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RAPPELS PHYSIOLOGIQUES SUR LA REPRODUCTION CHEZ LA VACHE
Etapes de la vie sexuelle et la puberté
Quatre périodes chronologiques correspondant chacune à un état particulier de l’ovaire sont décrites chez la vache. Il s’agit d’une période pré-pubertaire, une période pubertaire, une période adulte et une période sénile.
La puberté est la période au cours de laquelle se met en place la fonction de reproduction. C’est l’âge auquel l’animal devient apte à produire les gamètes fécondants. C’est donc le moment d’apparition des premières chaleurs.
La puberté est atteinte en général lorsque la vache atteint un poids moyen minimum équivalent aux 2/3 de son poids adulte ; soit 60% de celui-ci. L’âge à la puberté varie en fonction du niveau alimentaire, de l’environnement et des facteurs génétiques (ROBERT C.J. et al. 1993).
A partir de la puberté et durant la période adulte, il apparaît chez la femelle une manifestation cyclique dénommée cycle sexuel. Selon NIBART (1991), cette cyclicité chez la vache, une fois déclenchée, n’est interrompue que par la gestation, le postpartum et les troubles alimentaires.
Cycle sexuel de la vache
Chez tous les mammifères, l’appareil génital femelle est sujet à des modifications histo-physiologiques au cours de la vie de la femelle. Elles se produisent toujours dans le même ordre et reviennent à intervalle périodique suivant un rythme bien défini pour chaque espèce. Ces modifications ou cycle sexuel commencent au moment de la puberté, se poursuivent tout au long de la vie génitale et ne sont interrompues que par la gestation, le postpartum et le déséquilibre alimentaire. Elles dépendent de l’activité fonctionnelle de l’ovaire, elle-même tributaire de l’action hypothalamo-hypophysaire (DERIVAUX ,1971). Ainsi, trois composantes caractérisent le cycle sexuel qui dure 21 jours chez la vache:
. une composante cellulaire ;
. une composante comportementale ou psychique ;
. une composante hormonale.
Composante cellulaire du cycle sexuel
Elle traduit l’ensemble des phénomènes cellulaires cycliques qui se produisent au niveau de l’ovaire, avec un événement exceptionnel qui est l’ovulation.
Le cycle ovarien se définit comme l’intervalle entre deux ovulations. Les événements cellulaires du cycle sexuel se subdivisent en deux phases que sont la phase folliculaire et la phase lutéale.
-La phase folliculaire est caractérisée par la sécrétion des œstrogènes par les cellules de la thèque interne du follicule ovarien. Cette phase se divise en pro-œstrus et œstrus.
*Le pro-oestrus
Cette période dure environ 3 à 4 jours chez la vache. Elle est caractérisée par les processus de croissance et maturation folliculaire qui amènent un follicule du stock cavitaire au stade de follicule mûr. C’est également pendant cette période que se termine la lyse du corps jaune du cycle précédent.
*L’œstrus
C’est la période de maturité folliculaire suivie de l’ovulation. Elle se caractérise par des modifications comportementales dites chaleurs ; période où la femelle accepte le chevauchement par le mâle ou par ses congénères. Sa durée est brève chez la vache ; environ 13 à 23 heures (CISSE, 1991).
-La phase lutéale est caractérisée par la sécrétion de la progestérone par le corps jaune. Cette phase comporte également deux étapes : le met-œstrus et le di-œstrus.
*Le met-œstrus
Cette période appelée aussi post-œstrus correspond à la formation et développement du corps jaune (C.J). Cette étape a une durée d’environ quatre (4) jours chez la vache.
*Le di-œstrus
Cette étape correspond à la période de fonctionnement du corps jaune, avec sécrétion de la progestérone. Dans certains cas, cette étape peut se prolonger. Il devient alors un anoestrus ou repos sexuel qui peut être lié à la gestation, au déficit alimentaire ou au postpartum.
Cet anoestrus est important chez le zébu et on note 62 % d’anoestrus chez la femelle non gestante (CUQ, 1973). A la fin du repos sexuel, un nouveau cycle reprend par le pro-œstrus (Figure 3).
Composante comportementale
Les modifications de comportement sont des indices les plus importants à considérer dans la pratique parce qu’étant les seules visibles du cycle.
En effet, l’œstrus est la seule phase visible du cycle sexuel de la vache et se caractérise par l’acceptation du chevauchement. Par ailleurs, des signes secondaires sont parfois observés. Il s’agit :
. de la tuméfaction vulvaire ;
. du beuglement ;
. de l’agitation ;
. de l’écoulement d’une glaire translucide.
La durée de l’œstrus est particulièrement brève chez les bovins tropicaux.
