Basi fisiologiche del benessere animale. Prof. Vincenzo Carcangiu Dipartimento di Medicina Veterinaria Università degli Studi di Sassari

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1 Basi fisiologiche del benessere animale Prof. Vincenzo Carcangiu Dipartimento di Medicina Veterinaria Università degli Studi di Sassari

2 UN PO DISTORIA SUL BENESSERE Pubblicazione nel 1964 del libro di Ruth Harrison Animal Machine Pubblicazione del Brambell Report nel rivisitazione da parte British Farm Animal Welfare Council del Report del Brambell Commitee

3 IL BENESSERE ANIMALE Secondo il Farm Animal Welfare Council (FAWC) del Regno Unito, l animale deve essere libero: dalla fame, sete e malnutrizione (alimentazione idonea); dal disagio termico e fisico (disponibilità di ricovero confortevole); dal dolore e dalle malattie; di riprodurre modelli comportamentali normali; dalla paura e dallo stress.

4 IL BENESSERE ANIMALE Il benessere è uno stato di salute completa, sia fisica che mentale, in cui l animale è in armonia con il suo ambiente (Hughes, 1976) Il benessere di un organismo è il suo stato in relazione ai tentativi di adattarsi all ambiente che lo circonda (Broom, 1986)

5 Stress : termine derivato dalla fisica (forza che, applicata ad un corpo solido, lo deforma per compressione, trazione o torsione) introdotto in biologia dal fisiologo americano Walter Cannon (seconda decade del 1900) per indicare qualsiasi fattore in grado di alterare le normali funzioni fisiologiche e psicologiche dell organismo

6 Omeostasi : (dal greco homoio = simile, stabile e stasis = stato, condizione) equilibrio stabile dell organismo insieme di parametri biochimici e fisiologici variabili entro limiti ristretti e regolati da meccanismi omeostatici

7 stimoli stressanti di varia natura attivazione del sistema simpatoadrenomidollare

8 Reazione di lotta-fuga (fight-flight reaction) reazione integrata ed aspecifica messa in atto dall organismo in situazioni di emergenza

9 Hans Selye (fisiologo ungherese, 1936): stress come insieme delle modificazioni aspecifiche che compaiono in un organismo esposto all azione di un agente stressante, indipendentemente dalla natura di esso

10 Sindrome Generale d Adattamento 1. Reazione d Allarme 2. Fase di Resistenza 3. Fase di Esaurimento

11 Agenti Stressanti Alterazione dell Omeostasi = STRESS Attivazione del Sistema dello Stress Risposte adattative neuro-endocrine (risposte periferiche) e comportamentali (risposte centrali)

12 Risposte adattative allo stress Comportamentali: Aumento dello Stato di Veglia e di Allerta Aumento della Vigilanza, dell Attenzione e delle Capacità mnemoniche Soppressione dell interesse per il cibo Soppressione dell attività sessuale Fisiche: Aumento dell Irrorazione del Sistema Nervoso Centrale e dei Muscoli Scheletrici Aumento dell Attività Cardiaca e della Pressione Sanguigna Aumento della Funzione Respiratoria Aumento della Glicolisi, della Gluconeogenesi e della Lipolisi Inibizione della funzione gonadica Contenimento della risposta infiammatoria ed immunitaria

13 L attivazione della risposta allo stress dipende da: intensità dello stress stato fisico del soggetto esperienze precedenti fattori genetici risposta individuale

14 Sistema dello Stress Componenti centrali : - Locus coeruleus - Nucleo paraventricolare dell ipotalamo Componenti efferenti periferiche : - Sistema simpatoadrenomidollare - Asse ipotalamo-ipofisi-surrene

15 Sistema Simpatoadrenomidollar e Sistema Nervoso Simpatico Midollare del surrene azione rapida, immediata (W.B. Cannon: fight-flight reaction)

