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MISE EN EVIDENCE DES SIGNES SECONDAIRES DE

MISE EN EVIDENCE DES SIGNES SECONDAIRES DE
CHALEURS CHEZ LA VACHE LAITIERE PAR
VIDEOSURVEILLANCE ;
ETUDE AU CENTRE LUCIEN BISET DE POISY (74330)

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2009lyon010 2009lyon010 Document Transcript

  • ECOLE NATIONALE VETERINAIRE DE LYON Année 2009 - Thèse n° MISE EN EVIDENCE DES SIGNES SECONDAIRES DE CHALEURS CHEZ LA VACHE LAITIERE PAR VIDEOSURVEILLANCE ; ETUDE AU CENTRE LUCIEN BISET DE POISY (74330) THESE Présentée à l’ECOLE NATIONALE VETERINAIRE DE LYON et soutenue publiquement le 23 janvier 2009 pour obtenir le grade de Docteur Vétérinaire par Pierre BRUYERE Né le 23 octobre 1983 à Saint-Etienne (42)
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  • A Monsieur le professeur Michel BERLAND, De la Faculté de Médecine de Lyon, Qui nous a fait l’honneur d’accepter la présidence de notre jury de thèse, Hommages respectueux. A Monsieur le professeur Pierre GUERIN, De l’Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon, Qui nous a fait l’honneur d’encadrer ce travail avec disponibilité et bienveillance,Qu’il trouve ici l’expression de notre reconnaissance et de notre respect les plus sincères. A Monsieur le professeur François BADINAND, De l’Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon, Qui nous a fait l’honneur de faire partie de ce jury de thèse, Sincères remerciements. 5
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  • A toute l’équipe du Centre d’élevage de Poisy, où s’est déroulée l’expérimentation, supportde notre travail : Dr Thierry Hétreau, chef de projet ; Adeline, formatrice au Centred’élevage, pour son encadrement, sa disponibilité et sa gentillesse ; Julia, stagiaire, pour sesnombreuses heures passées au dépouillement des images et à l’analyse des données ; tous lesformateurs du centre qui m’ont beaucoup aidé et appris lors de mon passage à Poisy.A tous les professionnels qui ont collaboré à cette étude : Dr Claire Ponsart, responsable duservice fertilité femelle de l’UNCEIA et sa collaboratrice Julie Gatien ; Pierre Paccard, chefde projet reproduction, nutrition et conduite du troupeau laitier à l’Institut de l’Elevage. 7
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  • A mes parentsPour m’avoir toujours soutenu et guidé dans la bonne directionPour m’avoir donné l’éducation qui m’a permis de devenir qui je suis aujourd’huiJe vous aimeA Nicolas et François, mes 2 franginsPour notre relation et notre complicité si importantes à mes yeuxJe suis fier de vous avoir pour frèresA PatrickPour nos discussions autour d’une verveinePour avoir toujours trouvé les mots justes quand il le fallaitA CorinnePour nos repas à GarellePour toutes tes attentions même si nous ne nous voyons pas souventA Bonne-MamanPour ces fameuses vacances à Quiberon avec les cueillettes d’escargots, les bobos multiples etla baie vitrée…Pour m’être rapproché de toiA mes autres grands-parents, que j’aurais tellement voulu connaîtreVous me manquez tous les joursA Chantal, Pamphile, Laurent, Claire et AuréliePour m’avoir supporté pendant tous ces mois à PoisyPour nos chères vacances à PélinacA l’ensemble de ma famille et de mes prochesA Pauline, mon petit cœur, qui m’apporte tellement depuis plus d’un an déjà. J’espère quel’avenir sera aussi beau que ces 18 mois passés ensembleJe t’aime 9
  • A mes 2 poulets, CO et Fus, 8 ans déjà que nous nous connaissonsPour nos nuits passées à délirer, notre raisin « vert » et les ‘tites canis de jus de raisin duCommandant McCoyPour notre amitié à toute épreuveParce que je suis sûr que vous serez toujours là pour moiA MaxPour nos discussions jusqu’au bout de la nuit ou devant un McDoVive le rallye et les ZX « Limited Edition »A Gondé, Lucile, Lopète, Flex, Domi et SolweigPour nos années passées à Grenoble et à Lyon, nos churros, nos vacances, notre accueil…Pour tous ces moments passés avec vous qui n’ont pas de prixA MST, ma poulottePour nos discussions « philosophiques »Pour le hasard d’un questionnaire qui a si bien fait les chosesA Adeline, Slanie, Maria, SNO, Patrick, Lilou, Guérome et FrankoiPour la blonde-attitude de certaines, les lunettes ou le jus de mangue d’autres et la bonnehumeur de tousJeg kan vældig godt lige jerA tous mes poulots, Olivier, Candice, Sophie, Laure, Benoit, Karen et MehdiPour cet accueil de folieA Neige, Liza, Elise, Camille, Marie, Florence, Lucille, Emilie, Anne et AudePour ces 2 supers années passées avec vous en cliniquePour mon petit « harem » qui va me manquerAux vétos en Blues, Nuggs le tubiste soliste, Lolo le batteur au regard de tueur, Chapieet Mathilde nos pianistes éméritesPour ces répèts et ces concerts mémorablesPour tous ces moments de franche rigolade. Et n’oubliez pas la cinquième sonate en ré mineurde George Gershwin car comme il le dit si bien : « Hakuna Matata »…A MéloPour ces années passées avec toi qui te rendent si importante à mes yeux même si je ne lemanifeste pas beaucoupA Sandra, Claire, Iko, Caro, Nico et YanPour le grain de folie qui vous habiteMême si nous nous voyons moins souvent je ne vous oublie pasA tous les gens que j’ai rencontrés grâce au handballA tous ceux que j’ai pu oublier et qui ne manqueront pas de me le faire remarquer j’en suissûr. Merci à tous et pour tout 10
  • A tous les vétos qui m’ont accueilli, Dr Poulet, Aude, Dr Deschamps, Dr Peyronnet, DrMingat, Dr Renard, Stéphane, Dr Virely, Nico, Jérôme et FabricePour votre patience et votre confiance qui m’ont permis de poursuivre ma formationEt enfin une pensée à mes petites Abondances et autres Montbéliardes. J’ai hâte de vousretrouver… 11
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  • Table des matièresListe des figures .................................................................................... 17Liste des tableaux.................................................................................. 19Liste des annexes .................................................................................. 20Liste des abréviations .......................................................................... 21Introduction ............................................................................................. 231ère partie : Etude bibliographique : L’œstrus en élevage laitier.................................................................................................................... 25I. L’ŒSTRUS, UNE DES PHASES DU CYCLE ŒSTRAL ..................... 25A. Introduction sur le cycle œstral................................................................... 251. Propriétés du cycle œstral chez la vache ............................................................................ 252. Les modifications au sein de l’ovaire ................................................................................. 253. Endocrinologie.................................................................................................................... 284. Reprise de la cyclicité post-partum .................................................................................... 31B. Les différents signes observés lors de l’œstrus .......................................... 331. Les modifications comportementales ................................................................................. 332. Les autres signes ................................................................................................................. 38C. Place de l’œstrus au sein du cycle œstral.................................................... 381. Durée de l’œstrus................................................................................................................ 382. Le déterminisme hormonal de l’œstrus .............................................................................. 393. Durée entre les différentes manifestations comportementales et l’ovulation..................... 41D. Facteurs influençant la manifestation de lœstrus..................................... 431. Les facteurs intrinsèques .................................................................................................... 432. Les facteurs extrinsèques.................................................................................................... 46II. LA DETECTION DE LŒSTRUS CHEZ LA VACHE LAITIERE.... 51A. Lobservation du troupeau .......................................................................... 511. L’observation de l’acceptation du chevauchement ............................................................ 52 13
  • 2. L’observation des signes secondaires................................................................................. 53B. Les outils spécifiques d’aide à la détection des chaleurs .......................... 541. Le planning d’élevage ........................................................................................................ 542. Les détecteurs de chevauchement....................................................................................... 563. Les systèmes d’enregistrement de l’activité physique ....................................................... 594. Les animaux détecteurs ...................................................................................................... 605. La mesure de la résistance électrique vaginale................................................................... 616. Les autres outils .................................................................................................................. 62C. Simplifier la détection par la synchronisation des chaleurs..................... 641. Synchronisation des chaleurs par des prostaglandines ....................................................... 642. Synchronisation des chaleurs par les progestagènes .......................................................... 653. Synchronisation des chaleurs par le protocole GnRH– prostaglandine F2 alpha–GnRH ouprotocole GPG.......................................................................................................................... 66D. Le dosage de la progestérone....................................................................... 661. Choix du type de prélèvement ............................................................................................ 662. Facteurs influençant la concentration de progestérone dans le lait .................................... 673. Les méthodes de dosage ..................................................................................................... 682ème partie : Etude expérimentale : Détection des chaleurs aucentre d’élevage de Poisy et manifestations comportementalesobservées lors de l’œstrus ................................................................. 70I. OBJECTIFS DE L’ETUDE ...................................................................... 70II. PROTOCOLE DE LETUDE ................................................................... 70A. Présentation de l’élevage.............................................................................. 70B. Animaux ........................................................................................................ 72C. Matériel.......................................................................................................... 72D. Analyse des images ....................................................................................... 731. Méthode « caméra – Icônes » ............................................................................................. 742. Méthode « caméra – 3x20 » ............................................................................................... 753. Report des données et identification des vaches en chaleurs ............................................. 76E. Prélèvements de lait et dosages de la progestérone................................... 76F. Analyses statistiques..................................................................................... 77III. RESULTATS .............................................................................................. 78A. Manifestations comportementales lors des premières périodesovulatoires post-vêlage ...................................................................................... 78B. Comparaison de la détection des chaleurs par les 2 méthodes : « caméra– Icônes » et « caméra – 3x20 » ........................................................................ 791. Concordance entre le nombre de signes secondaires observés lors d’une période de 20minutes dans la méthode « caméra – 3x20 » et la présence d’une période ovulatoire............. 792. Comparaison de la détection des chaleurs par les 2 méthodes ........................................... 80 14
  • C. Influence de différents facteurs sur la détection des chaleurs par laméthode « caméra – Icônes »............................................................................ 801. Influence de l’âge des animaux .......................................................................................... 812. Influence de l’état corporel................................................................................................. 813. Influence de la race et de la production laitière.................................................................. 824. Influence de l’intervalle vêlage-période ovulatoire............................................................ 845. Influence de l’expérimentateur ........................................................................................... 84D. Etude des manifestations comportementales au cours de l’œstrus(acceptation de chevauchement et signes secondaires).................................. 851. Durée écoulée entre les premiers signes secondaires observés et la première acceptation dechevauchement observée.......................................................................................................... 852. Répartition des signes secondaires au cours de la journée ................................................. 863. Influence de différents facteurs sur les manifestations comportementales présentes aucours de l’œstrus, en particulier sur les signes secondaires ..................................................... 87IV. DISCUSSION.............................................................................................. 95A. Le bâtiment ................................................................................................... 95B. Les caméras................................................................................................... 951. Résolution et angles morts.................................................................................................. 952. Disposition.......................................................................................................................... 95C. Le logiciel....................................................................................................... 97D. L’isolement des vaches en chaleurs ............................................................ 98E. Les expérimentateurs ................................................................................... 99F. Manifestations comportementales lors des premières périodesovulatoires .......................................................................................................... 99G. La détection des chaleurs par la méthode « caméra – Icônes » ............... 99H. Influence des facteurs sur la détection des chaleurs par la méthode« caméra – Icônes » ......................................................................................... 1001. Influence de la race........................................................................................................... 1002. Influences de l’âge, de l’état corporel et de la production laitière ................................... 1013. Influence de l’intervalle entre le vêlage et la période ovulatoire ..................................... 101I. Les manifestations comportementales présentes au cours de l’œstrus . 1021. Durée écoulée entre les premiers signes secondaires observés et la première acceptation dechevauchement observée........................................................................................................ 1022. Répartition des signes secondaires au cours de la journée ............................................... 1023. Influence des facteurs sur les signes secondaires observés au cours de l’œstrus ............. 103Conclusion............................................................................................. 107Annexes .................................................................................................. 109Bibliographie ......................................................................................... 121 15
