submetidos a diferentes ambientes térmicos. Eng. Agríc. Jaboticabal, v.35,n. 3,p. 390-396, June 2015. Acessado em: 18 Nov. 2015. http://dx.doi.org/10.1590/1809-4430-Eng.Agríc.v35n3p390-396/2015
• TOLON, Y.B., BARACHO, M.S., NÄÄS, I.A., ROJAS, M. E MOURA, D.J. 2010. Ambiências térmica, aérea e acústica para reprodutores suínos. Engenharia. Agrícola. Jaboticabal, v. 30, n. 1,p.1-13, jan./fev. 2010.