16 Sistema Nervoso Simpatico Locus coeruleus noradrenalina

17 Midollare del surrene

18 Principali effetti dell attivazione generalizzata del sistema simpatoadrenomidollare: Sistema cardiovascolare: tachicardia, aumento della forza di contrazione e della gittata cardiaca, vasocostrizione nei distretti cutaneo, splancnico, e renale, ridotta resistenza al flusso a livello muscolare Apparato respiratorio: broncodilatazione, iperventilazione Cute e annessi: pallore o a volte cianosi, brividi, piloerezione Apparato gastroenterico: inibizione della motilità intestinale ed arresto dei processi digestivi Effetti metabolici: aumento della glicogenelisi e gluconeogenesi epatica, stimolazione della lipolisi nel fegato e nel tessuto adiposo, stimolazione della glicogenolisi in cuore e muscoli

19 CRH = corticotropin Asse ipotalamo-ipofisi-surrene releasing hormone Nucleo paraventricolar e

20 Corticale del surrene

21 Mineralcorticoidi : aldosterone Glucocorticoidi: es. cortisolo Steroidi sessuali

22 Alcuni effetti dei glucocorticoidi: &Metabolici: inibizione secrezione insulina, stimolazione della gluconeogenesi epatica, inibizione della sintesi ed aumento del catabolismo proteico (eccetto fegato), induzione enzimatica epatica Anti-infiammatori: soppressione di rilascio e/o produzione di mediatori dell infiammazione (prostaglandine, leucotrieni, istamina,serotonina, bradichinina, ecc.), riduzione della dilatazione dei capillari e della componente liquida e cellulare dell essudato, riduzione della mobilizzazione dei leucociti verso il sito di flogosi Immunosoppressivi

23 Eustress (dal greco eu: buono) finalizzato a raggiungere una condizione di adattamento psico-fisico individuale all ambiente; sollecitazioni proporzionate alle capacità di risposta dell organismo, reazione neuroendocrina e psichica armoniosa ed adeguata Distress (dal latino dis: cattivo) sollecitazione che eccede le capacità di risposta (causa stressogena fisica o psichica di intensità istantanea estremamente elevata oppure prolungato stillicidio di situazioni stressanti di minore entità ma continuative) o sollecitazione troppo povera

24 Possibili effetti negativi dello stress: Soppressione della Risposta Infiammatoria ed Immunitaria Alterazioni della funzione riproduttiva e produttiva Disturbi comportamentali

25 Effetti dello stress sulla risposta infiammatoria / immunitaria: -L assunzione che lo stress influenzi il sistema immunitario deriva dall osservazione di un aumento dell incidenza di malattie in animali esposti ad ambienti molto stressanti (Moberg et al., 2001) Effetti dei glucocorticoidi: Sul movimento dei leucociti neutrofilia, linfopenia, eosinopenia, basopenia, monocitopenia / monocitosi (cane) leucogramma da stress Sulla funzione leucocitaria (es. inbizione adesione neutrofili all endotelio, diminuzione di attività delle cellue NK, ecc.) Sulla produzione di fattori umorali inibizione di produzione e attività di citochine ed altri mediatori della flogosi (es. IL-1, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, TNF-α, IFN-γ, ecc.) Sull equilibrio tra linfociti Th1 e Th2

26 Effetti dello stress sull attività endocrina: Inibizionedell asse ipotalamo-ipofisi- gonadi Ruolo di: - CRH - glucocorticoidi - oppioidi endogeni - prolattina Kyrou e Tsigos (2008) Hormones 7(4): ml

27 Fonti di stress negli animali domestici: Interazioni animali ambiente Cambio di ambiente brusco e radicale Trasporto, Spostamenti Caldo-Freddo, Umidità e Ventilazione, Rumore, Luce Brusco cambiamento del regime alimentare Digiuno, Sete

28 Interazioni tra animali Gerarchie sociali, Competizione Isolamento per l animale sociale Svezzamento e Rimescolamento Sovraffollamento Interazioni animali uomo

29 Principali aspetti della legislazione dell Unione Europea (UE) in materia di benessere animale &Protezione degli animali negli allevamenti & Benessere degli animali durante il trasporto &Protezione degli animali durante la macellazione e l'abbattimento (introduzione di procedure operative standard, formazione del personale, utilizzo di nuovi dispositivi) & Protezione degli animali da laboratorio & Protezione degli animali selvatici in giardini zoologici