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  • Liste des figuresFigure 1 : Vache acceptant le chevauchement ......................................................................... 34Figure 2 : Score comportemental dœstrus et concentration plasmatique en œstradiol 17β présentés comme un pourcentage du maximum atteint pour chaque animal au cours de la phase œstrale, en fonction du temps. Pour chaque animal, l’heure 0 correspond à la période de surveillance au cours de laquelle a été observé le score comportemental maximal (d’après LYIMO et al. 2000) ............................................................................. 40Figure 3 : Score comportemental dœstrus présenté comme un pourcentage du maximum atteint pour chaque animal au cours de la phase œstrale et concentration plasmatique en cortisol, en fonction du temps. Pour chaque animal, l’heure 0 correspond à la période de surveillance au cours de laquelle a été observé le score comportemental maximal (d’après LYIMO et al. 2000) .......................................................................................................... 41Figure 4 : Profils de NEC identifiés en période post-partum (d’après PONSART et al. 2006) .......................................................................................................................................... 45Figure 5 : Schéma de la zone de test avec les vaches « attachées » (A et B) et la vache test (TC) (d’après VAILES et BRITT 1990) .......................................................................... 48Figure 6 : Planning d’élevage rotatif........................................................................................ 55Figure 7 : Capsule Kamar® (www.kamarinc.com) .................................................................. 57Figure 8 : Capsule Kamar® fixée sur la croupe, avant et après chevauchement (d’après SAINT-DIZIER 2005)...................................................................................................... 57Figure 9 : Sonde Ovatec® (SAINT-DIZIER 2005) .................................................................. 62Figure 10 : Principe général d’un test rapide permettant d’évaluer la concentration en progestérone d’un échantillon de lait par la méthode immuno-enzymatique (d’après NEBEL 1988) ................................................................................................................... 69Figure 11 : Plan du bâtiment des vaches laitières (d’après GIROUD 2007) ........................... 71Figure 12 : Répartition des 4 périodes d’observation des manifestations comportementales d’œstrus par le personnel au cours de la journée .............................................................. 72Figure 13 : Images issues des 4 caméras et caractéristiques des caméras................................ 73Figure 14 : Images visualisées sur l’écran d’ordinateur : passage du mode 24 heures au mode 10 minutes (d’après GIROUD 2007)................................................................................ 74Figure 15 : Schéma des périodes ovulatoires lors des différents cas de figure ........................ 77Figure 16 : Manifestations comportementales lors des premières périodes ovulatoires et des autres périodes ovulatoires (PO)....................................................................................... 78Figure 17 : Concordance entre nombre de signes secondaires observés lors d’une période de 20 minutes et présence d’une période ovulatoire (PO)..................................................... 79Figure 18 : Comparaison de la détection des chaleurs par les 2 méthodes .............................. 80Figure 19 : Influence de l’âge des animaux sur la détection des chaleurs par la méthode « caméra – Icônes » .......................................................................................................... 81Figure 20 : Influence de l’état corporel sur la détection des chaleurs par la méthode « caméra – Icônes ».......................................................................................................................... 82Figure 21 : Influence de la race sur la détection des chaleurs par la méthode « caméra – Icônes »............................................................................................................................. 83Figure 22 : Influence de la production laitière sur la détection des chaleurs par la méthode « caméra – Icônes » .......................................................................................................... 83Figure 23 : Influence de l’intervalle vêlage-période ovulatoire sur la détection des chaleurs par la méthode « caméra – Icônes »........................................................................................ 84 17
  • Figure 24 : Influence de l’expérimentateur sur la détection des chaleurs par la méthode « caméra – Icônes » .......................................................................................................... 85Figure 25 : Durée écoulée entre les premiers signes secondaires observés et la première acceptation de chevauchement observée (n=38 PO) ........................................................ 86Figure 26 : Nombre total de signes secondaires lors des périodes d’observation par la méthode « caméra – 3x20 »............................................................................................................. 86Figure 27 : Influence de l’âge des animaux sur les manifestations comportementales observées pendant l’œstrus ............................................................................................... 88Figure 28 : Influence de l’âge des animaux sur les signes secondaires observés pendant l’œstrus ............................................................................................................................. 88Figure 29 : Influence de l’état corporel sur les manifestations comportementales observées pendant l’œstrus................................................................................................................ 89Figure 30 : Influence de l’état corporel sur les signes secondaires observés pendant l’œstrus 89Figure 31 : Influence de la production laitière sur les manifestations comportementales observées pendant l’œstrus ............................................................................................... 90Figure 32 : Influence de la production laitière sur les signes secondaires observés pendant l’œstrus ............................................................................................................................. 91Figure 33 : Influence de la race sur les manifestations comportementales observées pendant l’œstrus ............................................................................................................................. 91Figure 34 : Influence de la race sur les signes secondaires observés pendant l’œstrus ........... 92Figure 35 : Influence de l’intervalle vêlage-période ovulatoire sur les manifestations comportementales observées pendant l’œstrus................................................................. 92Figure 36 : Influence de l’intervalle vêlage-période ovulatoire sur les signes secondaires observés pendant l’œstrus................................................................................................. 93Figure 37 : Influence des expérimentateurs sur l’observation des manifestations comportementales présentes pendant l’œstrus.................................................................. 94Figure 38 : Influence des expérimentateurs sur l’observation des signes secondaires présents pendant l’œstrus................................................................................................................ 94Figure 39 : Visualisation d’une vache sur la zone centrale d’une aire paillée par les 2 caméras situées à chaque extrémité (d’après GIROUD 2007) ....................................................... 96Figure 40 : Image d’une caméra par un ensoleillement trop important ................................... 96Figure 41 : Ecran permettant le réglage du détecteur de mouvement de la caméra 4 (d’après GIROUD 2007) ................................................................................................................ 97Figure 42 : Périodes d’observations utilisées lors de la méthode « caméra – 3x20 » et périodes « mortes » ......................................................................................................................... 98 18
  • Liste des tableauxTableau I : Survenues moyennes des signes secondaires initiés par les 11 vaches vues en œstrus (d’après KERBRAT et DISENHAUS 2004) ........................................................ 36Tableau II : Survenues moyennes des signes sexuels reçus par les 11 vaches vues en œstrus (d’après KERBRAT et DISENHAUS 2004).................................................................... 37Tableau III : Influence du nombre de lactation sur le nombre d’acceptations de chevauchement par heure lors de la première observation d’œstrus (d’après GWAZDAUSKAS et al. 1983) ........................................................................................ 43Tableau IV : Influence de la perte d’état corporel entre 0 et 30 jours post-partum et de la NEC lors des premières chaleurs sur l’intervalle vêlage-premières chaleurs (d’après PONSART et al. 2006) ..................................................................................................... 45Tableau V : Moyennes des activités œstrales sur aire paillée et aire bétonnée (d’après BRITT et al. 1986) ........................................................................................................................ 47Tableau VI : Manifestation des chevauchements et acceptations de chevauchement sur aire paillée et aire bétonnée (d’après BRITT et al. 1986)........................................................ 47Tableau VII : Influence de la nature du sol et du statut œstral des vaches « attachées » sur le temps passé sur chaque surface et le nombre de chevauchements lors d’une observation de 30 minutes (d’après VAILES et BRITT 1990)............................................................ 48Tableau VIII : Influence de la nature du sol et du statut œstral des vaches attachées sur la manifestation des signes comportementaux autres que les chevauchements (d’après VAILES et BRITT 1990) ................................................................................................. 49Tableau IX : Influence du nombre de vaches en œstrus simultanément sur la manifestation des signes comportementaux (d’après ROELOFS et al. 2005a)............................................. 50Tableau X : Effet de différents taux de détection et de conception sur le pourcentage de vaches gravides 45 jours après le début de la saison de reproduction (d’après DISKIN et SREENAN 2000).............................................................................................................. 51Tableau XI : Distribution des périodes d’œstrus caractérisées par leur intensité et leur durée grâce au système HeatWatch® (d’après DRANSFIELD et al. 1998) ............................... 52Tableau XII : Récapitulatif des pourcentages de détection d’œstrus en fonction du temps passé à l’observation du troupeau .............................................................................................. 52Tableau XIII : Grille de pointage des signes secondaires (d’après VAN EERDENBURG et al. 1996) ................................................................................................................................. 53Tableau XIV : Principe général d’un outil de détection de l’œstrus chez la vache laitière ..... 54Tableau XV : Détection des chaleurs et faux positifs en fonction des seuils et durées d’activité utilisés dans le calcul du ratio (d’après LIU et SPAHR 1993) ......................................... 60Tableau XVI : Caractéristiques laitières des vaches du troupeau du centre d’élevage de Poisy, 2006 .................................................................................................................................. 71 19
  • Liste des annexesAnnexe 1 : Exemple de profil de progestérone d’une vache laitière (d’après GRANDIS 2008) ........................................................................................................................................ 110Annexe 2 : Fiche technique Biovet : Détermination de la concentration en progestérone dans le lait grâce au test OVUCHECK® MILK ...................................................................... 111Annexe 3 : Grille permettant le dépouillement des séquences vidéo de 18h à 6h par la méthode « caméra – Icônes ».......................................................................................... 116Annexe 4 : Grille issue du dépouillement des séquences vidéo de 18h à 6h par la méthode « caméra – Icônes » ........................................................................................................ 117Annexe 5 : Grille permettant le dépouillement des séquences vidéo sur une journée par la méthode « caméra – 3x20 » ............................................................................................ 118Annexe 6 : Grille issue du dépouillement des séquences vidéo sur une journée par la méthode « caméra – 3x20 »........................................................................................................... 119Annexe 7 : Partie de l’imagier (profil droit) .......................................................................... 120 20
  • Liste des abréviationsDAC Distributeur Automatique de ConcentrésELISA Enzyme-Linked Immunosorbent AssaysFSH Follicle Stimulating HormoneGnRH Gonadotropin Releasing HormoneIA Insémination ArtificielleIAC Increased Activity CountIAR Increased Activity RatioLH Luteinizing HormoneNEC Note d’Etat CorporelPGF2α Prostaglandine F2 alphaPO Période OvulatoireUNCEIA Union Nationale des Coopératives d’Elevage et d’Insémination Animale 21
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  • IntroductionLa détection des chaleurs est une des composantes majeures de la rentabilité des élevageslaitiers. Les œstrus non détectés ou détectés à tort sont en effet responsables d’inséminationsmanquées ou réalisées au mauvais moment (LEHRER et al. 1992). Les pertes financières quien résultent ont quatre origines principales : • Une augmentation de l’intervalle vêlage-vêlage avec pour conséquence unediminution de la production de lait et de veaux. • Une augmentation du nombre d’inséminations artificielles par animal • Un taux de renouvellement excessif • Un progrès génétique ralentiLa détection de l’œstrus dans les élevages passe la plupart du temps par l’observation del’acceptation de chevauchement. Or depuis une trentaine d’années, l’évolution des méthodesd’élevage a eu un impact négatif sur la détection de ce type de comportements. D’une part, leséleveurs ont de moins en moins de temps disponible pour observer leurs animaux(augmentation du nombre d’animaux et d’activités au sein des élevages). D’autre part, la racePrim’Holstein est devenue majoritaire avec un accroissement de la production laitière maiségalement des anomalies de retour à une cyclicité normale après le vêlage et une diminutionde l’expression de comportements d’œstrus. Ces problèmes récurrents en élevage (50% deschaleurs ne sont pas détectées) ont motivé la création de systèmes d’aide à la détection deschaleurs.L’un de ces systèmes a été choisi comme sujet pour cette étude : la vidéosurveillance. Celui-cipermet en effet d’appréhender un nouvel aspect dans la détection de l’œstrus : les signessecondaires.Dans une première partie, nous aborderons des rappels sur la physiologie sexuelle de la vacheet en particulier sur l’expression de l’œstrus chez la vache laitière, les facteurs quil’influencent et les moyens de détection.Puis dans une deuxième partie, nous présenterons le centre d’élevage de Poisy dans lequels’est déroulé cette étude ainsi que le protocole de cette étude.Enfin une troisième et une quatrième partie nous permettront d’exposer les résultats de l’étudepuis de les discuter. 23
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  • 1ère partie : Etude bibliographique : L’œstrus en élevage laitierI. L’œstrus, une des phases du cycle œstral A. Introduction sur le cycle œstral 1. Propriétés du cycle œstral chez la vacheLa vache est une espèce polyœstrienne continue à ovulation spontanée. Au cours de chaquepériode sexuelle, les cycles se succèdent tant qu’une gestation n’a pas lieu et ceci quelle quesoit la période de l’année (DERIVAUX 1971).La durée du cycle œstral est de 21 jours en moyenne mais varie selon les animaux : • Elle est la plupart du temps comprise entre 17 et 25 jours (STEVENSON 2007) • 85% des femelles ont une durée de cycle comprise entre 18 et 24 jours (BRUYAS1991) • La durée du cycle œstral est en général plus courte de un à deux jours chez lesgénisses par rapport aux vaches (NEBEL 2003; STEVENSON 2007).Le cycle œstral est classiquement divisé en 2 phases (phases folliculaire et lutéale) ou 4phases distinctes (BALL et PETERS 2004; STEVENSON 2007) : • Œstrus (J0) : cette phase est caractérisée par la réceptivité sexuelle de la vache quiaccepte le chevauchement par un taureau ou une autre vache du troupeau. Pendant l’œstrus, lefollicule continue sa croissance et se prépare à ovuler. • Metœstrus (J1 à J3) : le follicule finit sa maturation puis l’ovulation a lieu. Il y aformation du jeune corps jaune qui commence à sécréter de la progestérone. • Diœstrus (J4 à J18) : Le corps jaune sécrète alors des concentrations significatives deprogestérone. Le diœstrus se termine lorsque la lutéolyse débute. • Proœstrus (J19 à J21) : cette phase de préparation à l’œstrus est caractérisée par lachute du taux de progestérone et par l’émergence d’un nouveau follicule dominant.L’œstrus est donc une période relativement courte par rapport à la durée du cycle œstral cequi en rend la détection difficile. La durée de l’œstrus classiquement admise est de 12 à 18heures mais de grandes variations d’expression et de durée sont possibles en fonction desindividus (STEVENSON 2007). 2. Les modifications au sein de l’ovaire a. Les différents types de follicules • Le follicule primordial est constitué d’un ovocyte entouré d’une couche simple decellules aplaties. Le diamètre du follicule est d’environ 0,02 mm (DERIVAUX 1971; FIENIet al. 1995). • Lorsque ce follicule présente une couche de cellules cuboïdes, on parle de folliculeprimaire (FIENI et al. 1995). Puis on parle de follicule secondaire lorsqu’il présente deuxcouches de cellules qui formeront la granulosa.A ce stade, la thèque interne commence à se former et la zone pellucide s’ébauche à partir de 25
