Alle warmblütigen Lebewesen benötigen Nahrung, um zu überleben und zu wachsen. Nährstoffe, die der Nahrung entnommen werden, werden als Brennstoffe für die zahlreichen Vorgänge im Körpers benutzt. Die Ergebnisse des Verbrennens dieser Brennstoffe ist das Freisetzen von Energie, der Zellaufbau für das Wachstum und die Produktion von Abfallprodukten, die Wasser, Kohlendioxyd und Harnstoff beinhalten. Harnstoff, das Hauptnebenprodukt des Eiweißstoffwechsels wird fast ausschließlich durch die Leber hergestellt. Harnstoff ist hochgiftig fr Säugetiere. Die Leber transportiert ununterbrochen Harnstoff ins Blut, wo es durch die Nieren herausgefiltert und konzentriert im Urin ausgeschieden wird. Aus diesem Grund ist Nierenversagen auch tödlich.

Befindet sich der Harnstoff erst einmal außerhalb des Körpers des Säugetieres, wird er von bestimmten natürlich vorkommenden Bakterien als Energiequelle eingenommen, und durch diesen Stoffwechsel entsteht dann als Nebenprodukt das Ammoniak. Ammoniak ist ein farbloses Gas mit einem sehr strengen störenden Geruch, das man bei einem Gehalt von mehr 50 ppm (Teile pro Million) in der Luft riechen kann. Coon (1970) stellte bei Meerschweinchen schon eine reduzierte Reaktion des Immunsystems bei nur 90 ppm fest. Ammoniak ist in hohem Masse wasserlöslich und löst sich im Wasser auf, das die Haut der Nasenwege (Nasenschleimhaut) und Luftröhre feucht hält. Dahlman (1963) fand heraus, dass über 70 % des Ammoniaks durch die Nasenschleimhaut absorbiert wird und studierte auch die Auswirkungen. In der Nasenschleimhaut befinden sich zwei spezialisierte Zellen. Die eine ist die Becherzelle, so genannt nach ihrer Form. Diese Zelle sorgt für die Schleimproduktion, die zur Oberfläche der Nasenschleimhaut ausgeschieden wird und die Oberfläche der Atemwege wie eine Art klebriges Fliegenpapier bedeckt. Außerdem hat die Nasenschleimhaut Millionen von winzigen, mikroskopischen, peitschenartigen Wölbungen - die Flimmerhärchen, welche die Schwänze der zweiten Art von spezialisierter Zelle sind. Die Aufgabe dieser Flimmerhärchen ist es, den Schleim durch rasche wellenartige Bewegungen die Atemwege hinauf und aus ihnen hinaus zu transportieren. So dient der Schleim dazu, in der Luft befindliche Staubpartikel, Bakterien und andere schädliche Stoffe festzuhalten und aus dem Atmungssystem hinauszubefördern. Dahlman fand heraus, dass die normalen Bewegungen der Flimmerhärchen erheblich eingeschränkt wurden, wenn der Rachen und die Nasenwege Ammoniak ausgesetzt waren. Bei hohen Dosen war eine regelrechte Zerstörung der oberflächlichen Nasenschleimhautschichten zu finden. Gamble und Clough (1976) fanden heraus, dass die Flimmerhärchen und die Becherzellen vollkommen verschwanden, wenn dieses Zellgewebe für 8 Tage hohen Konzentrationen von Ammoniak (200 Teile per Million) ausgesetzt wurde. Sie wurden regelrecht vergiftet. Es wurde außerdem beobachtet, dass die Dicke der Nasen- und Rachenwände sich verdreifachten, wodurch der effektive Durchmesser der Nasenwege und verengt wurde.

Sie werden sich fragen, ja und, was soll das alles? Die oberen Atemwege sind beim Meerschweinchen und anderen Kleinnagern die erste Verteidigungslinie der Lunge gegen in der Luft befindliche, Infektionen hervorrufende Organismen. Werden nun die Atemwege durch den Einfluss von Ammoniak verengt, müssen die Tiere schwerer atmen, um die gleiche Menge Luft zu bekommen. Dadurch gelangen Bakterien schneller in die Lunge.

Dazu kommen Faktoren, die die Menge von Ammoniak erhöhen können, und zwar

- die benutzte Art von Einstreu
- die Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit
- die Populationsdichte pro Käfig (Overcrowding)
- die mechanische Ventilation (auch beeinflusst durch die Bauart der Käfige)
- die Häufigkeit der Käfigsäuberung

Als Einstreu eignet sich am besten Material, das am meisten Flüssigkeit absorbieren kann. Hierbei spielt aber auch die Luftfeuchtigkeit eine große Rolle, denn je höher sie ist, um so schneller hat sich die Einstreu vollgesaugt. Das gleiche gilt natürlich auch für die Anzahl der Tiere in einem Käfig. Je mehr Tiere auf einem bestimmten Raum sind, um so mehr Urin fällt an und um so schneller wird Ammoniak in größerer Menge freigesetzt, weil das Einstreumaterial nichts mehr aufsaugen kann. Dies heißt, dass man die Käfige um so häufiger neu einstreuen muss, je mehr einer oder mehrere der obigen Faktoren den Ammoniakgehalt der Luft erhöhen. Extrem wichtig ist die Ventilation. Es muss immer und zu jeder Jahreszeit gewährleistet sein, dass ausreichend frische Luft in den Raum gelangt, um die Ammoniakkonzentration so zu verdünnen, dass sie untere dem gesundheitsschädlichen Niveau liegt (am besten durch entsprechende Ventilatoren, die verbrauchte Luft absaugen und frische Luft ansaugen).

Der Versuch, auf Kosten der Luftqualität eine gleichbleibende, optimale Temperatur im Stall zu haben, ist das Schlimmste, was man machen kann, z. B. das Abdichten, um im Winter die Kälte und im Sommer die Hitze abzuhalten. Bei frischer Luft, vertragen Meerschweinchen Kälte und Hitze viel besser als gemäßigte Temperaturen bei schlechter Luftqualität.