En effet, DIOP et al. (1994) ont noté une durée de 10,1 ± 2,81 heures chez la race Ndama alors que CUQ (1973) note 14 à 16 heures chez la race Gobra.
Composante hormonale
Les événements cellulaires du cycle sexuel de la vache sont sous contrôle hormonal. Ainsi, le complexe hypothalamo-hypophysaire, l’ovaire et l’utérus, par les sécrétions hormonales, assurent la régulation du cycle sexuel de la vache. Ce mécanisme hormonal fait intervenir trois groupes d’hormones :
-Les hormones hypothalamiques qui contrôlent la synthèse et la libération des hormones hypophysaires. Il s’agit essentiellement de la Gonadolibérine ou Gonadotropin Releasing Hormone (GnRH) ;
-Les hormones hypophysaires ou hormones gonadotropes qui assurent la maturation des gonades et la sécrétion des hormones ovariennes. Il s’agit de la FSH qui intervient dans la croissance et la maturation folliculaire et la LH qui intervient dans la maturation des follicules, l’ovulation et la lutéinisation des follicules ;
-Les hormones stéroïdes d’origine gonadique responsables de la régulation du cycle sexuel et de la gestation. Les œstrogènes et la progestérone sont les principaux produits de l’activité ovarienne. Les œstrogènes sont sécrétés principalement par les follicules ovariens. Le véritable œstrogène d’origine ovarienne est le 17 β-œstradiol. Les œstrogènes sont sécrétés secondairement par le placenta et les surrénales. Le maximum des œstrogènes est atteint au moment de l’œstrus. Les œstrogènes conditionnent l’instinct sexuel et les manifestations œstrales.
La progestérone est sécrétée essentiellement par le corps jaune. Elle est également synthétisée par la corticosurrénale et le placenta de certains mammifères. THIBIER et al. (1973) rapportent que le taux de progestérone est maximal en phase lutéale. La progestérone empêche toute nouvelle ovulation, prépare la muqueuse utérine à la nidation et favorise le maintien de la gestation.
En dehors de ces trois groupes d’hormones, la PGF2α (Prostaglandine F2α) d’origine utérine a une activité lutéolytique. Elle assure la régression du corps jaune et participe ainsi à la régulation du cycle sexuel.
Contrôle hormonal du cycle sexuel
Les hormones hypophysaires et ovariennes interagissent les unes avec les autres sous le contrôle du complexe hypothalamo-hypophysaire, assurant ainsi la régulation du cycle sexuel. Partant de la fin de la phase lutéale, les principales actions hormonales sont les suivantes (figure 4) :
. les prostaglandines produites par l’utérus provoquent la lutéolyse et la chute du taux de progestérone (1) ;
les hormones gonadotropes FSH et LH, principalement la FSH, assurent la croissance folliculaire (2) ; il en résulte une production d’œstrogènes en quantité croissante (3) ;
. les œstrogènes permettent l’apparition du comportement d’œstrus. En outre, ils exercent un rétrocontrôle positif sur le complexe hypothalamo-hypophysaire (4) ;
. l’autosensibilisation de l’hypothalamus à des quantités croissantes d’œstrogènes permet une production massive de GnRH (5) ;
sous l’action de GnRH, l’hypophyse réagit par une production massive de FSH et LH, les pics (sécrétion pulsatile) de LH (6) provoque l’ovulation ;
. sous l’action de LH, le corps jaune se forme (8) et secrète la progestérone (9), la progestérone exerce sur le complexe hypothalamo-hypophysaire un rétrocontrôle négatif (10) bloquant toute production de GnRH ; le complexe hypothalamo-hypophysaire et l’appareil génital restent au repos tant que la production de progestérone persiste.
Outre les contrôles exercés par la gonade sur le complexe hypothalamo-hypophysaire, il existe des facteurs externes qui affectent la sécrétion de la GnRH. Ces facteurs sont l’alimentation, l’allaitement, les phéromones, le stress et l’environnement.
MAÎTRISE DE LA REPRODUCTION CHEZ LA VACHE
Définition et intérêts
Elle a pour objectif de déclencher les chaleurs à une période donnée chez les femelles de manière à réaliser une planification des naissances dans le troupeau.
Moyens et méthodes de maîtrise de la reproduction bovine
Les moyens et méthodes utilisés pour la maitrise de la reproduction sont d’ordre médical, zootechnique et chirurgical.
Moyens et méthodes médicaux
Ils font recours aux progestagènes et aux prostaglandines pour la synchronisation des chaleurs.