  • protéines sécrétées par l’ovocyte. Le diamètre de l’ovocyte est alors de 0,12 mm.Les follicules primordiaux, primaires et secondaires représentent 95% de la populationfolliculaire de l’ovaire et en constituent le stock des follicules au repos. Ils sont situés dans lapériphérie du stroma ovarien cest-à-dire dans le cortex ovarien. • Lorsque le follicule mûrit, les cellules qui entourent l’ovocyte se multiplient etforment la granulosa. Une cavité se différencie au sein de ce massif de cellules, l’antrum, eton parle alors de follicule tertiaire ou cavitaire. La croissance de ce follicule est très rapide(environ 1,5 mm par jour) et est essentiellement due au gonflement de l’antrum. Autour de cefollicule se mettent en place les thèques internes et externes dans le tissu conjonctif. Une lamebasale sépare la thèque interne et les cellules périphériques de la granulosa qui s’appuient surcette lame par des prolongements cytoplasmiques (DERIVAUX 1971; FIENI et al. 1995). • A la fin de sa croissance, le follicule devient un follicule ovulatoire ou follicule de DeGRAAF. Cette croissance terminale est explosive (5 à 6 mm par jour) jusqu’à obtention d’unetaille d’environ 15 à 20 mm. Le nombre de cellules de la granulosa est alors maximum etl’ovocyte est contenu dans un amas de ces cellules, le cumulus oophorus (FIENI et al. 1995). b. La croissance folliculaire et la notion de vagues folliculaires (SAVIO et al. 1990b; SAUMANDE 1991; FIENI et al. 1995; CHASTANT-MAILLARD et al. 2005)La croissance folliculaire est un phénomène très long dont l’évolution s’étend sur plusieursmois mais dont seulement dix jours sont observables à l’échographie.A partir de la puberté, plusieurs follicules primordiaux débutent leur croissance chaque jourpar multiplication de leurs cellules folliculaires et développement de leur ovocyte. Cettecroissance est très lente car le stade précavitaire n’est atteint qu’après 200 jours.Puis, le développement des follicules devient dépendant des gonadotrophines ainsi que del’émergence d’un ou de plusieurs follicules ovulatoires. Cette régulation est décrite sous lesconcepts de recrutement, sélection et dominance : • Le recrutement correspond à l’entrée en croissance terminale d’une quinzaine defollicules tertiaires d’une taille comprise entre 2 et 3 mm. Lorsque leur diamètre atteint 5 à 6mm, leur croissance devient gonadodépendante et ne dépend que de la FSH. Les folliculesrecrutés sont 2 à 3 fois plus nombreux que les follicules préovulatoires et sont tous aptes àovuler. • La sélection correspond à l’émergence de 2 ou 3 follicules parmi l’ensemble desfollicules recrutés. Ils sécrètent alors dans la circulation générale des œstrogènes et del’inhibine qui par un rétrocontrôle négatif sur l’hypophyse baissent la sécrétion de FSHjusqu’à un niveau inférieur aux besoins folliculaires. • La dominance correspond à la croissance terminale d’un follicule unique et à larégression des autres follicules recrutés non sélectionnés. Ce follicule dominant est en effet leseul à acquérir des mécanismes qui lui permettent de se développer en présence de faiblequantité de FSH. Il acquiert en particulier des récepteurs à la LH qui permettent unecroissance du follicule lorsque celle-ci devient LH-dépendante, cest-à-dire lorsque la taille dufollicule est de 8 à 10 mm. L’avenir du follicule dominant dépend de la présence ou non d’uncorps jaune : il ovule si aucun corps jaune issu d’une gestation ou d’un cycle précédent n’estactif. La plupart du temps, un seul follicule ovule mais, selon les auteurs, on note desovulations multiples dans 3 à 14% des cas. Si un corps jaune est présent, le follicule dominants’atrésie après quelques jours d’attente (phase statique).Les autres follicules de la vague folliculaire s’atrésient quel que soit le devenir du folliculedominant. Plus l’atrésie du follicule est prononcée, plus le nombre de noyaux pycnotiques ausein des cellules de la granulosa devient important. La granulosa disparaît progressivement et 26
  • la thèque interne se transforme en glande interstitielle. Le stade ultime d’involution dufollicule est caractérisé par son écrasement et l’invasion de l’antrum par des fibresconjonctives. L’ovocyte reste la dernière cellule identifiable.Chez la vache, la croissance folliculaire n’est pas cyclique mais continue. En effet, l’ovaire estporteur, quel que soit le stade du cycle et même pendant la gestation, de follicules cavitairesen croissance. Il est donc en permanence le siège de vagues de croissance folliculaire quientrainent la juxtaposition des phénomènes de recrutement et de régression.On ne peut donc plus parler d’un seul type de cycle mais de plusieurs types de cycles. Selonles animaux, il est possible de distinguer de 2 à 4 vagues de croissance (voire 6exceptionnellement) au cours de chaque cycle. S’il était admis jusqu’à maintenant que lesgénisses présentaient plutôt des cycles à 2 vagues et les vaches des cycles à 3 vagues, ceschiffres sont maintenant remis en cause : dans certaines études, 75% des vaches ont 2 vaguespar cycle tandis que 70% des génisses ont 3 vagues par cycle.De nombreuses différences existent entre les différents types de cycles : • Lors de cycles à 3 vagues folliculaires : o Si on considère J0 le jour de l’ovulation, une nouvelle vague émerge à J1, J6 etJ16. o La durée d’une vague ovulatoire est de six jours et demi. o La durée d’un cycle est de 24 ± 1,2 jours. • Lors de cycles à 2 vagues folliculaires : o Si on considère toujours J0 comme le jour de l’ovulation, une nouvelle vagueémerge à J1 et J9 ou J10. o La durée d’une vague ovulatoire oscille entre 8 jours et demi et 9 jours et demi. o La durée d’un cycle est de 22,2 ± 2,6 jours. c. L’ovulation et la phase lutéale (FIENI et al. 1995)L’ovulation correspond au phénomène (mécanique et enzymatique) de rupture de la paroifolliculaire et à la libération de l’ovocyte entouré des cellules du cumulus oophorus. Elle estdéclenchée par le pic préovulatoire de LH et survient une douzaine d’heure après la fin deschaleurs (entre 10 et 14h). Une fois l’ovocyte libéré, il reprend sa méiose avec émission d’unpremier globule polaire puis la méiose s’arrête à nouveau en métaphase de deuxième divisionméiotique. Elle ne reprend alors que lorsqu’un spermatozoïde pénètre dans l’ovocyte et setermine avec l’émission du deuxième globule polaire.Le mécanisme de l’ovulation est encore mal connu. Les cellules de la granulosa produisentdes molécules qui participent à la cohésion du follicule et sont des constituants de lamembrane basale (protéoglycans, collagène, élastine et glycoprotéines). Ces synthèses sontsous dépendance de la FSH tandis que la LH a au contraire un effet limitant. Ainsi, lors de lafin de croissance folliculaire, ces molécules ont tendance à être moins synthétisées et lefollicule devient plus fragile.Par ailleurs, lors de l’ovulation le tissu conjonctif à l’apex du follicule se dégrade et devientplus mince. Une réduction de la synthèse du collagène ainsi qu’une activation enzymatique duplasminogène, de la collagénase et de la protéoglycanase semblent en être l’origine. Cesmécanismes sont aussi initiés par la libération de LH. Ces phénomènes sont renforcés lescontractions ovariennes permettant la mise sous pression du liquide folliculaire.La phase lutéale débute juste après l’ovulation. Le follicule rompu est en effet le siège deremaniements histologiques et biochimiques qui aboutissent à la formation du tissu lutéal.Chez la vache, l’évolution du corps jaune a lieu en trois étapes : 27
  • • Tout d’abord une période de croissance pendant laquelle il est insensible à laprostaglandine F2 alpha (PGF2α). Cette période dure de 4 à 5 jours. • Puis un maintien de son activité pendant une durée de 10 à 12 jours. • Enfin, en l’absence de fécondation, une période de lutéolyse d’une durée de 24 à 48heures.Pendant l’ensemble de la phase lutéale, les cellules du corps jaune sécrètent essentiellementde la progestérone. Toutefois, le corps jaune est formé de 2 types cellulaires dont lesdéterminismes de sécrétion de progestérone sont différents : • Des petites cellules lutéales issues des cellules de la thèque dont la sécrétion estentièrement dépendante de la LH. • Des grandes cellules lutéales issues des cellules de la granulosa dont la sécrétion estindépendante des variations de concentration de LH et dont la synthèse d’ocytocine en fin dephase lutéale joue un rôle dans la lutéolyse. 3. Endocrinologie a. Les différentes hormones (1) Les hormones ovariennes (DERIVAUX 1971; BRUYAS 1991; ALLRICH 1994)Les hormones ovariennes femelles sont des hormones stéroïdes, cest-à-dire issues ducholestérol : les œstrogènes et la progestérone. Leur sécrétion est en corrélation étroite avec laphase du cycle.Chez la vache, les œstrogènes forment un groupe de substance de constitution chimiquevariée dont les principaux représentants sont l’œstrone et l’œstradiol 17 β. Les œstrogènessont sécrétés par les cellules de la thèque interne et de la granulosa du ou des follicules enmaturation. L’œstrogénémie est donc très faible en phase lutéale (3-4 pg/mL) puis augmenteprogressivement jusqu’à atteindre un pic 24 heures avant l’ovulation (15-20 pg/mL). Lesœstrogènes, en particulier l’œstradiol 17 β, induisent alors les comportements d’œstrus parleur action sur l’hypothalamus en l’absence relative de progestérone.Lors de la période lutéale, les cellules formant le corps jaune sécrètent essentiellement de laprogestérone. La progestéronémie est ainsi très faible lors de la phase folliculaire (0,5-1ng/mL) puis s’élève progressivement les jours suivants jusqu’à atteindre un plateau lorsque lecorps jaune est formé (6-7 ng/mL). Ce plateau se maintient jusqu’à la lutéolyse. Laprogestéronémie est donc le reflet précis du fonctionnement du corps jaune. (2) Les hormones gonadotropes (FIENI et al. 1995; PIN 1999; CHASTANT-MAILLARD et al. 2005)Les hormones gonadotropes sont sécrétées par l’hypophyse et sont au nombre de 2 : • La FSH (Follicle Stimulating Hormone) ou follitropine. • La LH (Luteinizing Hormone) ou lutropine.Ces 2 hormones sont synthétisées par les cellules gonadotropes de l’antéhypophyse, stockéesdans des vésicules cytoplasmiques puis relarguées dans la circulation générale par exocytose.Selon le rythme de relargage, elles sont animées d’une sécrétion de base à caractère pulsatiledite « tonique » de faible fréquence, puis 24 heures avant l’ovulation, d’une déchargeimportante de courte durée dite décharge « cyclique » ou décharge ovulante, à caractèrepulsatile mais de haute fréquence. 28
  • Les activités biologiques de la LH et de la FSH sont fortement liées, les deux hormonesagissant simultanément ou l’une d’elle préparant le terrain pour l’action de l’autre. • La FSH provoque, en synergie avec une sécrétion basale de LH, le recrutement desfollicules, assure le démarrage de leur croissance et stimule la sécrétion d’œstrogènesfolliculaires. En effet, au cours de la maturation folliculaire, les cellules de la granulosaacquièrent des récepteurs spécifiques à la FSH. Les follicules deviennent alors gonado-dépendants lorsque leur taille est de 5 à 6 mm. Chez la vache, on n’observe pasd’augmentation de sécrétion de la FSH lors de la période de recrutement. Il semble donc quel’amplification de l’action de la FSH soit due à des facteurs locaux comme l’IGF1 (Insulin-like Growth Factor 1) qui s’accumule dans le liquide folliculaire.Au niveau des cellules de la granulosa, la FSH possède 2 rôles biologiques : o Elle stimule l’aromatisation des androgènes (delta 4-androstènedione ettestostérone), provenant des cellules de la thèque interne, en œstrogènes (œstrone et œstradiolrespectivement). Les œstrogènes en synergie avec la FSH stimulent la multiplication descellules de la granulosa et participent donc à la croissance du follicule et au développement dela cavité antrale. o Elle induit l’apparition de récepteurs à la LH sur les membranes cellulaires. • La LH dont l’action a été préparée par la FSH (via les récepteurs à LH) possède elleaussi plusieurs rôles : o Elle assure la fin de croissance et la maturation folliculaire lorsque la taille dufollicule dépasse 8-10 mm (par stimulation de la synthèse d’œstrogènes) o Elle provoque l’ovulation grâce au pic préovulatoire. o Elle assure la reprise de la méiose de l’ovocyte, la formation du corps jaune etla sécrétion de progestérone par les cellules lutéales.La LH est par ailleurs responsable du phénomène de dominance. En effet, son action sur lesrécepteurs des cellules de la granulosa provoque une réduction de l’aromatisation desandrogènes en œstrogènes (par diminution de l’activité de la 17-20 lyase et de la 17 αhydroxylase) et induit la synthèse de progestérone par les cellules de la granulosa(progestérone qui possède aussi un effet inhibiteur sur la production d’œstradiol 17 β). (3) L’hormone hypothalamique (FIENI et al. 1995)Il existe une seule hormone hypothalamique responsable de la sécrétion de FSH et de LH : laGnRH (Gonadotropin Releasing Hormone) ou gonadolibérine.Cette hormone est un décapeptide synthétisé dans les corps des neurones hypothalamiquespuis transportée par voie axonique jusqu’aux capillaires du système porte hypothalamo-hypophysaire. Elle rejoint ainsi les cellules adénohypophysaires où elle se fixe sur desrécepteurs membranaires spécifiques.La sécrétion de GnRH est aussi pulsatile mais l’origine de cette pulsatilité est discutée.L’hypothèse de 2 centres hypothalamiques, le centre « tonique » et le centre « cyclique » estremise en cause. En effet, les neurones sécréteurs de GnRH sont répartis uniformément dansl’hypothalamus médiobasal. Ils sont tous animés du même type de sécrétion pulsatile qui,lorsqu’elle n’est pas synchronisée entre l’ensemble des neurones, est responsable de ladécharge basale (ou décharge tonique). Mais lorsque l’activité pulsatile de tous les neuronesse synchronise, elle aboutit à une décharge pulsatile de grande fréquence et de grandeamplitude. Cette synchronisation est due à un grand nombre de facteurs, dont les rôles ne sontpas encore déterminés, tels que : • Certains neurones en connexion étroite avec les neurones à GnRH : des neurones àdopamine, sérotonine, opiacés et noradrénaline. Une sécrétion pulsatile de noradrénalinesynchrone de celle de GnRH a ainsi été mise en évidence. 29
  • • Des stimuli sensoriels notamment lumineux. La photopériode est ainsi lesynchronisateur le plus puissant chez les petits ruminants et ceci grâce à la synthèse demélatonine par la glande pinéale ou épiphyse. Cette hormone est en effet sécrétée uniquementla nuit et constitue donc le signal hormonal traduisant la durée du jour. Dans l’espèce bovine,il a été mis en évidence une corrélation positive entre longueur du jour et fertilité.Par ailleurs, d’autres phénomènes externes interfèrent avec la sécrétion hypothalamique. Lestimulus nerveux de la tétée ou celui de la traite par exemple provoquent en début de post-partum une inhibition de la sécrétion de GnRH.La GnRH agit sur la sécrétion de FSH et de LH de deux manières : • Elle entraine une libération rapide et transitoire des deux gonadotrophines. Cependant,la sécrétion de FSH n’est pas exclusivement dépendante de la GnRH et, lors del’immunoneutralisation passive de GnRH, seule la pulsatilité de la LH est supprimée. LaGnRH ne serait donc nécessaire que pour maintenir un taux plasmatique élevé de FSH. • Elle stimule à long terme leur sécrétion. Cette action est due à la fixation de la GnRHsur des récepteurs membranaires glycoprotéiques des cellules de l’hypophyse. (4) La prostaglandine F2 alpha (BRUYAS 1991)Il existe un grand nombre de prostaglandines mais c’est la prostaglandine F2 alpha qui entredans la régulation du cycle sexuel chez la vache. Cette « hormone » est sécrétée par l’utérus àla fin de la phase lutéale lorsque l’animal n’est pas « gestant » et provoque la lyse du corpsjaune. Elle induit donc l’arrêt de sécrétion de progestérone. b. Les régulations hormonales du cycle œstral (FIENI et al. 1995; PIN 1999)Après l’ovulation, qui marque le début du cycle, le corps jaune se forme et la sécrétion deprogestérone se met en place. La sécrétion de progestérone détermine la durée du cycleœstral. Elle exerce en effet un rétrocontrôle négatif sur la sécrétion de GnRH, et donc sur lasécrétion de LH, ce qui entraine l’atrésie des follicules matures et empêche donc une nouvelleovulation.La diminution de sécrétion de GnRH n’empêche en revanche pas une sécrétion de FSH, cequi permet le démarrage de la croissance des follicules recrutés et donc la persistance devagues de croissance folliculaire pendant la phase lutéale. La régulation au sein des vaguess’effectue donc par des molécules synthétisées par les follicules en croissance. Ils sécrètent eneffet des œstrogènes qui, en présence de progestérone et à une concentration peu élevée,exercent un rétrocontrôle négatif sur la sécrétion de FSH. Ce rétrocontrôle est renforcé parl’action de l’inhibine qui provoque une inhibition de synthèse et de libération desgonadotropines, essentiellement de la FSH (la sécrétion de LH nécessite de très fortes dosesd’inhibine pour être modifiée). Enfin, un peptide présent dans le liquide folliculaire, la FSH-RBI, semble exercer une inhibition marquée sur la fixation de la FSH aux récepteurs présentssur les cellules de la granulosa. Ce peptide est d’autant plus concentré que la taille de l’antrumest petite et diminuerait donc l’action de la FSH sur les petits follicules.En l’absence de gestation, l’utérus sécrète entre le seizième et le dix-huitième jour du cycle laprostaglandine F2α qui induit la lutéolyse. Le rétrocontrôle négatif sur la GnRH disparait et lasécrétion pulsatile de LH augmente en fréquence. La sécrétion de LH passe ainsi d’un« pulse » toutes les 4 à 6 heures, à un « pulse » toutes les heures environ. Le folliculesélectionné peut ainsi poursuivre sa croissance et sa maturation. Il sécrète alors desœstrogènes qui, en l’absence de progestérone et à une concentration élevée, exercent un 30