30 Indicatori dello stato di benessere: legati all animale: - fisiologici - patologici (es. presenza di malattie) - produttivi - comportamentali legati all ambiente di vita legati alla gestione degli animali e/o degli allevamenti legati al rapporto uomo-animale (es. qualità e quantità delle interazioni, preparazione del personale)

31 Metodi di valutazione del benessere animale: valutazione della risposta biologica (neuro- endocrina e comportamentale) valutazione dei cambiamenti di funzioni biologiche valutazioni epidemiologiche e bio-statistiche su fonti di dati clinici, anatomo-patologici, riproduttivi o di efficienza zootecnica

32 -Metodi atti ad evidenziare situazioni stressanti acute, applicati a ridosso di tali eventi: risposte a breve termine di tipo comportamentale, alterazioni di parametri fisiologici, alterazioni delle carni alla macellazione (es. frequenza cardiaca e respiratoria, ormoni, enzimi, prodotti metabolici, alterazione PSE delle carni) -Metodi atti ad evidenziare situazioni stressanti croniche: valutazione di parametri ormonali ed immunitari valutazioni bio-statistiche su resistenza alle malattie e longevità, funzioni riproduttive, crescita e incrementi ponderali, attività produttiva (es. latte) osservazioni di disturbi comportamentali correlati allo stress cronico

33 Parametri fisiologici ed ematici: frequenza cardiaca e respiratoria, esame emocromocitometrico, glicemia, cortisolo, progesterone e testosterone, colesterolo, trigliceridi, calcio attività muscolare: acido lattico, creatin-fosfochinasi (CPK), aspartato aminotransferasi(ast) & Cortisolemia: valore a cui si attribuisce maggiore importanza per valutare lo stato di benessere; tuttavia: il prelievo ematico può rappresentare un evento stressante può essere preferibile l utilizzo di tamponi salivari, campioni di urina, feci o pelo necessità di stabilire se condizione di stress negativo o stato di eccitazione positiva per l animale particolari stressor possono non determinare come risposta un aumento del cortisolo, ma solo una reazione comportamentale

34 Valutazione di parametri immunitari: -Non risente in linea generale delle alterazioni legate alle manualità di prelievo dei campioni -Si basa su parametri oggettivabili e non su giudizi soggettivi, come i parametri comportamentali -Non richiede tempi prolungati di osservazione come i parametri comportamentali -Fornisce dati predittivi sulla possibile evoluzione di condizioni di scarso benessere verso patologie conclamate

35 PERCHE IL BENESSEREANIMALE? a) LoPRETENDE la Comunità Europea che conl istituzionedel principio di condizionalità premia economicamente chi rispetta il benessere animale (Reg. (CE) 1698/05; Reg. (CE) 1782/2003) benessere = contributi PAC b) LoVUOLE il consumatore con la prospettiva chediverràrealtà di una etichettatura [Parere CESE COM(2009)584 definitivo -(2011/C 21/08)] benessere > qualità > prezzo di vendita c) Lo ESIGE il management di contenimento dei costi contestuale alla ottimizzazioni delle performances produttive > benessere > reddito

36 IL BENESSERE ANIMALE E LA SICUREZZA ALIMENTARE FONTE Fattori di stress e condizioni di scarso benessere potrebbero avere come conseguenza una maggiore predisposizione degli animali alle patologie e ciò potrebbe diventare un rischio per i consumatori, come ad esempio nel caso delle più diffuse tossinfezioni alimentari, causate da Salmonella spp., Campylobacter spp.ede.coli.

37 Quale BenessereAnimale? Benessere produttivo Benessere sanitario Benessere previsto dai limiti normative Benessere superiore agli standard riconosciuti Disponibilità e richiesta di prodotti animal welfare friendly Etichettatura Mercato

38 RIBECA Standard tecnici Abbeverata G R A Z IEPER L ATTENZIONE