Principe de l’induction hormonale des chaleurs
Le principe consiste à bloquer momentanément la décharge cyclique de FSH (Folliculine stimulating hormone) et de LH (luteinizing hormone) en vue d’induire ou de synchroniser la venue des chaleurs. L’induction des chaleurs repose donc sur deux actions :
– L’établissement d’une phase lutéale artificielle par administration de la progestérone ou ses analogues ;
– Le raccourcissement de la phase lutéale normale par administration des prostaglandines ou leurs analogues.
Par ailleurs, dans l’optique d’augmenter le degré de synchronisation, de réduire l’incidence des chaleurs silencieuses, le traitement à base des progestagènes ou des prostaglandines est associé à l’administration d’œstrogènes, de gonadotropines et de PMSG (Pregnant Mare Serum Gonadotropin) en vue de stimuler l’activité ovarienne.
Méthode de synchronisation des chaleurs
Deux méthodes de synchronisation de l’œstrus sont utilisées actuellement :
– l’administration de la progestérone ou de progestagènes ;
– l’administration des prostaglandines ou de leurs analogues.
Néanmoins, dans l’optique d’optimiser la synchronisation des chaleurs, ces substances sont le plus souvent utilisées en association. Ainsi, le protocole le plus utilisé combine les progestagènes, les oestrogènes, la PG2α (prostaglandine F 2α) et la PMSG.
. L’administration de la progestérone ou ses analogues
Cette méthode consiste à administrer un progestatif qui va bloquer l’évolution du cycle en phase lutéale. La suspension du traitement provoquera l’œstrus en 2 à 3 jours. Si la femelle n’est pas cyclée, le progestatif aura un rôle de corps jaune artificiel et l’arrêt du traitement entraînera la maturation folliculaire et donc l’œstrus. L’association au traitement par les progestatifs de :
– la PMSG stimulera la maturation folliculaire et l’ovulation ;
– la PGF2α assurera la lutéolyse d’un éventuel corps jaune.
Dans la pratique, les protocoles impliquant la spirale intra vaginale (PRIDND) et l’implant sous cutané (CRESTARND) sont les plus utilisés :
– La spirale vaginale ou PRID (Progesterone Release Intra-vaginal Device) : c’est une spirale métallique recouverte d’un élastomère siliconé dans laquelle est incorporée da la progestérone et à laquelle est fixée une gélule renfermant du benzoate d’œstradiol. La spirale est placée dans le vagin à l’aide d’un applicateur de spirale. Le retrait de la spirale s’accompagne de l’œstrus dans les 48 heures qui suivent (DERIVAUX, 1989). En pratique, son protocole d’utilisation est le suivant :
. J0 : pose de la spirale ;
. J10 : injection de PGF2α ;
. J12 : retrait de la spirale et injection de PMSG ;
. J14 : apparition des chaleurs et insémination.
– L’implant sous-cutané ou Norgestomet (CRESTARND) : la mise en place derrière l’oreille d’un implant de 3 de Norgestomet est associée à une injection de Valérate d’œstradiol. En pratique, son protocole d’utilisation est le suivant :
. J0 : pose d’implant et injection de valérate d’œstradiol ;
. J7 : injection de PGF2α ;
. J9 : retrait d’implant et injection de PMSG ;
. J11 : apparition des chaleurs et insémination.
Ces protocoles sont souvent réalisés sans utilisation de PGF2α. Dans ce cas, les animaux bénéficieront uniquement de l’action lutéolytique de l’œstradiol.
. L’administration des prostaglandines naturelles ou leurs analogues Elle s’applique aux animaux cyclés en phase lutéale. La prostaglandine F2α entraîne la destruction du corps jaune(CJ) ou lutéolyse ; ce qui provoque ainsi une chute de la progestéronémie. La prostaglandine F2α n’est active que sur le corps jaune fonctionnel. En pratique, à l’échelle du troupeau, il est nécessaire de réaliser deux injections à 11 jours d’intervalle (PAREZ, 1993).
A la première injection, la prostaglandine assurera la lutéolyse chez les vaches en phase lutéale (C.J > 5 jours) et un nouveau cycle redémarrera ; alors qu’elle n’aura aucun effet chez les vaches à corps jaune non fonctionnel. Onze jours plus tard, les deux lots seront au même stade du cycle et la deuxième injection entraînera la lutéolyse chez toutes les vaches et le groupage des œstrus. En pratique, son protocole d’utilisation est le suivant :
J0 : première injection de prostaglandines ;
J11 : deuxième injection de prostaglandines ;
J13 – J15 : apparition des chaleurs et insémination.