  • rétrocontrôle positif sur l’hypothalamus et la sécrétion de GnRH. La fréquence des pics desécrétion de GnRH augmente tout comme celle des pics de LH jusqu’à provoquer le picovulatoire.La sécrétion de GnRH est par ailleurs régulée par des facteurs externes. Mais le rôle de cesdifférents facteurs tels les stimuli sensoriels et certains neurones n’est pas encore bien connu. 4. Reprise de la cyclicité post-partum a. L’anœstrus post-partumAprès la régression du corps jaune gestatif, une période d’anœstrus a lieu avant la premièreovulation. Un grand nombre de facteurs affectent la durée de cette période (SAVIO et al.1990a; HUMBLOT et GRIMARD 1996).Tout d’abord, la parité : on note en effet un taux d’anœstrus 10 à 30 % plus élevé chez lesprimipares que chez les multipares, en particulier si l’âge au premier vêlage est précoce. Demême, la durée de l’anœstrus est plus longue d’environ 3 semaines chez les primipares. Ceciserait dû à leur plus grande sensibilité à la sous nutrition qui influence la sécrétion de LH et lacroissance folliculaire.De même, le poids vif, la capacité d’ingestion et la Note d’Etat Corporel (NEC) influencentfortement le rétablissement de la cyclicité. Ces 3 critères sont à relier à la balance énergétiquenégative se produisant en début de lactation. Celle-ci est en effet un des facteurs négatifs lesplus importants empêchant un rétablissement de la sécrétion pulsatile de LH (BUTLER etSMITH 1989). Une NEC de 3,5 sur 5 au vêlage semble être idéale pour favoriser un bonretour à la cyclicité.Dans une étude publiée en 1990, le poids vif, la prise de nourriture ainsi que la balanceénergétique négative ont été mesurés pendant 9 semaines post-partum sur 54 vacheslaitières (STAPLES et al. 1990). Celles-ci ont ensuite été séparées rétrospectivement en 3groupes selon l’apparition de la première activité lutéale en période post-partum : premièreactivité lutéale avant 40 jours post-partum (groupe 1, n=25 vaches), entre 40 et 60 jours post-partum (groupe 2, n=14 vaches) ou après 60 jours post-partum (groupe 3, n=15 vaches). Il enrésulte que les vaches du groupe 3 : • avaient le poids vif moyen le plus faible • avaient ingéré significativement moins de nourriture que les vaches ayant eu uneactivité lutéale avant 60 jours (p<0,05) • étaient les vaches ayant perdu le plus de poids durant les 2 premières semaines post-partum (après la 3ème semaine, les pertes de poids s’équilibraient entre les 3 groupes) et ayantdonc mobilisé le plus leurs réserves corporelles pour produire du lait. Ainsi, 28% du laitproduit par les vaches du groupe 3 était issu de leurs réserves corporelles contre seulement15,9% et 16,7% pour les 2 autres groupes. • avaient la balance énergétique négative moyenne la plus importante (-5,6 contre -4,4et 4,1 Mcal par jour)La génétique joue également un rôle dans le retour à la cyclicité post-partum (ROYAL et al.2002). L’héritabilité de l’intervalle entre le vêlage et le démarrage de l’activité lutéale est de0,16 ce qui est supérieur à l’héritabilité des autres paramètres classiques de fertilité et estsurtout indépendant des facteurs de conduite du troupeau.Enfin, le mois du vêlage et la saison ont un effet très important (SAVIO et al. 1990a;HUMBLOT et GRIMARD 1996). La durée de l’anœstrus est ainsi plus longue en fin d’hiveret au printemps, qu’en automne et en début d’hiver. 31
  • D’autres facteurs possèdent un effet moins important : • Le type de stabulation : les vaches logées en stabulation entravée semblent avoir unanœstrus post-partum plus long que celles logées en stabulation libre. • La lactation ou la tétée qui allongent la durée de l’anœstrus, en particulier en cas debalance énergétique négative trop importante en période post-partum (BUTLER et SMITH1989). • Les dystocies, les pathologies utérines et les maladies chroniques débilitantes qui ontaussi une influence négative sur la reprise de la cyclicité post-partum. b. Reprise de la croissance folliculaire et des cycles sexuelsLa reprise des vagues de croissance folliculaire dans la période post-partum est très rapide(SAVIO et al. 1990a). Cette reprise de l’activité ovarienne est surtout observée au niveau del’ovaire contro-latéral à la corne précédemment gravide (MARION et GIER 1968; SLAMA etal. 1996). Elle est caractérisée par la croissance puis l’atrésie de follicules de taille inférieure à8 mm de diamètre jusqu’à apparition du premier follicule dominant (SAVIO et al. 1990a). Lenombre de ces petits follicules varie entre 2 et 5 par jour, bien que leur identification soitdifficile.La sélection du premier follicule dominant est ensuite observée entre le 7ème et le 15ème jourpost-partum (SLAMA et al. 1996).Selon une étude plus récente (SAVIO et al. 1990a), le premier follicule dominant est détecté11,6 ± 8,9 jours après le vêlage (avec des extrêmes de 5 et 39 jours) et ce délai estsignificativement plus court en automne qu’au printemps (6,8 ± 1,8 contre 20,0 ± 10,1 jours,p<0,05). Lors de l’étude, les follicules ont ovulé dans 14 cas sur 19, sont devenus kystiquesdans 4 cas sur 19 et un seul n’a pas ovulé.L’ovulation intervient en général entre le 15ème et le 17ème jour après le vêlage (SLAMA et al.1996) soit 3 à 5 jours après l’identification du premier follicule dominant lorsque les vachesayant présenté des follicules kystiques ne sont pas prises en compte (SAVIO et al. 1990a). Enprenant en compte les vaches ayant présenté des follicules kystiques, la première ovulation alieu entre 27,4 ± 23 et 30,9 ± 2,4 jours après le vêlage en fonction des études (SAVIO et al.1990a; SAKAGUCHI et al. 2004).Des études récentes ont montré que l’intervalle entre le vêlage et la première ovulation estplus long chez les vaches hautes productrices (KAWASHIMA et al. 2006). Ceci est attribué àune balance énergétique négative plus importante engendrant une diminution de la fréquencedes pulses de LH. La parité semble aussi avoir une influence dans la mesure où l’ovulation estplus précoce chez les primipares que chez les multipares (26,7 ± 3,3 contre 35,5 ± 3,5 jours)(SAKAGUCHI et al. 2004).Après la première ovulation, le premier cycle œstral se met en place. Dans une seconde étudepubliée en 1990 (SAVIO et al. 1990b), les auteurs le qualifient de cycle ovarien, et non decycle œstral, dans la mesure où 94% des vaches n’ayant pas développé de kystes lors del’étude n’ont pas manifesté de signes comportementaux avant la première ovulation (ce cyclene fait donc pas suite à une période d’œstrus mais à une période ovulatoire sans signescomportementaux). Ces cycles ovariens ont des durées très variables en fonction desindividus (SAVIO et al. 1990b; SAKAGUCHI et al. 2004): • Une durée courte lorsque le cycle dure entre 9 et 13 jours. Une seule vague decroissance folliculaire est alors observée. • Une durée normale lorsque le cycle dure entre 18 et 24 jours et que 2 à 4 vaguesfolliculaires se succèdent pendant le cycle. • Une durée longue lorsque le cycle dure plus de 25 jours et que l’on observe de 2 à plusde 4 vagues de croissance pendant le cycle. 32
  • La durée de ce premier cycle post–partum dépend de la durée entre le vêlage et la détection dupremier follicule dominant (SAVIO et al. 1990b): • Lorsque le premier follicule dominant est détecté avant 10 jours post-partum, la duréedu cycle est normale (18 à 24 jours) à longue (plus de 25 jours). • Lorsque le premier follicule dominant est détecté entre 10 et 19 jours post-partum, ladurée du cycle est courte (9 à 13 jours), normale ou longue. • Lorsque le premier follicule dominant est détecté après 20 jours post-partum, la duréedu cycle est courte.Ceci peut être en partie expliqué par le niveau d’imprégnation progestéronique. Laprogestérone est en effet nécessaire à la stéroïdogenèse et est issue en post-partum immédiatdu corps jaune présent pendant la gestation. Lorsque le follicule dominant est identifié avantle 10ème jour, l’imprégnation est suffisante pour le développement de cycles normaux voirelongs. Au contraire, lorsque le follicule dominant est identifié après le 20ème jour,l’imprégnation est insuffisante et le premier cycle ovarien est donc un cycle court.Après la seconde ovulation, le deuxième cycle œstral est plus régulier et sa durée moyenne estde 21,8 ± 0,6 jours (SAKAGUCHI et al. 2004). La fréquence des vaches ovulant après 2, 3 ou4 vagues de croissance augmente en effet de manière importante tandis que la fréquence desvaches ovulant après une seule ou plus de 4 vagues folliculaires diminue fortement.Il est actuellement admis que la reprise rapide d’une cyclicité post-partum joue un rôleessentiel dans la fertilité d’un bovin en l’absence de problèmes d’involution utérine. Ainsi,lors d’une étude réalisée sur 110 vaches laitières hautes productrices, la reprise d’une activitéovarienne normale a été significativement plus précoce chez les vaches ayant ovulé pour lapremière fois dans les 3 premières semaines post-partum, qu’il s’agisse de primipares (27,8 ±2,7 contre 44,4 ± 4,5 jours, p<0,05) ou de multipares (30,6 ± 3,1 contre 55,7 ± 3,8 jours,p<0,01), que chez les vaches ayant ovulé après (KAWASHIMA et al. 2006). Une activitéovarienne normale était définie par la succession d’un cycle ovarien normal (cest-à-dire dontla phase lutéale dure entre 8 et 21 jours) et d’au moins 3 phases lutéales. L’occurrence d’uneovulation dans les 3 premières semaines post-partum pourrait donc être un indice précoced’une reprise de cyclicité normale et d’une bonne fertilité. B. Les différents signes observés lors de l’œstrus 1. Les modifications comportementalesPar définition, l’œstrus correspond à la période pendant laquelle se manifeste desmodifications comportementales précédant l’ovulation (DISENHAUS et al. 2003). Cettedéfinition doit donc être précisée en fonction des manifestations comportementales observées. a. L’acceptation du chevauchementL’acceptation du chevauchement est le signe caractéristique de l’œstrus. Il s’agit d’un signetrès fiable dont la spécificité est supérieure à 95% (ORIHUELA 2000). Une vache accepte lechevauchement lorsqu’elle reste immobile pendant plusieurs secondes alors qu’une autrevache la chevauche (la plupart du temps une durée supérieure à 2 secondes est admise) (figure1). 33
  • Figure 1 : Vache acceptant le chevauchementDes études récentes réalisées à l’aide de détecteurs électroniques de chevauchement ontmontré que : • Le nombre moyen des acceptations de chevauchement lors d’une période œstrale estcompris entre 2,1 ± 0,3 et 8,5 ± 6,6 selon les auteurs (PIGGOTT et al. 1996; TIMMS et al.1997; DRANSFIELD et al. 1998; AT-TARAS et SPAHR 2001; NEBEL 2003; PERALTA etal. 2005) • La durée moyenne d’une acceptation de chevauchement est comprise entre 3,2 ± 0,2 et3,4 ± 0,4 secondes (AT-TARAS et SPAHR 2001)Une première définition de l’œstrus peut être proposée : l’œstrus correspond à la périodecomprise entre la première et la dernière acceptation de chevauchement (DISENHAUS et al.2003). Toutefois, cette définition implique que chaque vache manifeste plus d’une fois cecomportement afin de pouvoir parler d’œstrus.Or ce signe n’est exprimé que par 50 à 70% des vaches lors de leurs « périodes ovulatoires ».Ainsi, dans un troupeau observé en continu, sur 44 vaches ayant ovulé pour la deuxième ou latroisième fois, seules 26 (soit 59% des vaches ayant ovulé et 68% des vaches ayant montrédes signes comportementaux d’œstrus) ont accepté le chevauchement (DISENHAUS et al.2003). Dans une autre étude portant sur 15 vaches cyclées observées en continu, 8 vaches(53,3%) ont accepté le chevauchement lors de leurs périodes de chaleurs (KERBRAT etDISENHAUS 2004). 77% de ces acceptations de chevauchement étaient en outre initiées pardes vaches elles-mêmes en chaleur. Enfin, dans une dernière étude réalisée sur 56 vacheslaitières observées 30 minutes toutes les 4 heures, 63% des primipares et 65% des multiparesont accepté le chevauchement (YOSHIDA et NAKAO 2005). 34
  • Ces résultats montrent donc l’importance d’observer les autres signes exprimés pendantl’œstrus afin de détecter les vaches en chaleur. b. Les signes secondairesLes signes secondaires sont des signes comportementaux présents pendant l’ensemble ducycle œstral mais exprimés plus fréquemment lors de l’œstrus. Ils ne sont donc passpécifiques de celui-ci. Ce sont des comportements très brefs (3 à 15 secondes) dont larépartition au cours de la journée est quasi régulière (DISENHAUS et al. 2003).Les signes secondaires peuvent être séparés en 3 groupes (KERBRAT et DISENHAUS2004): • Les comportements sexuels secondaires • Les comportements agonistiques • Les comportements sociauxPour la détection de l’œstrus, les signes secondaires sont assimilés aux comportementssexuels secondaires. En effet, bien que les vaches en chaleur recherchent le contact, le nombrede comportements agonistiques et sociaux n’augmente pas de manière significative pendantl’œstrus (KERBRAT et DISENHAUS 2004).Les signes secondaires ainsi définis sont au nombre de quatre (KERBRAT et DISENHAUS2004): • Les tentatives de chevauchement par l’arrière • Les tentatives de chevauchement par l’avant • Les frottements/appuis du menton ou de la tête sur la croupe d’une autre vache • Les léchages/flairages de la région ano-génitale d’une autre vacheChacun de ces signes peut être initié ou reçu par la vache en chaleur.De grandes variations dans l’expression des signes secondaires existent entre les individus(YOSHIDA et NAKAO 2005; ROELOFS et al. 2005a). Certaines vaches peuvent exprimerpendant leur phase lutéale plus de comportements sexuels secondaires que d’autres vachespendant leur œstrus. En conséquence, ce n’est pas le comportement sexuel secondaire seulmais la répétition de celui-ci qui est un comportement spécifique de l’œstrus (DISENHAUS etal. 2003; KERBRAT et DISENHAUS 2004).Une deuxième définition de l’œstrus peut donc être proposée : l’œstrus correspond à lapériode comprise entre l’augmentation significative de la fréquence de comportementssexuels secondaires et sa diminution significative.Mais à l’instar de l’acceptation du chevauchement, ces comportements ne sont pas toujoursprésents lors des périodes ovulatoires. Ainsi, dans une étude portant sur 44 vaches ayant ovulépour la deuxième ou la troisième fois, 6 (soit 14%) n’ont exprimé aucun signecomportemental de chaleur (DISENHAUS et al. 2003). Ceci démontre bien l’existenced’ovulations silencieuses. c. Validité des signes secondairesLes signes secondaires sont présents à la fois en phase œstrale et en phase lutéale. Il est doncimportant de savoir quel crédit accorder à ces signes dans la détection de l’œstrus.Lors d’une étude réalisée sur 15 vaches laitières observées en continu sur aire paillée, lessignes secondaires de chaleurs ainsi que l’acceptation du chevauchement ont étécomptabilisés lors du deuxième ou troisième cycle post-partum pendant 5 jours 35
  • particuliers (KERBRAT et DISENHAUS 2004) : le jour de l’œstrus (Œstrus), un jour avant l’œstrus (Œstrus-1), un jour après l’œstrus (Œstrus+1) l’œstrus, et enfin un jour pris au hasard lors de la première (Lut1) et la deuxième (Lut2) moitié de la phase lutéale. Sur les 15 vaches, seules 11 ont manifesté des signes comportementaux. Les premiers signes secondaires étudiés ont été les signes secondaires initiés (tableau I). Signes secondaires Lut1 Lut2 Œstrus-1 Œstrus Œstrus+1 Signif.a initiés observés Chevauchement 0.0 0.0 0.0 6.6b (0-22)c 0.0 p<0.01Chevauchement par 0.0 0.0 0.0 0.2 (0-1) 0.0 NS la têteAppui/frottement du 0.1 (0-1) 0.1 (0-1) 0.6 (0-3) 34.5 (2-230) 0.3 (0-2) p<0.001menton sur la croupe Renifler/lécher la 0.2 (0-2) 0.1 (0-1) 0.5 (0-3) 18.6 (4-37) 0.3 (0-3) p<0.001 région ano-génitale Signes secondaires 0.3 (0-3) 0.2 (0-2) 1.1 (0-4) 59.9 (8-176) 0.6 (0-5) p<0.001 initiés totaux a : la significativité correspond à la comparaison des survenues moyennes entre les 5 jours. b : survenues moyennes c : minimum-maximum Tableau I : Survenues moyennes des signes secondaires initiés par les 11 vaches vues en œstrus (d’après KERBRAT et DISENHAUS 2004) Le nombre des signes secondaires initiés a été plus grand le jour de l’œstrus que les autres jours (p<0,001). Ils peuvent donc être utilisés pour la détection des chaleurs. Parmi les signes secondaires initiés, l’appui/frottement du menton sur la croupe et le léchage/flairage de la zone ano-génitale ont représenté respectivement 57,6% et 31,1% (soit 88,7% à eux 2) des signes secondaires initiés totaux. Ils ont par ailleurs été exprimés plus fréquemment le jour de l’œstrus que les autres jours du cycle (p<0.001) et par toutes les vaches au moins une fois le jour de l’œstrus. Ces résultats sont en accord avec ceux d’une autre étude publiée en 2005 (ROELOFS et al. 2005a) et ces signes sont donc des signes forts pour la détection des chaleurs. De même, les vaches n’ont tenté de chevaucher que le jour de l’œstrus. Mais le nombre de chevauchements était bas (6,6 en moyenne) et seules 9 vaches ont tenté de chevaucher une fois ou plus. Dans une autre étude réalisée sur 70 vaches laitières cependant, des tentatives de chevauchement ont été observées lors de 90% des œstrus (ROELOFS et al. 2005a). Enfin, les tentatives de chevauchement par la tête n’ont eu lieu que le jour de l’œstrus mais leur nombre était trop peu important pour que ce signe soit sensible. Ces résultats sont en accord avec ceux obtenus dans une étude publiée en 1986 dans laquelle seules 26 des 750 tentatives de chevauchement ont été réalisées par la tête (BRITT et al. 1986). Les signes secondaires reçus ont également été comptabilisés (tableau II) (KERBRAT et DISENHAUS 2004). La table ci-dessous récapitule les comportements sexuels reçus qui prennent en compte à la fois les signes secondaires reçus ainsi que l’acceptation du chevauchement. 36
  • Signes sexuels reçus Lut1 Lut2 Œstrus-1 Œstrus Œstrus+1 Signif.a observésChevauchement avec 0.0 0.0 0.0 8.2b (0-32)c 0.0 p<0.05 acceptationChevauchement sans 0.1 0.0 0.0 1.6 (0-6) 0.2 (0-2) NS acceptationChevauchement par 0.0 0.0 0.0 1.7 (0-14) 0.1 (0-1) p<0.01 la têteAppui/frottement du 1.1 (0-8) 0.3 (0-2) 0.1 (0-1) 19.4 (0-75) 2.3 (0-12) P<0.001menton sur la croupe Renifler/lécher la 0.4 (0-1) 0.3 (0-2) 1.2 (0-5) 9.5 (0-27) 2.3 (0-9) p<0.01 région ano-génitaleSignes sexuels reçus 1.6 0.6 (0-2) 1.3 (0-6) 40.4 (0-135) 4.9 (0-20) p<0.001 totaux (0-10) a : La significativité correspond à la comparaison des survenues moyennes entre les 5 jours. b : survenues moyennes c : minimum-maximum Tableau II : Survenues moyennes des signes sexuels reçus par les 11 vaches vues en œstrus (d’après KERBRAT et DISENHAUS 2004) De même que pour les signes secondaires initiés, le nombre des signes secondaires reçus a été plus important le jour de l’œstrus que les autres jours du cycle (p<0.001) mais semblent moins pratiques pour la détection des chaleurs. L’appui/frottement du menton sur la croupe et le léchage/flairage de la région ano-génitale ont également été les signes secondaires reçus les plus fréquents avec respectivement 61,1% et 27,6% (soit 88,7% à eux 2) des signes secondaires reçus. A l’exception des chevauchements sans acceptation, les signes secondaires reçus ont été exprimés plus fréquemment lors de l’œstrus que lors des autres jours du cycle. Les auteurs concluent que les signes secondaires initiés semblent être très sensibles et peuvent constituer un indicateur pratique pour la détection des chaleurs (KERBRAT et DISENHAUS 2004). On peut toutefois remarquer que les signes secondaires reçus semblent aussi être de bons indicateurs de l’œstrus. d. L’agitation Une vache est plus agitée le jour de l’œstrus et passe moins de temps à s’alimenter et à boire. Une première étude réalisée à l’aide de podomètres sur 40 vaches laitières a permis de montrer que l’augmentation moyenne d’activité au moment de l’œstrus était de 393% sur aire paillée (KIDDY 1977). Ceci est en accord avec une autre étude réalisée sur 15 vaches observées en continu dans laquelle le temps passé à marcher sur aire paillée a augmenté de 342% entre le jour situé avant l’œstrus et le jour de l’œstrus tandis que le temps passé allongée diminue de 26% (KERBRAT et DISENHAUS 2004). Cette augmentation d’activité débutait environ 4 heures avant les premières acceptations de chevauchement (RORIE et al. 2002). 37
  • 2. Les autres signesEn dehors des signes comportementaux, des changements physiques et physiologiques sontvisibles lors de la période d’œstrus : • Une production accrue de mucus a lieu dans le vagin (BALL et PETERS 2004). Il enrésulte l’apparition d’un filet de mucus transparent sortant de la vulve, et souvent adhérant àla queue. Il ne doit toutefois pas être confondu avec le filet de mucus sanguinolent sortant dela vulve environ 2 jours après l’œstrus. Celui-ci résulte en effet de l’augmentation dessécrétions de produits sanguins à l’intérieur de la lumière de l’utérus sous l’action desœstrogènes. Il n’est donc présent qu’une fois l’œstrus terminé.Ces 2 filets de mucus sont souvent les 2 seuls signes permettant la détection des chaleurs dansles étables où les vaches sont entravées : o Si le filet de mucus est de couleur transparente, la vache est en périoded’œstrus et elle peut donc être inséminée o Si le filet de mucus est sanguinolent, l’œstrus est fini depuis 2 jours environ.Les prochaines chaleurs se dérouleront donc environ 19 jours plus tard • Les lèvres vulvaires sont généralement plus humides, enflées et rouges (BALL etPETERS 2004) • La production de lait est réduite (BALL et PETERS 2004). Ceci est sans doute dû à ladiminution de l’alimentation associée au stress psychologique associé à l’œstrus. Ainsi, lorsd’une étude publiée en 1986, l’induction de l’œstrus a provoqué une baisse de la productionlaitière de 2 Kg lors de la traite réalisée pendant les chaleurs (10,2 ± 0,5 litres contre 12,2 ±0,3 litres, p<0,05) (BRITT et al. 1986) • Une odeur particulière est présente dans le tractus urogénital et dans l’urine (KIDDYC.A et al. 1978). On ne sait toutefois pas encore si l’urine est la source des substancessexuelles odorantes ou si elle est juste porteuse de substances odorantes prélevées lors de sonpassage dans le vagin ou sur la vulve. Un changement d’odeur périnéale a été confirmé parune étude plus récente réalisée à l’aide d’un nez électronique composé de 12 capteurs (LANEet WATHES 1998) • A cause des chevauchements répétés, les poils situés à la base de la queue sontsouvent arrachés et la peau située de part et d’autre de la base de la queue est souvent sale etéraflée (DISKIN et SREENAN 2000) C. Place de l’œstrus au sein du cycle œstral 1. Durée de l’œstrusComme vu dans le §IA2a, plusieurs définitions de l’œstrus existent en fonction des signescomportementaux observés. Or les périodes pendant lesquelles s’expriment ces signes ne sontpas concomitantes. Ainsi, les signes secondaires apparaissent avant et disparaissent après lesacceptations du chevauchement si elles ont lieu. La durée de l’œstrus varie donc en fonctionde la définition choisie.La définition de l’œstrus définit celui-ci comme la période comprise entre la première et ladernière acceptation de chevauchement. Avec cette définition, de nombreux auteurss’accordent sur le fait que la durée de l’œstrus a diminué au cours des 30 dernières annéespassant de 18 à 14 heures en moyenne (DISENHAUS et al. 2003).Des études plus récentes réalisées à l’aide de détecteurs électroniques de chevauchementdonnent des durées de chaleur encore plus courtes allant de 5,6 ± 1,0 à 9,6 ± 0,8 heures selonles auteurs (WALKER et al. 1996; TIMMS et al. 1997; DRANSFIELD et al. 1998; AT-TARAS et SPAHR 2001; PERALTA et al. 2005). 38
  • Par ailleurs, dans une étude réalisée sur 51 vaches laitières, la durée des chaleurs a été pluscourte chez les primipares que chez les multipares (7,4 ± 1,4 contre 13,6 ± 2,0 heures, p<0,05)(WALKER et al. 1996). Selon 2 autres études, la durée de l’œstrus tendait également à êtreplus courte chez les primipares (de 4,0 ± 2,6 à 4,4 ± 2,2 heures) que chez les multipares (de6,9 ± 6,6 à 8,4 ± 4,6 heures) (YOSHIDA et NAKAO 2005).Une seconde définition de l’œstrus définit celui-ci comme la période comprise entrel’augmentation et la diminution significatives de la fréquence des signes secondaires.Dans une étude réalisée sur 15 vaches laitières observées en continues, 11 ont été considéréesen chaleur selon cette définition avec une durée moyenne d’œstrus de 14,1 ± 4,5 heures(KERBRAT et DISENHAUS 2004). Aucune corrélation n’existait cependant entre la duréede l’œstrus et le nombre de signes secondaires exprimés.Une définition semblable a été utilisée lors d’une étude réalisée sur 70 vaches laitièresobservées 30 minutes toutes les 3 heures (ROELOFS et al. 2005a). Le début de l’œstrus étaitdéfini comme la première période de 30 minutes pendant laquelle l’animal avait exprimé aumoins un signe secondaire moins une heure et demie, et la fin de l’œstrus comme la dernièrepériode de 30 minutes pendant laquelle l’animal avait exprimé au moins un signe secondaireplus une heure et demie. Selon cette définition, la durée moyenne de l’œstrus a été de 11,8 ±4,4 heures et a été significativement plus longue chez les primipares que chez les multipares(13,6 ± 4,8 contre 10,6 ± 3,8 heures, p<0,05). Elle n’a par contre pas été influencée par lenombre d’animaux simultanément en chaleur. 2. Le déterminisme hormonal de l’œstrus a. L’œstradiol 17 βLes œstrogènes, et en particulier l’œstradiol 17 β, sont responsables du déclenchement del’œstrus (SAUMANDE 2000; NEBEL 2003). Ceci a été démontré par l’induction chez desvaches ovariectomisées de comportements d’œstrus après injection d’un milligramme debenzoate d’œstradiol par voie intramusculaire (BRITT et al. 1986; VAILES et BRITT 1990).Le rôle des œstrogènes dans le déclenchement de l’œstrus semble suivre la loi du « tout ourien » (ALLRICH 1994; LYIMO et al. 2000). En effet, une fois le seuil de déclenchementatteint, des quantités supplémentaires d’œstrogènes sécrétées n’ont pas d’influence sur lamanifestation des comportements. Elles ont toutefois avoir un effet sur la durée de l’œstrus(BRITT et al. 1986).Dans une étude publiée en 2000, les auteurs se sont intéressé à l’influence de l’œstradiol 17 βsur l’expression des chaleurs (LYIMO et al. 2000). Pour cela, les signes de chaleurs étaientobservés 30 minutes toutes les 3 heures afin d’attribuer un score comportemental à chaquevache tel que défini dans le §IB1. Dans le même temps, des prélèvements sanguins étaientréalisés toutes les 3 heures afin de doser l’œstradiol 17 β. La moyenne des concentrationsplasmatiques maximales en œstradiol obtenues lors de l’œstrus a été de 7,76 ± 2,39 pg/mL.Cette concentration plasmatique maximale était concomitante de la période pendant laquellele score comportemental était le plus élevé (figure 2). Elle était également positivementcorrélée avec plusieurs indices d’intensité de l’œstrus : sa durée, le nombre total de pointsacquis pendant la période d’œstrus et le nombre d’occurrences de 3 signessecondaires (tentatives de chevauchement, appui/frottement de la tête sur la croupe etagitation). 39
  • Figure 2 : Score comportemental dœstrus et concentration plasmatique en œstradiol 17β présentéscomme un pourcentage du maximum atteint pour chaque animal au cours de la phase œstrale, en fonctiondu temps. Pour chaque animal, l’heure 0 correspond à la période de surveillance au cours de laquelle a été observé le score comportemental maximal (d’après LYIMO et al. 2000)On peut remarquer que ces corrélations n’ont été obtenues qu’après correction de laconcentration plasmatique en œstradiol 17 β par la concentration en progestérone lors de laphase lutéale précédente. En effet, une imprégnation progestéronique est nécessaire à lamanifestation correcte de signes comportementaux lors de l’œstrus (BRITT et al. 1986).L’absence de signes comportementaux lors de la première période ovulatoire post-vêlage estdonc physiologique (LYIMO et al. 2000). b. Le cortisolLors de la même étude, les auteurs se sont également intéressé à l’influence du cortisol, etdonc du stress, sur l’expression des chaleurs (LYIMO et al. 2000). De la même manière quepour l’œstradiol 17 β, le cortisol était dosé toutes les 3 heures. 2 périodes ont alors étédéfinies : • La période de 24 heures précédant les 30 minutes pendant lesquelles était observé lescore comportemental maximal. Pendant cette période, la moyenne des concentrationsplasmatiques maximales en cortisol a été de 10,59 ± 5,40 ng/mL • La période de 24 heures suivant les 30 minutes pendant lesquelles était observé lescore comportemental maximal. Pendant cette période, la moyenne des concentrationsplasmatiques maximales en cortisol a été de 6,88 ± 5,71 ng/mLLa concentration moyenne en cortisol durant les 24 heures précédant le score comportementalmaximal n’a pu être corrélée à aucun des indices de l’intensité de l’œstrus (durée, nombred’occurrences des comportements…). Il en est de même pour la concentration concomitantedu score comportemental maximal.La concentration moyenne en cortisol durant les 24 heures suivant le score comportementalmaximal a en revanche pu être corrélée positivement avec le score comportemental maximal.Par ailleurs, la concentration en cortisol montre une légère augmentation lors de la périoded’œstrus ainsi qu’un pic concomitant du pic d’œstradiol et du score comportemental maximal 40
  • (figure 3). Mais aucune analyse statistique n’a pu être réalisée à cause du faible nombred’animaux. Figure 3 : Score comportemental dœstrus présenté comme un pourcentage du maximum atteint pour chaque animal au cours de la phase œstrale et concentration plasmatique en cortisol, en fonction du temps. Pour chaque animal, l’heure 0 correspond à la période de surveillance au cours de laquelle a été observé le score comportemental maximal (d’après LYIMO et al. 2000)Il n’existait donc aucune corrélation négative entre la concentration moyenne en cortisolprésent avant l’œstrus et les indices d’intensité d’œstrus. Mais cette absence ne signifie pasnécessairement que le stress n’inhibe pas les comportements d’œstrus. D’une part, le nombred’animaux étudiés était limité et la variation des concentrations en cortisol était substantielle.D’autre part, les conditions environnementales étaient les mêmes pour tous les animaux et lesniveaux de cortisol présents dans l’étude étaient dans les normes d’animaux « non stressés ». 3. Durée entre les différentes manifestations comportementales et l’ovulationPour être efficace, une insémination artificielle doit être réalisée dans une période précise parrapport à l’heure d’ovulation (WALKER et al. 1996). Il est donc important de connaître avecprécision l’heure d’ovulation par rapport aux différentes manifestations comportementales quiont lieu au cours de l’œstrus. a. Durée entre les acceptations de chevauchement et l’ovulationDans une première étude réalisée sur 51 vaches laitières, l’heure d’ovulation a été déterminéepar rapport à la première acceptation de chevauchement visualisée grâce au systèmeHeatWatch® (WALKER et al. 1996). La durée moyenne entre les 93 ovulations recensées etla première acceptation de chevauchement a été de 27,6 ± 5,4 heures et n’a pas différé entreles 26 œstrus spontanés et les 67 œstrus induits par la prostaglandine F2 alpha (PGF2α). Ceciindique que l’heure d’ovulation n’était pas affectée par la lutéolyse induite par la PGF2α. Ilest toutefois nécessaire de nuancer cette dernière affirmation. En effet, sur l’ensemble de 41
  • l’étude, 22% des œstrus observés (soit 26 sur 119) n’ont pas abouti à une ovulation dans les40 heures et une majeure partie (77%) de ces œstrus étaient induits par la PGF2α.Lors de cette étude, une relation positive significative a été trouvée entre la durée de l’œstruset la durée entre la première acceptation de chevauchement et la première ovulation. Cecipourrait être expliqué par la présence en début d’œstrus d’une quantité d’œstradiol 17 βsuffisante pour déclencher des comportements de chaleur mais insuffisante pour stimuler lepic pré-ovulatoire de LH. La parité n’a en revanche eu aucune influence sur l’heured’ovulation.Une seconde étude a été réalisée sur 70 vaches laitières observées 30 minutes toutes les 3heures (ROELOFS et al. 2005a). La durée moyenne entre les 94 ovulations recensées et : • la première acceptation de chevauchement observée a été de 26,4 ± 5,2 heures • la dernière acceptation de chevauchement observée a été de 21,4 ± 5,4 heures b. Durée entre les autres signes présents lors de l’œstrus et l’ovulationDans une première étude, les vaches ont été observées 30 minutes 2 fois par jour et un scorecomportemental, tel que défini dans le §IB1, leur a été attribué (VAN EERDENBURG et al.2002). Les vaches ont alors été classées en groupes selon la durée entre l’ovulation et lapremière période d’observation pendant laquelle elles avaient atteint un score de 50 points.Les vaches ayant ovulé dans les 24 heures suivant cette période d’observation ont présenté unscore comportemental presque 3 fois plus élevé que celles ayant ovulé 24 à 48 heures après(188 contre 65, p<0,05).Dans une seconde étude réalisée sur 43 vaches laitières, l’heure d’ovulation a été déterminéepar rapport à l’augmentation d’activité visualisée grâce à un podomètre (ROELOFS et al.2005b). Les 63 ovulations recensées ont eu lieu en moyenne 29,3 ± 3,9 heures après le débutde l’augmentation d’activité et 19,4 ± 4,4 heures après la fin de l’augmentation. Ces 2 duréesn’ont pas été influencées par le nombre de vaches en œstrus au même moment ou par laparité.Une dernière étude réalisée sur 70 vaches laitières observées 30 minutes toutes les 3 heuress’est intéressé à la durée entre l’ovulation et l’apparition ou la disparition de certains signessecondaires (ROELOFS et al. 2005a). L’ovulation a ainsi eu lieu en moyenne : • 30,6 ± 5,1 heures après le premier signe secondaire observé, quel qu’il soit, et 18,8 ±4,4 heures après le dernier • 30,3 ± 5,0 heures après le premier flairage de la région ano-génitale et 19,2 ± 4,1heures après le dernier • 30,2 ± 5,1 heures après le premier appui de tête sur la croupe et 19,5 ± 4,0 après ledernier • 28,7 ± 5,3 heures après la première tentative de chevauchement et 20,8 ± 4,1 après ladernièreIl est toutefois important de remarquer que, pour être un bon indicateur de l’heured’ovulation, un signe comportemental doit (ROELOFS et al. 2005a) : • Etre facilement identifiable • Etre présent fréquemment mais uniquement pendant l’œstrus • Déterminer le moment de l’ovulation au moins 18 heures avant celle-ci avec uneprécision inférieure à 12 heuresDans cette étude, le flairage et l’appui de la tête sur la croupe ont été exprimés respectivementpar 87% et 46% des animaux lorsqu’ils n’étaient pas en œstrus. De même, la durée entre lepremier ou le dernier signe secondaire observé et l’ovulation a été très variable(respectivement de 18,5 à 48,5 heures et de 9,5 à 33,5 heures). Ces signes ne peuvent donc 42
  • pas être des indicateurs fiables de l’heure d’ovulation.Les tentatives de chevauchements, quant à elles, ont été observées lors de 90% des périodesd’œstrus tandis que seuls 2 animaux ont tenté de chevaucher alors qu’ils n’étaient pas enœstrus. Pour 86% de ces périodes, la première tentative de chevauchement a été observéeentre 21,5 et 33,5 heures avant l’ovulation. Ainsi, dans 77% des cas, la première tentative dechevauchement aurait pu permettre de prédire l’heure d’ovulation avec une précision de 12heures et pourrait donc être un indicateur fiable de celle-ci.La parité n’a pas d’influence sur l’heure d’ovulation (WALKER et al. 1996; ROELOFS et al.2005a), de même que le nombre de vaches en œstrus simultanément (VAN EERDENBURGet al. 2002; ROELOFS et al. 2005a). D. Facteurs influençant la manifestation de lœstrus 1. Les facteurs intrinsèques a. La paritéL’influence de la parité sur la manifestation des chaleurs a fait l’objet de plusieurs études dontles résultats ne sont pas tous en accord les uns avec les autres.Une première étude publiée en 1983 a montré que le nombre de lactations avait une influencesignificative sur le nombre d’acceptations de chevauchement par heure lors de la premièreobservation d’œstrus (p<0,05) (tableau III) (GWAZDAUSKAS et al. 1983). Nombre de lactations Nombre d’acceptations de chevauchement par heure génisses 5,5 ± 0,3 1 6,3 ± 0,3 2 7,0 ± 0,4 3 6,3 ± 0,3 4 7,9 ± 0,5 5 ou plus 7,9 ± 0,6Tableau III : Influence du nombre de lactation sur le nombre d’acceptations de chevauchement par heure lors de la première observation d’œstrus (d’après GWAZDAUSKAS et al. 1983)Dans une étude publiée en 2000, le score comportemental, tel que décrit dans le §IB1, obtenuau cours d’une période œstrale a été significativement influencé par l’âge (p<0,01) (HERES etal. 2000). Toutefois, la corrélation négative obtenue était faible (r²=0,04) et l’âge neconstituait donc pas un indicateur important dans les différences d’expression de l’œstrus. Cesrésultats sont contraires à ceux observés lors d’une étude publiée en 2002 dans laquelle laparité n’avait aucune influence sur le score comportemental total (VAN EERDENBURG etal. 2002).Une étude publiée en 2005 a permis de préciser l’influence de la parité sur l’expression dessignes secondaires (ROELOFS et al. 2005a). Dans cette étude les primipares ont manifestésignificativement plus de léchage/flairage de la vulve et de tentatives de chevauchement queles multipares (p<0,05). De même, la durée pendant laquelle les primiparesreniflaient/léchaient la vulve ou posaient leur tête sur la croupe d’une autre vache a étésignificativement plus longue que chez les multipares (p<0,05). En conséquence, le scorecomportemental total acquis au cours d’une période œstrale tendait à être plus élevé chez lesprimipares tandis que le score comportemental maximal acquis au cours d’une période 43