2.1.3. Intérêts de la synchronisation
Il existe trois principaux intérêts :
. dans un troupeau où toutes les femelles sont cyclées, le traitement permet de grouper les chaleurs
. dans un troupeau où toutes les femelles ne sont pas cyclées, le traitement permet d’induire et de synchroniser les œstrus ;
. la synchronisation permet d’inséminer au jour et à l’heure voulu afin d’éliminer l’effet de détection des chaleurs incomplètes ou des chaleurs silencieuses (PAREZ ,1993) et (SOW ,1997).
Moyens et méthodes zootechniques
Plusieurs facteurs de variation de la reproduction du bétail ont été mis en évidence.
Ils sont liés ou non à l’animal et intéressent les deux sexes. Les principaux sont :
– Le Climat : La température ambiante élevée est défavorable à la reproduction aussi bien chez les mâles que chez les femelles. Chez plusieurs espèces animales, elle peut provoquer des anoestrus courts, des cycles œstraux anormaux, une chute du taux de fertilité et une mortalité embryonnaire élevée ABILAY et al. (1974).
-L’alimentation : L’alimentation apparaît comme le facteur essentiel de variation de la reproduction du bétail. La sous alimentation provoque la pseudo hypophysectomie fonctionnelle à l’origine de l’anoestrus, l’hypoplasie ovarienne et de bien d’autres affections.
Une alimentation satisfaisante au moment de la mise en place de la gestation permet une amélioration des taux d’œstrus, d’ovulation, de fécondation et une baisse de mortalité embryonnaire.
-L’animal : Certains facteurs directement liés à l’animal tel que la race, l’âge, l’état de santé et du mode d’élevage influencent l’activité de reproduction.
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
CHAPITRE I : ELEVAGE BOVIN AU SENEGAL
I. Cheptel bovin au Sénégal
II. Races bovines exploitées au Sénégal
1. Races locales
1.1. Zébu Gobra
1.2. Taurin N’dama
1.4. Zébu maure
2. Races exotiques
2.1. Montbéliarde
2.2. Holstein….
2.3. Jersiaise
2.4. Brune des Alpes
2.5. Guzérat
3. Métis rencontrés au Sénégal
III. Typologie des systèmes d’élevage.
1. Système agro-pastoral
2. Système à dominante pastorale
3. Système périurbain
IV. Différents types de production
1. Production laitière
2. Production bouchère
3. Productions annexes
3.1. Trait
3.2. Cuir
3.3. Fumure
V. Contraintes de l’élevage au Sénégal
1. Contraintes climatiques
2. Contraintes alimentaires
3. Contraintes sanitaires
4. Contraintes génétiques
5. Contraintes politiques et socio-économiques
6. Contraintes commerciales
CHAPITRE II : MAITRISE DE LA REPRODUCTION
I. Rappels anatomiques de l’appareil génital femelle
II. Rappels physiologiques sur la reproduction chez la vache
1. Etapes de la vie sexuelle et la puberté
2. Cycle sexuel de la vache
2.1. Composante cellulaire du cycle sexuel
2.2. Composante comportementale
2.3. Composante hormonale
3. Contrôle hormonal du cycle sexuel
III. Maîtrise de la reproduction chez la vache
1. Définition et intérêts
2. Moyens et méthodes de maîtrise de la reproduction bovine
2.1 Moyens et méthodes médicaux
2.1.1. Principe de l’induction hormonale des chaleurs
2.1.2. Méthode de synchronisation des chaleurs
2.1.3. Intérêts de la synchronisation
2.2 Moyens et méthodes zootechniques
2.3 Moyens et méthodes chirurgicaux
3. Détection des chaleurs
3.1. Observation directe
3.2. Observation indirecte
CHAPITRE III : AMELIORATION GENETIQUE BOVINE
I. Méthodes d’amélioration génétique
II. Principales étapes de l’amélioration génétique des caractères quantitatifs
III. Insémination Artificielle : biotechnologie de la reproduction et outil de l’amélioration génétique
1. Définition – Historique
1.1 Définition
1.2 Historique
2. Avantages et inconvénients
2.1 Avantage
2.2 Inconvénients
3. Préparation de la semence
3.1. Récolte du sperme
3.1.1. Récolte au moyen du vagin artificiel
3.1.2. Electro-éjaculation
3.2. Examen du sperme
3.2.1. Examen macroscopique de la semence
3.2.2. Examen microscopique
3.2.3. Examen biochimique
3.3. Dilution du sperme
3.4. Conditionnement et conservation
3.4.1. Conditionnement
3.4.2. Conservation par congélation
4. Technique de l’insémination artificielle
4.1. Moment de l’insémination artificielle
4.2. Procédé d’insémination artificielle
4.3. Lieu de dépôt de la semence
4.4. Facteurs de réussite de l’insémination artificielle
V. Fécondation et diagnostic de gestation
1. Fécondation
2. Diagnostic de gestation
2.1. Diagnostic précoce de gestation
2.2. Diagnostic tardif de la gestation
CHAPITRE IV : ALIMENTATION DE LA VACHE
INTRODUCTION
I. Besoins nutritifs de la vache
1. Besoins énergétiques
1.1. Besoins énergétiques d’entretien
1.2. Besoins énergétiques de production
1.2.1. Croissance
1.2.2. Lactation
2. Besoins en azote
3. Besoin en eau
4. Besoins en minéraux et vitamines
4.1. Les minéraux
4.2. Vitamines
II. Besoins particuliers au cours de la gestation
III. Effets des paramètres nutritionnels sur la reproduction
1. Influence de la nutrition sur l’initiation et le maintien des conditions de la reproduction
2. Effets de la balance énergétique
2.1. Sur la reproduction
2.2. Sur l’expression des chaleurs
2.3. Sur la mortalité embryonnaire
3. Effets de l’alimentation protéique sur la reproduction
4. Influence de l’alimentation azotée sur la reproduction
4.1. Carences en azote
4.2. Excès d’azote
5. Effets des minéraux et oligo-éléments sur la reproduction
5.1. Zinc
5.2. Cuivre
5.3. Calcium
5.4. Phosphore
5.5. Magnésium
6. Effets de la b-Carotène et des vitamines A, D3, et E sur la reproduction
DEUXIEME PARTIE : ETUDE EXPÉRIMENTALE
CHAPITRE I : MILIEU D’ETUDE ET CADRE DU PROJET
I. Présentation du département de Mbour
1. Situation géographique du département de Mbour
2. Climat
3. Végétation
4. Activité socio-économique
II. Cadre du projet de la GOANA
1. Introduction
2. Objectifs de la GOANA
3. Stratégies de la GOANA sur le volet élevage
4. Réalisations de la GOANA
CHAPITRE II : MATERIEL ET METHODES
I. Matériel
1. Matériel animal
1.1. Animaux inséminés
1.2. Semences utilisées
2. Description du troupeau
3. Matériel d’identification
4. Médicaments et matériel utilisés pour la synchronisation des chaleurs
5. Matériel pour l’insémination artificielle
6. Fiches d’enquêtes
II. Méthodologie
1. Sensibilisation des éleveurs sur l’insémination artificielle
2. Sélection et traitements sanitaires des vaches à inséminer
2.1. Sélection des vaches
2.2. Traitement des animaux
3. Protocole de synchronisation et d’insémination artificielle
3.1. Synchronisation des chaleurs
3.2. Surveillance des chaleurs
3.3. Insémination artificielle
4. Diagnostic de gestation
4. Saisie et analyse des données
CHAPITRE III : RESULTATS ET DISCUSSION
I. Présentation des résultats
1. Sélection, synchronisation, insémination
2. Variables intrinsèques influençant le taux de réussite de l’insémination artificielle
2.1. Race de la vache
2.2. Age de la vache
2.3. Nombre de lactations
2.4. Nombre des jours post partum (JPP)
2.5. Note d’état corporel (NEC) à la sélection
3. Variables extrinsèques influençant le taux de réussite de l’insémination artificielle
3.1. Heure d’insémination artificielle
3.2. Taureau inséminateur
3.3. Race du taureau inséminateur
3.4. Commune ou communauté rurale
3.5. Inséminateur
3.6. Intervalle retrait spirale – insémination artificielle
3.7. Complémentation de l’alimentation de la vache
II. Discussion
1. synchronisation des chaleurs
2. Taux de réussite de l’insémination Artificielle
3. Etude des paramètres influençant le taux de réussite de l’insémination artificielle
3.1. Variables intrinsèques à la vache
3.1.1. Race
3.1.2. Age
3.1.3. Nombre de lactations
3.1.4. Nombre de jours post partum
3.1.5. Note d’état corporel à la sélection
3.2. Variables extrinsèques
3.2.1. Heure d’insémination artificielle
3.2.2. Race du taureau inséminateur
3.2.3. Commune ou communauté rurale
3.2.4. Inséminateur
3.2.5. Intervalle retrait spirale-insémination artificielle
3.2.6. Complémentation énergétique de la ration
CHAPITRE IV: CONTRAINTES ET RECOMMANDATIONS
1. Acteurs de la campagne d’insémination : contraintes et recommandation
1.1. Etat
1.2. Prestataires d’insémination
1.3. Eleveurs
4. Chercheurs
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
WEBOGRAPHIE
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