  • d’observation était significativement plus élevé chez les primipares (p<0,05).Ces résultats ne sont pas forcément en contradiction avec ceux de l’étude deGWAZDAUSKAS dans la mesure où cette dernière portait uniquement aux acceptations dechevauchement et non aux signes secondaires. b. La production laitièreDans une étude réalisée sur 13 vaches ovariectomisées où l’œstrus était déclenché par uneinjection intramusculaire de benzoate d’œstradiol, la production laitière des 5 jours précédantl’induction de l’œstrus n’a eu aucune influence sur les activités de chevauchement etd’acceptation de chevauchement (BRITT et al. 1986). De même, 2 études plus récentes ontmontré que la production laitière moyenne (HERES et al. 2000) ou cumulée à 305 jours(VAN EERDENBURG et al. 2002) n’était pas corrélée avec le score comportemental tel quedéfini dans le §IB1.Toutefois, de nombreux rapports incriminent l’augmentation de la production laitière dans ladiminution de la manifestation des chaleurs depuis une trentaine d’année (VANEERDENBURG et al. 2002; DISENHAUS et al. 2003). Ceci pourrait être expliqué par le rôlequ’elle joue dans la balance énergétique négative en période post-partum (VANEERDENBURG et al. 2002). c. La génétiqueDans une étude publiée en 1983, des groupes de 20 à 40 vaches laitières ont été observés surune aire paillée 2 heures 2 fois par jour (GWAZDAUSKAS et al. 1983). Dans un groupegénétiquement semblable pour la production laitière, le père a eu une influence significativesur le nombre d’acceptations de chevauchement en une heure lors de la première observationd’œstrus (p<0,01) ce qui suggère une influence possible de la génétique dans la manifestationdes chaleurs.Une étude plus récente a permis de montrer que l’héritabilité de l’expression de l’œstrus estde 0,21 (HERES et al. 2000). Cette dernière peut donc rentrer dans un schéma de sélectiondans la mesure où une héritabilité supérieure à 0,2 le permet. d. L’état corporelL’état corporel d’une vache est apprécié par sa Note d’Etat Corporel (NEC).Dans l’étude NEC + REPRO réalisée en 2004, 5 types de profil de NEC ont été identifiés enpériode post-partum (figure 4) (PONSART et al. 2006a). 44
  • Figure 4 : Profils de NEC identifiés en période post-partum (d’après PONSART et al. 2006)Il s’est avéré que les pertes d’état supérieures ou égales à 1,5 étaient liées à un retardd’apparition des premières chaleurs post-vêlage (57 jours pour une perte de moins de 1,5point contre 69 pour une perte supérieure ou égale à 1,5 point).Une deuxième étude réalisée en 2006 a permis d’affiner ces résultats (PONSART et al.2006b). Lors de cette étude, l’intervalle vêlage-premières chaleurs a été significativementallongé pour une perte d’état supérieure ou égale à une point entre 0 et 30 jours post-partum(p<0,005), et par une NEC insuffisante lors des premières chaleurs (p<0,05) (tableau IV). Intervalle vêlage-premières chaleurs SignificativitéPerte de NEC entre 0 et < 1 point 57 ± 4 jours p<0,005 30 jours post-partum ≥ 1 point + 8 jours ≥ 2,5 54 ± 4 jours NEC aux premières ]1,5 - 2,5[ + 5 jours p<0,05 chaleurs ≤ 1,5 + 16 jours Tableau IV : Influence de la perte d’état corporel entre 0 et 30 jours post-partum et de la NEC lors des premières chaleurs sur l’intervalle vêlage-premières chaleurs (d’après PONSART et al. 2006) e. L’intervalle entre le vêlage et la période ovulatoireDans une étude réalisée sur 13 vaches ovariectomisées, les signes comportementaux ont étéobservés lors de 6 œstrus déclenchés successifs (BRITT et al. 1986). Les premiers œstrus onteu lieu en moyenne à 54 jours post-partum et les derniers à 194 jours post-partum. Le nombretotal de chevauchements a été significativement différent (p<0,01) entre les 6 périodesœstrales successives : de 2,6 ± 0,6 lors de la première à 6,9 ± 1,0 lors de la dernière. Aucunautre signe comportemental n’a été influencé par le rang de l’œstrus. Ces résultats sontconcordants avec ceux d’une autre étude dans laquelle les premières ovulations post-partumont été significativement moins associées à des manifestations comportementales que lesdeuxième ou troisième ovulations post-partum (34,4% contre 71,9% et 83,3%, p<0,01)(NEBEL et MCGILLIARD 1993b). On peut remarquer que, dans cette dernière étude, lesvaches utilisées étaient toutes en balance énergétique négative.Par ailleurs, le nombre d’acceptations de chevauchement ainsi que leur durée sont plus faibles 45
  • au cours de la première ovulation (DISENHAUS et al. 2003). f. L’état de santéLes vaches présentant des affections des pieds et des membres ont une activité dechevauchement restreinte et acceptent moins souvent le chevauchement(DISKIN etSREENAN 2000). De plus, elles peuvent également accepter le chevauchement alors qu’ellesne sont pas en œstrus si s’échapper leur est trop douloureux.De même, la présence d’une pathologie post-partum (métrites, mammites…) allonge demanière significative l’intervalle vêlage-premières chaleurs (p<0,001) (PONSART et al.2006b). g. La taille du follicule pré-ovulatoireLa taille du follicule pré-ovulatoire peut être vue comme un indicateur de sa capacitéfonctionnelle (VAN EERDENBURG et al. 2002). Or la production d’œstradiol pourrait êtrealtérée dans des follicules de mauvaise qualité ce qui aurait pour conséquence une diminutionde l’expression des chaleurs (LYIMO et al. 2000).Cependant, une étude réalisée sur 100 vaches laitières n’a pas permis de montrer decorrélation entre la taille des follicules pré-ovulatoires et le score comportemental tel quedéfini dans le §IB1 (VAN EERDENBURG et al. 2002). h. Le caractère de la vacheUne étude réalisée sur un troupeau de vaches laitières observé en continu a permis de mettreen évidence différents caractères (DISENHAUS et al. 2003). Certaines vaches sont trèsréceptrices, vont peu vers les autres et acceptent souvent le chevauchement tandis qued’autres sont plutôt actives, acceptent plus difficilement le chevauchement et sont à l’originedes interactions sexuelles. Tous les stades intermédiaires entre ces 2 catégories existent. 2. Les facteurs extrinsèques a. La nature du solLa nature du sol joue un rôle relativement important dans la manifestation des chaleurs. Ainsi,plusieurs auteurs ont étudié l’influence d’un sol en béton et d’une aire paillée sur l’expressiondes comportements d’œstrus.Dans une première étude publiée en 1986, 13 vaches laitières ont été ovariectomisées afin decontrôler leur cycle œstral (BRITT et al. 1986). L’œstrus était déclenché par une injectionintramusculaire de benzoate d’œstradiol chez 3 vaches simultanément (de manière à éviter unsubœstrus dû à un nombre insuffisant de vaches en chaleurs au même moment). Lors dechaque induction d’œstrus, les vaches étaient transférées vers 2 sites tests : une aire paillée etune aire bétonnée. Les chevauchements et acceptations de chevauchement étaient alorsobservés durant 30 minutes sur chaque site, 3 fois à 8 heures d’intervalle. Le taux de détectiondes chaleurs a été significativement plus élevé sur aire paillée que sur aire bétonnée ((91,3%contre 76,8%, p<0,05), de même que la durée de l’œstrus (p<0,01) et le nombre dechevauchements (p<0,01) et d’acceptations de chevauchement (p<0,01) (tableaux V et VI). 46
  • Nature du sol Aire paillée Aire bétonnée Durée moyenne de l’œstrus 13,8 ± 0,6 heures 9,4 ± 0,8 heures Nombre total moyen de chevauchements 7,0 ± 0,6 3,2 ± 0,3 lors d’une observation Nombre total moyen d’acceptations de 6,3 ± 0,5 2,9 ± 0,3 chevauchement lors d’une observationTableau V : Moyennes des activités œstrales sur aire paillée et aire bétonnée (d’après BRITT et al. 1986) Comportements observés sur aire : Comportements Bétonnée uniquement Paillée uniquement Acceptations de chevauchement 2 12 Chevauchements 1 7Tableau VI : Manifestation des chevauchements et acceptations de chevauchement sur aire paillée et aire bétonnée (d’après BRITT et al. 1986)Une seconde étude s’est déroulée en 1990 avec 7 vaches laitières ovariectomisées (VAILES etBRITT 1990). Leur cycle était à nouveau contrôlé par des éponges de progestérone et desinjections de benzoate d’œstradiol. Sur les 7 vaches, 2 ont été sélectionnées dès le début del’expérimentation pour servir de vaches « attachées » (vaches A et B). Chacune de ces 2vaches était attachée par une corde de 1,5 m de long à une aire paillée ou à une aire bétonnéereliées entre elles et de tailles égales. 4 cas de figures ont été testés lors des 4 joursd’expérimentation : • A et B en œstrus simultanément • A en œstrus uniquement • B en œstrus uniquement • Ni A ni B en œstrusLors de chacun des 4 jours de test, l’œstrus était déclenché chez les 5 autres vachesovariectomisées (TC pour « test cows ») qui étaient observées pendant 2 périodes de 30minutes (figure 5) : • La première lorsque la vache A était attachée sur l’aire bétonnée et la vache B surl’aire paillée • La seconde lorsque la vache B était attachée sur l’aire bétonnée et la vache A sur l’airepaillée 47
  • Figure 5 : Schéma de la zone de test avec les vaches « attachées » (A et B) et la vache test (TC) (d’après VAILES et BRITT 1990) Période de test 1 période de test 2Concrete : aire bétonnéeDirt : aire pailléeLe nombre de tentatives de chevauchement réalisées par les vaches « tests » a étésignificativement plus élevé sur l’aire paillée que sur l’aire bétonnée (p<0,05) quel que soit lestatut des vaches A et B (en œstrus ou non). De la même manière, les vaches « tests » ontpassé significativement plus de temps sur l’aire paillée que sur l’aire bétonnée (p<0,05)(tableau VII).La nature du sol n’a eu par contre aucune influence sur la manifestation des signessecondaires. Ceci bien que la somme des signes secondaires exprimés pendant une période de30 minutes ait été plus importante sur l’aire paillée que sur l’aire bétonnée lorsque les 2vaches A et B étaient en œstrus simultanément (9,2 ± 1,6 contre 4,7 ± 1,5). Nbre moyen de Temps passé sur chaque aire chevauchements par par période de 30 minutes période de 30 minutesStatut des vaches A et B Aire paillée Aire bétonnée Aire paillée Aire bétonnée A et B en œstrus 3,2 ± 0,8 1,2 ± 0,4 20,4 ± 2,6 min 9,6 ± 2,6 min Ni A ni B en œstrus 0,0 0,0 23,5 ± 2,9 min 6,5 ± 2,9 min Vache en œstrus sur 1,5 ± 0,7 0,1 ± 0,1 23,9 ± 2,8 min 6,1 ± 2,1 min l’aire paillée Vache en œstrus sur 0,2 ± 0,2 0,8 ± 0,4 18,6 ± 3,1 min 11,4 ± 3,1 min l’aire bétonnéeTableau VII : Influence de la nature du sol et du statut œstral des vaches « attachées » sur le temps passé sur chaque surface et le nombre de chevauchements lors d’une observation de 30 minutes (d’après VAILES et BRITT 1990) 48
  • b. Le nombre de vaches en œstrus simultanément La plupart des études s’accordent sur le fait que l’expression comportementale lors de l’œstrus est meilleure lorsque le nombre de vaches simultanément en chaleur augmente. Il existe également des partenaires privilégiés (DISENHAUS et al. 2003). Lors de l’étude citée ci-dessus, le statut œstral des vaches « attachées » a été l’un des facteurs principaux influençant la manifestation de signes comportementaux (p<0,01) (VAILES et BRITT 1990). Ainsi lorsque la seule vache en œstrus était située sur l’aire paillée, les chevauchements étaient 15 fois plus nombreux sur l’aire paillée que sur l’aire bétonnée tandis qu’ils étaient 4 fois plus nombreux sur l’aire bétonnée que sur l’aire paillée lorsque la seule vache en œstrus était située sur l’aire bétonnée (tableau VII). De même, les autres manifestations comportementales observées ont été significativement influencée par le statut œstral des vaches attachées (p<0,05) (tableau VIII). Nbre moyen de Nbre moyen de lécher Nbre moyen de poser renifler de la vulvea de la vulve ou du corpsa de tête sur la croupea Statut des vaches Aire Aire Aire Aire Aire Aire A et B paillée bétonnée paillée bétonnée paillée bétonnée Vache en œstrus 2,8 ± 0,9 ± 0,3 0,3 ± 0,1 0,7 ± 0,4 0 0,4 ± 0,3 sur l’aire paillée 0,9 Vache en œstrus 0,5 ± 0,6 ± 0,4 0,7 ± 0,3 0 0,4 ± 0,3 3,5 ± 1,4sur l’aire bétonnée 0,3 a : par période de 30 minutes Tableau VIII : Influence de la nature du sol et du statut œstral des vaches attachées sur la manifestation des signes comportementaux autres que les chevauchements (d’après VAILES et BRITT 1990) Dans une seconde étude réalisée sur 67 vaches laitières, l’observation des comportements d’œstrus 30 minutes toutes les 3 heures a permis le calcul de scores comportementaux tels que définis dans le §IB1 (ROELOFS et al. 2005a). Les scores comportementaux moyen et maximal acquis au cours d’une période d’observation ont été plus élevés lorsque plus de 2 vaches étaient en œstrus simultanément que lorsqu’une seule vache était en chaleur. Il en a été de même pour le score comportemental total acquis au cours d’une période œstrale. Ceci est à relier à l’augmentation de fréquence de certains signes secondaires. La fréquence des appuis de tête sur la croupe et des tentatives de chevauchement tendait ainsi à être plus élevée quand plus de 2 animaux étaient en chaleurs simultanément que lorsqu’un seul animal l’était. Ces résultats sont en contradiction avec ceux d’une étude antérieure dans laquelle le nombre de signes sexuels secondaires n’était pas influencé par le nombre de vaches en œstrus au même instant (KERBRAT et DISENHAUS 2004). L’augmentation du nombre de vaches en œstrus simultanément a également eu pour conséquence une augmentation significative du pourcentage de phases œstrales avec observation de tentatives de chevauchement (p<0,05), de chevauchements non acceptés (p<0,01) et d’acceptations de chevauchement (p<0,01) (tableau IX). 49
  • Une seule vache en Plus de 2 vaches enComportements 2 vaches en œstrus œstrus oestrus observés nombrea Pourc.b nombrea Pourc.b nombrea Pourc.b Renifler/lécher 28,9 ± 19,3 100 23,3 ± 16,9 100 26,0 ± 17,3 100 de la vulvePoser de tête sur 18,8 ± 14,2 100 24,0 ± 20,1 100 30,2 ± 18,0 100 la croupeChevauchement 2,4 ± 2,2 20 3,1 ± 3,3 66 3,4 ± 2,5 75 non accepté Tentative de 4,1 ± 3,7 76 5,5 ± 4,9 92 7,8 ± 6,2 100chevauchementChevauchement 2,3 ± 1,5 16 3,9 ± 3,1 19 3,0 ± 2,1 32 par la tête Acceptation de 3,6 ± 3,1 20 3,3 ± 3,1 69 5,9 ± 5,2 79chevauchementa : nombre moyen par période œstraleb : pourcentage de phases œstrales où le signe comportemental a été observé Tableau IX : Influence du nombre de vaches en œstrus simultanément sur la manifestation des signes comportementaux (d’après ROELOFS et al. 2005a) c. Les facteurs environnementauxDes facteurs environnementaux liés aux saisons tels que le temps, la photopériode et latempérature ambiante peuvent avoir une influence sur l’expression des comportementsd’œstrus (ORIHUELA 2000).Dans une première étude publiée en 1983, les températures environnementales maximales onteu une influence significative sur le nombre d’acceptations de chevauchement par heure lorsde la première observation d’œstrus (GWAZDAUSKAS et al. 1983). Ainsi, le nombred’acceptations a augmenté jusqu’à 25°C puis a diminué à partir de 30°C. Ceci suggère quel’activité œstrale est maximale lorsque les températures sont situées dans la zone de confortdes animaux.Dans une étude publiée en 1985, 2 groupes de 73 vaches ont été observées en continu, l’unpendant 96 heures par temps froid (température moyenne de 1,3 ± 1,2°C) et l’autre pendant120 heures par temps chaud (température moyenne de 25 ± 0,5°C) (PENNINGTON et al.1985). La durée entre la première et la dernière acceptation de chevauchement a étésignificativement plus longue par temps chaud que par temps froid (p<0,01). De même lesactivités reçues par les vaches tendaient à être plus nombreuses par temps chaud (p<0,1). Leschevauchements et tentatives de chevauchement ont toutefois représenté une part plusimportante des activités œstrales totales par temps froid (p<0,01).Ces résultats n’ont pas été confirmés par une autre étude dans laquelle des températuress’étalant de 3,9°C à 21,6°C n’ont eu aucune influence sur les activités de chevauchement etd’acceptation de chevauchement (BRITT et al. 1986). d. Le moment de la journéeDans une étude publiée en 1983, des groupes de 20 à 40 vaches ont été observés 2 heures lematin (entre 8 et 10 heures) et le soir (entre 20 et 22 heures) (GWAZDAUSKAS et al. 1983).Lors de la première observation d’œstrus, le nombre d’acceptations de chevauchement parheure a été significativement plus élevé le soir que le matin (7,7 ± 0,3 contre 6,0 ± 0,2) bienque 61% des animaux aient été vus en œstrus pour la première fois entre 8 heures et 10heures. Des résultats identiques avaient été trouvés dans une étude antérieure (SILVA (de) et 50
  • al. 1981) et pourraient être dus à la réduction des activités humaines la nuit..Une étude réalisée en 1998 a montré que 70% des acceptations de chevauchement avaient lieuentre 19h et 7h, ce qui suggère que les vaches sont plus enclines à exhiber des comportementsd’œstrus lorsqu’elles ne sont pas distraites par une autre activité (alimentation, traite…)(DRANSFIELD et al. 1998). Ces résultats sont cependant contraires à ceux trouvés dans uneétude réalisée à l’aide du système Heatwatch® dans laquelle les acceptations dechevauchement étaient réparties de manière uniforme lors de la journée lorsqu’elles étaientregroupées dans 4 périodes de 6 heures (XU et al. 1998).Ces 2 études ont également révélé que le début et la fin de l’œstrus n’étaient pas influencéspar la période de la journée.II. La détection de lœstrus chez la vache laitièreLa détection de l’œstrus revêt une importance capitale dans les élevages laitiers dans lamesure où sa qualité détermine en grande partie la réussite des inséminations artificielles(tableau X). Pourcentage de conception 60 50 40 30 90 96 91 83 71 Pourcentage de détection 70 89 82 73 61 des chaleurs 50 76 68 59 48 40 67 59 50 40Tableau X : Effet de différents taux de détection et de conception sur le pourcentage de vaches gravides 45 jours après le début de la saison de reproduction (d’après DISKIN et SREENAN 2000)Traditionnellement, les inséminations artificielles suivent la loi du « matin-soir » établie en1948 (WALKER et al. 1996; SAUMANDE 2001) : toute vache vue en chaleur le soir estinséminée le lendemain matin et toute vache vue en chaleur le matin est inséminée le soir.Plus récemment, 2 études ont permis de réduire la durée de la période optimale pour lesinséminations artificielles : • Une étude réalisée à l’aide du système HeatWatch® a permis de montrer que la périodela plus favorable aux inséminations artificielles était située entre 4 et 12 heures après lapremière acceptation du chevauchement (DRANSFIELD et al. 1998). • Ceci a été confirmé par une autre étude réalisée à l’aide de podomètres. Les résultatsont permis de montrer que la période la plus favorable aux inséminations artificielles se situaitentre 6 et 14 heures après une augmentation d’activité de plus de 100% (RORIE et al. 2002).Cette fenêtre de 8 heures étant relativement courte, une bonne détection des chaleurs est doncindispensable afin de maximiser le taux de réussite lors des inséminations artificielles. A. Lobservation du troupeauComme vu dans le §IA2a, de nombreux comportements plus ou moins spécifiques sontprésents pendant la période de l’œstrus. La détection de l’œstrus chez la vache laitière passedonc le plus souvent par leur observation au sein même du troupeau. 51
  • 1. L’observation de l’acceptation du chevauchementLe seul comportement spécifique de l’œstrus est le réflexe d’immobilisation lors d’unetentative de chevauchement par un taureau ou une autre vache du troupeau. Il s’agit donc dusigne le plus utilisé pour détecter les chaleurs.Ce signe n’est toutefois pas facile à repérer au sein d’un troupeau. D’une part, il n’est pasexprimé par l’ensemble des vaches. D’autre part, il s’agit d’un signe relativementfugace même lorsqu’il a lieu : • le temps total passé à accepter le chevauchement lors d’une période ovulatoire varie de10 à 15,5 secondes selon les auteurs ce qui est très court pour une période qui s’étend surplusieurs heures (PIGGOTT et al. 1996; TIMMS et al. 1997). • 57,3% des vaches acceptent le chevauchement moins d’une fois et demie par heurelors de leur œstrus (DRANSFIELD et al. 1998) (tableau XI). La détection est donc d’autantplus compliquée si l’œstrus est court. Œstrus courta et Œstrus longb et peu Œstrus court et Œstrus long et peu intensec intense intensed intense 24,1% 33,2% 34,3% 8,4%a : œstrus court = œstrus dont la durée est strictement inférieure à 7hb : œstrus long = œstrus dont la durée est strictement supérieure ou égale à 7hc : œstrus peu intense = œstrus au cours duquel ont eu lieu strictement moins de 1,5 acceptations dechevauchement par heured : œstrus intense = œstrus au cours duquel ont eu lieu au moins 1,5 acceptations de chevauchement par heure Tableau XI : Distribution des périodes d’œstrus caractérisées par leur intensité et leur durée grâce au système HeatWatch® (d’après DRANSFIELD et al. 1998)L’acceptation du chevauchement seule permet de détecter 60% des chaleurs si elle estsystématiquement observée (DISENHAUS et al. 2003). Mais ceci nécessite une observationcontinue du troupeau incompatible actuellement avec la gestion d’un élevage. Elle permet enpratique de détecter 12% à 59% des œstrus suivant le temps passé dans le troupeau. Letableau XII résume le pourcentage de détection des acceptations de chevauchement enfonction du temps passé à observer le troupeau. Observation du troupeau : Acceptations du chevauchement détectées : En continue Pour 59% des vaches (DISENHAUS et al. 2003) Lors de 37% des œstrus (VAN EERDENBURG F.J.C.M 30 minutes toutes les 2 heures et al. 1996) Lors de 53% des œstrus (LYIMO et al. 2000) 30 minutes toutes les 3 heures Lors de 58% des œstrus (ROELOFS et al. 2005a) Lors de 12% des œstrus (VAN EERDENBURG F.J.C.M 3 fois 30 minutes par jour et al. 1996) Pour 24,5% des vaches (HERES et al. 2000) 2 fois 30 minutes par jour Pour 50% des vaches (VAN EERDENBURG et al. 2002) Tableau XII : Récapitulatif des pourcentages de détection d’œstrus en fonction du temps passé à l’observation du troupeauCette sensibilité relativement faible a conduit au développement de l’utilisation des signessecondaires pour la détection des chaleurs. 52
  • 2. L’observation des signes secondairesLors d’une étude réalisée dans un troupeau observé en continu, une observation de 4comportements secondaires initiés en un quart d’heure a permis de détecter 38 vaches sur 38avec un faux positif (DISENHAUS et al. 2003). L’observation de 5 comportementssecondaires initiés en un quart d’heure a permis de détecter 36 vaches sur 38 sans faux positif.Mais cette méthode nécessite encore une fois l’observation continue du troupeau.Une grille de pointage des signes secondaires a été élaborée (tableau XIII) (VANEERDENBURG F.J.C.M et al. 1996). Cette grille attribue à chaque signe secondaire initié unnombre de points en fonction de sa spécificité dans la détection de l’œstrus. Pour ce faire, untroupeau a été observé 30 minutes toutes les 2 heures pendant 6 semaines afin de recenser lesdifférents signes secondaires présents pendant l’œstrus et le diœstrus. Nombre Signe secondaire initié observé d’observations points attribués œstrus diœstrus Présence de mucus à la vulve 13 44 3 « Cajolement » 34 69 3 Agitation 73 21 5 Chevauchement sans acceptation 28 24 10 Renifler/lécher de la vulve 246 113 10 Poser de tête sur la croupe 228 54 15 Tentative de chevauchement 218 5 35 Tentative de chevauchement par la tête 11 0 45 Acceptation du chevauchement 34 0 100 Tableau XIII : Grille de pointage des signes secondaires (d’après VAN EERDENBURG et al. 1996)Cette grille de pointage permet d’attribuer à chaque vache un score comportemental égal à lasomme des points attribués aux signes secondaires exprimés pendant une période donnée.Lorsque ce score atteint un seuil défini, la vache est considérée en chaleur.Dans une première étude, un seuil de 100 points associé à une observation du troupeau 30minutes toutes les 2 heures pendant 24 heures a permis de détecter 100% des chaleurs avecune spécificité de 100% (VAN EERDENBURG F.J.C.M et al. 1996). Un seuil de 50 pointsassocié à 2 périodes d’observation de 30 minutes (à 10h et 20h) a permis de détecter 74% deschaleurs sans faux positif.Une deuxième étude a tenté de vérifier la spécificité de cette méthode en l’appliquant à desvaches gravides (DIJKHUIZEN et VAN EERDENBURG 1997). Les vaches étaient observées30 minutes toutes les 2 heures et il est apparu que 3,1% des vaches gestantes auraient étéconsidérées en chaleur si le seuil avait été placé à 100 points. Si ce seuil avait été abaissé à 50points, 10,8% des vaches auraient été considérées en œstrus. Ce résultat doit cependant êtrenuancé. D’une part, l’observation du troupeau ne peut être réalisée pendant 30 minutes toutesles 2 heures par un éleveur et certaines des vaches considérées en chaleur dans l’étude nel’auraient pas été dans un élevage. Par ailleurs, la plupart des animaux de l’étude ont montrédes signes secondaires de chaleur vers le milieu de la gestation. Lors de cette période, il estfacile pour l’éleveur de vérifier si l’animal présentant des comportements d’œstrus est gravideou non et ainsi de savoir s’il est en période d’œstrus.Dans une troisième étude réalisée dans plusieurs troupeaux, le taux de détection a chuté à47% avec un seuil de 50 points atteint lors de 2 observations de 30 minutes consécutives(HERES et al. 2000). Cette valeur est bien inférieure à celle obtenue par VAN 53
  • EERDENBURG selon les mêmes critères. Mais cette étude s’est déroulée dans des conditionsréelles d’élevage et non dans un centre d’expérimentation. Ceci a pu engendrer un certainnombre de biais (non respect de la durée de 30 minutes, difficulté de compréhension et demise en place de la méthode, isolement des animaux en chaleur avant les périodesd’observations…) qui peuvent expliquer ce résultat. L’excellente spécificité de la méthode atoutefois été confirmée par une valeur prédictive positive de 96% lorsque le seuil était placé à100 points pour 2 observations consécutives de 30 minutes.Les signes et les points attribués à chaque signe peuvent être sujets à discussion (VANEERDENBURG F.J.C.M et al. 1996). L’agitation est ainsi un signe relativement subjectifdont la quantification ou même l’appréciation sont différentes en fonction des éleveurs. Demême, la présence d’un filet de mucus n’est pas toujours observée en stabulation libre d’où lefaible nombre de points attribués à ce signe. Mais lorsque la longueur de ce filet atteint 50 cm,la vache peut être considérée en chaleur sans autre signe apparent. B. Les outils spécifiques d’aide à la détection des chaleursAvant toute chose, il est nécessaire de préciser les qualités d’un outil de détection à savoir lasensibilité, la spécificité et l’exactitude. Pour ce faire, le tableau XIV résume le principegénéral d’un outil de détection. Test positif Test négatif Animal en œstrus Vrai Positif (VP) Faux Positif (FP) Animal en phase lutéale Faux Négatif (FN) Vrai Négatif (VN) Tableau XIV : Principe général d’un outil de détection de l’œstrus chez la vache laitière • La sensibilité d’un test est égale à : VP/(VP+FN) • La spécificité est égale à : VN/(VN+FP) • L’exactitude est égale à : (VP+VN)/(FP+FN)Il existe actuellement de nombreux outils ne permettant pas de s’affranchir de l’observationdu troupeau mais offrant une aide à la détection de l’œstrus.Le système de détection idéal devrait (SENGER 1994) : • Permettre une surveillance continue du troupeau ce qui inclut une source d’énergiefiable et un moyen de fixation correct pour permettre une bonne sensibilité • Permettre une identification automatique et précise de l’animal en œstrus. Lesanimaux doivent donc être identifiés électroniquement de façon permanente • Etre utilisable tout au long de la vie de l’animal. Ceci pourrait être permis par desdispositifs implantés chirurgicalement • Nécessiter un travail minimal voire nul • Permettre une détection précise de la modification comportementale ou physiologiquerecherchée pour permettre une bonne spécificité 1. Le planning d’élevageLe planning d’élevage est un planning de reproduction permettant la visualisation de l’étatphysiologique de l’ensemble des vaches du troupeau (figure 6). Il s’agit le plus souvent d’unplanning rotatif dont l’utilisation est un peu complexe mais dont le principe est relativementsimple : chaque vache est représentée par une épingle sur laquelle figure son numéro (le plus 54
  • souvent numéro de DAC) et cette épingle migre sur le tableau en fonction de l’étatphysiologique de la vache en question. Figure 6 : Planning d’élevage rotatifLe planning est organisé comme suit : • Il est tout d’abord divisé en 12 mois, eux-mêmes divisés en jours. La ligne verticalepartant du centre du cercle pour aboutir en haut matérialise le jour présent et le planningtourne dans le sens des aiguilles d’une montre. • Il est ensuite divisé en cercles concentriques qui matérialisent, de l’extérieur versl’intérieur, les différentes étapes du cycle de reproduction d’une vache dans l’ordrechronologique : vêlage, chaleurs observées puis inséminations artificielles. • Enfin, différentes lignes partant du centre du cercle matérialisent des périodes clefs dusuivi de reproduction des vaches : les retours en chaleurs (J21, J42 et J63), les dates attendues 55
  • de tarissement et de vêlage ainsi que J50 (date où chaque vache doit avoir été vue en chaleurau moins une fois).Ce planning rotatif permet donc de connaître le moment du cycle dans lequel se trouve unevache donnée et de focaliser l’attention de l’éleveur sur des périodes clefs tels que les retoursen chaleurs. Une liste journalière des vaches attendues en chaleurs peut ainsi être créée etaider à la détection (NEBEL 2003). 2. Les détecteurs de chevauchementDe nombreux détecteurs de chevauchement existent, du simple crayon marqueur au détecteurde chevauchement électronique à distance. a. Les crayons marqueursLes crayons marqueurs sont utilisés afin de réaliser une bande de couleur (souvent 20cm delong et 5 cm de large) en avant de la base de la queue où elle peut être effacée par un éventuelchevauchement. Une vache est ainsi considérée en chaleur lorsque la bande colorée estlargement enlevée ou étalée. Il s’agit d’un dispositif peu onéreux mais dont la durée de vie estrelativement courte. Les bandes doivent ainsi être fréquemment refaites.Une première étude réalisée en France sur 110 vaches laitières a permis de mettre en évidencel’impact de l’utilisation des bandes colorées (THIBIER et al. 1983). Dans cette étude, 2groupes de vaches ont été observés pendant deux années consécutives : o Le groupe 1 constitué de vaches n’ayant subi aucune insémination artificielleet n’ayant pas plus de 60 jours post-partum. o Le groupe 2 constitué des vaches ayant reçu une ou plusieurs inséminationsartificielles.La première année, la détection des chaleurs a été assurée uniquement par les éleveurs grâce àune surveillance biquotidienne du troupeau. La deuxième année, une lecture des bandescolorées réalisée par les expérimentateurs a été rajoutée. La combinaison de ces 2 méthodes apermis : o Une augmentation de 26% de la détection des chaleurs dans le groupe 1 (de 62à 88%) et de 22% dans le groupe 2 (de 45 à 67%). o La détection de 92% des 168 ovulations attendues dans le groupe 1 (avec unespécificité supérieure à 97%) et de 86% des 163 ovulations attendues dans le groupe 2 (avecune spécificité de 95%).Dans une seconde étude réalisée en Nouvelle-Zélande sur 2 troupeaux de 150 et 190 vacheslaitières, l’association de 2 périodes de surveillance de 20 minutes (à 5h30 et 15h30) et d’unesurveillance de la disparition des bandes colorées pendant la traite a permis une excellentedétection des chaleurs avec une sensibilité de 98,4% et une spécificité de 97,6% (XU et al.1998). Ces résultats sont toutefois à nuancer dans la mesure où les troupeaux faisaient partied’élevages extensifs peu représentatifs de la majorité des troupeaux rencontrés en France et oùles vachers néo-zélandais ont une grande expérience de la lecture des bandes de couleur. b. Les détecteurs mécaniques de chevauchementLes détecteurs mécaniques de chevauchements sont des dispositifs contenant une pochetransparente englobant un réservoir opaque rempli d’encre rouge. Sous la pression d’unchevauchement, le réservoir éclate et l’encre diffuse dans la poche transparente qui devientalors colorée voire luminescente. 56
  • Deux détecteurs sont principalement répandus : Kamar® (figures 7 et 8) et ŒstruFlash®(SAUMANDE 2000). La coque du réservoir de l’ŒstruFlash® est plus rigide, ce qui limite lesdéclenchements par excès. Son encre est également phopshorescente pendant une douzained’heures ce qui permet de bien le visualiser dans l’obscurité. Figure 7 : Capsule Kamar® (www.kamarinc.com) Figure 8 : Capsule Kamar® fixée sur la croupe, avant et après chevauchement (d’après SAINT-DIZIER 2005)Il n’existe pas d’études récentes sur l’efficacité de ces 2 systèmes. Lors d’une étude réaliséesur 170 vaches laitières en 1972, l’utilisation du système Kamar® lors de l’observation dutroupeau a permis la détection de plus de 90% des vaches en œstrus contre seulement 56%pour une observation classique du troupeau par les éleveurs (WlLLIAMSON et al. 1972). Lesdispositifs Kamar® étaient considérés comme positifs lorsqu’ils étaient entièrement rouges (42cas sur 57) ou lorsqu’ils étaient absents (15 cas sur 47). Un dispositif Kamar® n’ayant pascomplètement viré était considéré comme négatif. Une seule vache ayant un Kamar® positifn’était pas en œstrus et a donc constitué le seul faux positif de l’étude.L’utilisation des détecteurs mécaniques de chevauchement pose toutefois un certain nombrede problèmes (WlLLIAMSON et al. 1972; SAUMANDE 2000). D’une part, la perte de cesdispositifs est relativement fréquente (de 12 à 25%). D’autre part, bien qu’ils ne soient passensés se déclencher lors d’une pression peu importante ou de courte durée (appui de menton, 57
  • bousculade…), ils ne peuvent faire la différence entre un chevauchement et une pressionanormalement longue (croupe appuyée contre un mur lors d’un repos par exemple). Ainsi,dans une étude réalisée sur 4515 vaches inséminées après détection des chaleurs par lesystème Kamar®, 10,6% avaient des concentrations de progestérone dans le laitcaractéristiques d’une phase lutéale. Enfin, lorsqu’ils sont effectivement déclenchés par unchevauchement, ils ne permettent pas de connaître l’heure de celui-ci (bien que laphosphorescence d’Oestruflash® soit limitée dans le temps).Un troisième type de détecteur a récemment été fabriqué : la vignette EstrusAlert® (SAINT-DIZIER 2005). Il s’agit de vignettes autocollantes recouvertes d’une surface argentée quidisparait progressivement à chaque frottement et laisse apparaitre une sous-couchefluorescente. Il s’agit donc d’un détecteur semi-quantitatif dans la mesure où le nombre dechevauchements reçus par l’animal peut être évalué en fonction de la surface fluorescentemise à nue. c. Les détecteurs électroniques de chevauchementIl existe enfin des détecteurs électroniques de chevauchement. Il s’agit de capteurs de pressionplacé dans une pochette résistant à l’eau fixée à un support textile en nylon, lui-même collésur la croupe de l’animal à proximité de la queue (SAUMANDE 2000; KASTELIC 2001).Lorsque ce capteur enregistre une pression d’une intensité et d’une durée déterminées,l’éleveur est averti par l’intermédiaire d’un logiciel livré avec le dispositif ou d’une lumièreprésente celui-ci.Lors de la pose des détecteurs, il est important de prendre certaines précautions sous peine deles voir se décoller au premier chevauchement (collage correct, détecteurs en bon état…). Enparticulier, il est nécessaire de tondre l’animal sur la zone de pose en hiver car lors de la chutedu pelage au printemps, celui-ci risque d’entraîner le système de détection.Il existe actuellement 3 types de détecteurs électroniques de chevauchement : • Le système DEC® commercialisé par une entreprise française sur lequel une lampeclignotante s’allume lorsqu’un chevauchement a lieu (SAUMANDE 2000). Le nombre deflash lumineux dépend du temps écoulé depuis le chevauchement (un flash est rajouté toutesles 2 heures). • Le système MountCount&trade commercialisé par une entreprise américaine surlequel 3 lumières de couleurs différentes s’allument en fonction de l’évènement détecté(chevauchement unique, 3 chevauchements en moins de 4 heures) puis lors de la période où ilest souhaitable de réaliser l’insémination (SAUMANDE 2000). • Le système HeatWatch® commercialisé par la même entreprise américaine et quisemble être le plus utilisé actuellement (SAUMANDE 2000; KASTELIC 2001; RORIE et al.2002). Dans ce système, le capteur enregistre les pressions d’une durée supérieure à 2secondes dans une mémoire tampon contenue dans le dispositif. Les données issues de lamémoire (identification du détecteur, date et heure, durée du chevauchement) sont alorstransmises par radio-transmission à un ordinateur où elles sont centralisées puis analysées parun logiciel qui dresse une liste des vaches potentiellement en œstrus (une vache est considéréeen œstrus si plus de 3 chevauchements ont été enregistrés en moins de 4 heures). Il existetoutefois une limite dans la mesure où la transmission des données ne peut être faite que si lavache est située à moins de 400 mètres du récepteur relié à l’ordinateur.Un quatrième système implanté en position sous cutanée, le système SQID, est actuellementen cours de développement (SENGER 1994). Ce système pourrait permettre de s’affranchirdes problèmes liés à la pose et à la chute des dispositifs externes. 58
  • La plupart des études se rapportent au système HeatWatch®, il sera donc pris comme exemplepour la suite.Dans une étude préliminaire réalisée en 1997, la sensibilité et la spécificité de HeatWatch®pour la détection des chaleurs ont été respectivement de 94 et 95% (KASTELIC 2001).Dans une seconde étude réalisée en 1997 sur 71 vaches laitières, la sensibilité et la spécificitéont été respectivement de 89% et 88% de mai à octobre puis de 89% et 77% de novembre àavril (TIMMS et al. 1997).Enfin, HeatWatch® peut aussi être utilisé au pâturage. Dans une étude réalisée sur 2 troupeauxde 150 et 190 vaches en Nouvelle-Zélande, HeatWatch® a permis la détection de 91,7% deschaleurs avec une spécificité de 100% (XU et al. 1998).Il est à noter que le taux de conception est significativement plus bas chez les vachesinséminées après une seule acceptation de chevauchement enregistrée par HeatWatch® quechez les vaches inséminées après plus d’une acceptation de chevauchement enregistrée (36%contre 46%, p<0,05) (DRANSFIELD et al. 1998). 3. Les systèmes d’enregistrement de l’activité physiqueCes systèmes sont basés sur l’augmentation de l’activité générale des vaches pendant lapériode des chaleurs. 2 types de dispositifs existent actuellement (SAUMANDE 2000): • Des dispositifs s’attachant au collier de l’animal. Lors d’une étude réalisée sur 255vaches laitières, le système ALPRO® a permis la détection de 37,2% des chaleurs contre 48%pour le système HeatWatch® (PERALTA et al. 2005). • Des podomètres qui sont actuellement les dispositifs les plus utilisés. Les podomètressont constitués d’une coque en plastique s’attachant au membre de l’animal et contenant unebascule au mercure qui enregistre les mouvements (AT-TARAS et SPAHR 2001). Le sited’attache du podomètre (membre antérieur ou postérieur) n’a pas d’effet sur la mesure del’activité (LIU et SPAHR 1993). Les données recueillies sont ensuite transmises à une unitécentrale et l’analyse des informations permet de déterminer si la vache est en chaleur enfonction de valeurs de référence préétablies. Les différences d’activité entre les vaches sontimportantes au sein d’un troupeau et l’analyse des informations est meilleure si ces valeurs deréférence sont spécifiques de chaque vache et non prises pour l’ensemble du troupeau(KASTELIC 2001).Des observations non publiées par Lewis ont montré qu’un dispositif contenant un capteurpiézoélectrique implanté chirurgicalement dans la région périnéale peut détecter les paseffectués par une vache (SENGER 1994). Le développement d’un podomètre implantable estdonc possible.L’analyse des données du podomètre peut être réalisée selon 2 technologies (AT-TARAS etSPAHR 2001): • Selon la technologie IAR (Increased Activity Ratio) : un ratio est calculé entrel’activité du jour et une activité moyenne (par exemple les activités de la veille et de l’avant-veille). Lorsque ce ratio dépasse un seuil défini, l’animal est considéré en chaleur.Ce ratio peut ainsi être calculé comme suit : IAR = ( 2 x D0 ) / ( D-1 + D-2 )Où D0 est l’activité moyenne pour les x dernières heures D-1 est l’activité moyenne des x heures correspondantes de la veille D-2 est l’activité moyenne des x heures correspondantes de l’avant-veille 59
  • • Selon la technologie IAC (Increased Activity Count) : le décompte du nombre de pasest enregistré et comparé à un seuil calculé pour chaque vache avec des normes différentesselon les études. Lorsque le décompte dépasse le seuil, l’animal est considéré en chaleur.De nombreuses études ont été conduites afin dévaluer l’efficacité des podomètres dans ladétection des chaleurs.Une première étude a porté sur la technologie IAR (LIU et SPAHR 1993). Elle avait pour butde définir un seuil convenable pour le ratio ainsi qu’une durée d’activité pendant laquelle cedernier devait être calculé (tableau XV). Durée 2h 4h >4h c b aSeuils Nombre Pourcentage Nombre Pourcentage Nombre Pourcentage Détection 60 90,1% 57 86,4% 53 80,3% 1,5 Faux-pos 95 100%a 66 69,5% 47 49,5% Détection 52 78,8% 49 74,2% 46 69,7% 1,75 Faux-pos 37 38,9% 24 25,3% 13 13,7% Détection 45 68,2% 40 60,6% 37 56,1% 2 Faux-pos 15 15,8% 8 8,4% 6 6,3%a : Les pourcentages ont été calculés par rapport aux 66 périodes ovulatoires attendues et aux 95 faux-positifsprésents lors de l’utilisation du seuil de 1,5 pendant 2 heures d’activitéb : Nombre de périodes ovulatoires détectéesc : Seuils utilisés pour la technologie IARTableau XV : Détection des chaleurs et faux positifs en fonction des seuils et durées d’activité utilisés dans le calcul du ratio (d’après LIU et SPAHR 1993)Les études ont ensuite portées sur la comparaison des 2 technologies (IAR et IAC). Dans uneétude publiée en 2001, l’IAC a été plus précise que l’IAR pour détecter la période exacte del’œstrus (AT-TARAS et SPAHR 2001). Elle a en effet détecté l’œstrus 2,6 heures plus tôt quel’IAR, et a défini une période d’augmentation de l’activité plus courte qui correspondait à lapériode d’acceptation du chevauchement. De plus, l’IAC a permis de la détection de 82,6% de46 œstrus non provoqués et 90,6% de 53 œstrus provoqués, contre respectivement 87% et79,2% pour l’IAR.Ces résultats ont été confirmés par une étude réalisée sur 49 vaches laitières (ROELOFS et al.2005b), où différents seuils d’analyse ont été testés pour les 2 technologies. En ce quiconcerne la technologie IAR, les 2 seuils étudiés ont permis la détection de 51% et 52% deschaleurs avec un pourcentage respectif de faux positifs de 40% et 14%. Les 3 seuils les plusélevés utilisés dans la technologie IAC (le premier était un seuil très bas) ont permis dedétecter respectivement 87%, 83% et 79% des chaleurs avec 16%, 6% et 5% de faux positifs.On peut remarquer que les taux de détection sont relativement proches entre les podomètres etles détecteurs électroniques de chevauchement type HeatWatch® (de l’ordre de 80%) (AT-TARAS et SPAHR 2001). 4. Les animaux détecteursLes animaux détecteurs sont des animaux présents dans le troupeau dont le but est de détecterpuis marquer les animaux en chaleur. 60
  • Plusieurs types d’animaux sont utilisés (GIROUD 2007) : • Des génisses • Des vaches androgénisées (vaches auxquelles on a injecté des androgènesresponsables de l’apparition des comportements sexuels mâles) • Des vaches nymphomanes (vaches présentant un taux d’œstrogènes élevé, dûfréquemment à un kyste folliculaire) • Des taureaux vasectomisés, épididymectomisés ou avec déviation du pénisL’utilisation d’un taureau est plus risquée pour l’éleveur, d’une part à cause de son agressiviténaturelle et d’autre part car le risque de fécondation n’est pas nul si seule une déviation dupénis a été réalisée.Pour marquer les vaches en œstrus, plusieurs systèmes existent : • Le système le plus classique est un licol marqueur avec tampon encreur. Lors d’unchevauchement, une marque est déposée sur la croupe de l’animal chevauché. • Un autre système a récemment été développé. Il s’agit d’un transpondeur placé sur lesfemelles et contenant des données d’identification pouvant être lues par un lecteur placé surl’animal détecteur (BOCQUIER 2004). Son principe de fonctionnement est simple : lors d’unchevauchement, la puce électronique transmet un signal radio au lecteur qui enregistre lenuméro de la femelle chevauchée ainsi que l’heure du chevauchement. Les données sont alorstransmises à une unité centrale où elles sont analysées.Ces puces électroniques appelées aussi RFID (Radio Fréquence Identification) peuvent êtreinjectées sous la peau, placées dans des boucles auriculaires ou dans des bolus ruminaux.Selon l’INRA, le support le mieux adapté semble être le bolus ruminal. Le lecteur pourraitalors être placé entre les membres antérieurs du mâle pour une bonne lecture. 5. La mesure de la résistance électrique vaginaleComme vu précédemment, l’un des signes classiques de l’œstrus est une vulve humide etenflée (SENGER 1994). Ceci est dû à des changements dans l’hydratation du mucus et dutractus vaginal sous l’effet des œstrogènes (SAUMANDE 2000).Il en résulte des modifications de la résistance électrique des tissus et des sécrétions del’appareil génital. Ainsi la résistance électrique des sécrétions vaginales est très élevée lors dela phase lutéale puis diminue lors de la phase folliculaire pour atteindre un minimum lors del’œstrus (SENGER 1994) et plus précisément lors du pic pré-ovulatoire de LH (RORIE et al.2002).Une étude a été réalisée en 1988 sur un troupeau de 8 vaches laitières à l’aide d’électrodesbipolaires implantées chirurgicalement dans la muqueuse vulvaire (LEWIS et al. 1988;SAUMANDE 2000). Ces électrodes de 35 mm de long et 15 mm de diamètre transmettaientdes données sur l’identification de la vache et la résistance électrique des tissus vulvaires à unordinateur toutes les 20 minutes. Les résultats obtenus ont montré que le dispositif étaitbiologiquement inerte, fiable électroniquement et permettait de détecter 90,6% des œstrus (29œstrus détectés pour 32 œstrus attendus) avec une exactitude de 80%.Les modifications de la résistance électrique peuvent également être mesurées et suivies àl’aide d’électrode insérées dans la lumière du vagin (SENGER 1994; RORIE et al. 2002;SAINT-DIZIER 2005). Depuis 1998, une sonde appelée Ovatec® est commercialisée enFrance (figure 9). 61
  • Figure 9 : Sonde Ovatec® (SAINT-DIZIER 2005)Les mesures de résistances doivent être réalisées 2 fois par jour et débuter quelques joursavant le début présumé de l’œstrus ce qui représente un investissement en temps et un risqueinflammatoire pour la muqueuse vaginale. Une résistance de 55 ohms a été proposée par lefabricant comme valeur seuil pour l’insémination. Mais il a été montré que la résistance dessecrétions vaginales varie au cours des cycles successifs chez un même individu en particulieren fonction de l’involution utérine (ce qui pourrait permettre d’en réaliser le suivi). Larésistance varie aussi en fonction des individus, de la position de la sonde dans le vagin, desinfections vaginales et des réactions de l’animal lors de la lecture. Une valeur seuil uniquesemble donc inutile et doit être adaptée au cas par cas.Testée sur 80 vaches laitières par l’INRA (Institut National de la Recherche Agronomique), lasonde Ovatec® a permis d’atteindre un taux de réussite de 51% en première IA (InséminationArtificielle) ce qui est équivalent à une détection visuelle des chaleurs (SAINT-DIZIER2005). Ce système n’est donc pas à conseiller aux éleveurs dans sa forme actuelle. 6. Les autres outils a. Mesure des variations de température autour de l’œstrus (SAUMANDE 2000)Des variations péri-œstrales de la température corporelle des vaches ont été décrites. Quelquesjours avant le début des chaleurs, une baisse de la température est observée avant que nesurvienne un pic (augmentation de 0,3 à 1°C) généralement concomitant du début desacceptations de chevauchement. Comme ce pic peut être de courte durée, il est nécessaired’assurer un suivi régulier des variations de température qui peut être réalisé par : o Un système implanté dans le vagin : il a permis de détecter 17 œstrus sur 21avec 3 faux positifs lors d’une étude réalisée sur des vaches laitières o Un système implanté dans l’oreille : les essais n’ont pas donné de résultatsprobants o Le dispositif CowTemp® placé à vie dans le réseau de l’animal : Ce systèmeenregistre la température de l’animal toutes les 30 minutes et est en cours d’évaluation b. Les informations recueillies pendant la traite (SAUMANDE 2000) • Variation de la quantité de lait produit : comme vu précédemment, une vache produitmoins de lait en période d’œstrus. Toutefois, la conclusion de la plupart des études qui serapportent à ce critère est que cette baisse de production laitière ne permet pas une 62
  • identification fiable d’un animal en chaleur. En effet, les mammites subcliniques peuventpotentiellement induire une baisse de production équivalente et sont relativement fréquentes.Une variation de la quantité de lait produit peut toutefois servir d’indice et attirer l’attentionde l’éleveur. • Elévation de la température du lait : au moment de l’œstrus, une augmentation de latempérature du lait (0,2-0,4°C) est observée dans 35 à 75% des cas. Mais pour un taux dedétection de 50%, l’exactitude est seulement de 55% ce qui montre les limites de cetteapproche. • Modification de la conductivité du lait : aucune donnée chiffrée n’existe sur cetteméthode qui est pourtant avancée par les fournisseurs de matériel de traite. c. Détection des odeurs particulières présentes pendant l’œstrusLors de l’œstrus, des odeurs particulières présentes dans le tractus urogénital et l’urinepeuvent être détectées.4 bergers allemands et 2 Retrievers du labrador ont ainsi été entrainés à reconnaitre ces odeurs(KIDDY C.A et al. 1978). Ils ont alors fait l’objet de 3 séries de tests : • Reconnaissance des odeurs des fluides issus du tractus urogénital. Pour ce faire deséchantillons de fluides ont été prélevés grâce à des cotons plongés dans le vagin de vaches enpériode d’œstrus et de diœstrus. Une paire d’échantillons, l’un recueilli en période d’œstrus etl’autre en période de diœstrus, a alors été présentée aux chiens selon 5 modalités (lasensibilité est entre parenthèses) : o Présentation répétitive de paires d’échantillons issus de la même vache (80,7%) o Présentation en laboratoire de paires d’échantillons issus de 3 vaches différentes, les 2 échantillons présentés simultanément provenant de la même vache (68,1%) o Même présentation que précédemment mais dans les environs d’une ferme et non dans un laboratoire (79,5%) o Présentation de paires d’échantillons issus de 5 vaches différentes, les 2 échantillons présentés simultanément provenant de la même vache (80,7%) o Présentation de paires d’échantillons issus de 5 vaches différentes, les 2 échantillons présentés simultanément pouvant provenir de la même vache ou de 2 vaches différentes (80,9%) • Reconnaissance des odeurs présentes dans l’urine à partir de cotons imbibés d’urineissue de vaches en période d’œstrus et de diœstrus. Le taux global de détection correcte a étéde 77,9%. • Détection de l’œstrus par examination directe des vaches. Seuls 4 chiens ont étéutilisés lors de cette dernière série de tests (les 2 autres ne voulaient pas approcher les vaches).Le taux global de détection correcte a été de 87,3%. d. Dosage de la concentration en progestérone dans le lait (NEBEL 1988)Des nombreux tests rapides de dosage de la progestérone dans le lait sont actuellementdisponibles (Accufirm®, RPT®, B.E.S.T. ®, Calfcheck®…). L’utilisation de ces tests peut avoir2 intérêts dans la détection de l’œstrus : • Identifier les erreurs lors de la détection des chaleurs : une utilisation importante destests rapides est la vérification de la concentration en progestérone dans le lait de vaches ayantprésenté des signes d’œstrus. En effet, bien qu’une concentration basse en progestérone dans 63
  • le lait ne permette pas d’affirmer à elle seule qu’une vache est en chaleurs, une concentrationhaute permet de l’infirmer. • La prédiction de l’œstrus : Plusieurs études ont été réalisées afin d’évaluer lapossibilité de prévoir l’œstrus grâce à des tests rapides.Dans une première étude, 2 groupes de 82 vaches ont été formés : un groupe était inséminé 2jours après la chute de concentration en progestérone caractéristique de la lutéolyse (groupe1), et l’autre groupe était inséminé après une détection classique des chaleurs (groupe 2). 80vaches dans le groupe 1 et 58 dans le groupe 2 ont pu être inséminées pendant les 30 jours detest. Le pourcentage de vaches présentant une concentration élevée en progestérone 24 joursaprès l’insémination était similaire dans les 2 groupes (64% dans le groupe 1 contre 67% dansle groupe 2).Une seconde étude a montré que des dosages réalisés à J18, J20, J22, et J24 du cyclepouvaient prédire l’œstrus avec un haut degré de certitude. Des dosages réalisés à J19, J21 etJ23 étaient aussi envisageables.Enfin, dans une dernière étude, des dosages de progestérone dans le lait ont été réalisés unefois par semaine sur toutes les vaches vides d’un troupeau pouvant être inséminées. Lesvaches qui présentaient une concentration élevée en progestérone ont alors reçu une injectionde prostaglandine F2 alpha suivie de 2 inséminations à 72 et 96 heures. Les vaches quiprésentaient une concentration basse ont fait l’objet d’un nouveau dosage la semaine suivanteet ont subi le même traitement si la concentration était devenue élevée. Cette méthode apermis d’obtenir un taux de gestation semblable à celui obtenu grâce à la détection deschaleurs tout en s’affranchissant du travail que nécessite cette dernière. C. Simplifier la détection par la synchronisation des chaleurs (CHASTANT-MAILLARD et al. 2005)La synchronisation des chaleurs permet de simplifier voire de s’affranchir de la détection deschaleurs. Il existe plusieurs protocoles dont le choix se fait en fonction de la qualité dedétection des chaleurs dans l’élevage et de l’état physiologique de la vache : cyclée ou noncyclée (une vache est dite cyclée lorsqu’elle a déjà ovulé et qu’il y a donc présence d’un corpsjaune). 1. Synchronisation des chaleurs par des prostaglandinesCe protocole consiste en l’injection de deux PGF2α de 11 à 14 jours d’intervalle. La PGF2αprovoque la lyse d’un éventuel corps jaune en 24 heures si celui-ci est sensible, cest-à-dires’il est âgé de plus de 5 jours. Cette lutéolyse permet au follicule dominant de terminer sacroissance jusqu’à l’ovulation. Ce protocole n’est donc applicable que chez les femellescyclées dans la mesure où il y a nécessité d’avoir la présence d’un corps jaune. Lasurveillance des chaleurs s’effectue après la deuxième injection de prostaglandine. En effet,quel que soit le moment du cycle de la première injection, il y a présence d’un corps jaunesensible lors de la deuxième injection : • Si la première injection est faite alors qu’un corps jaune sensible est présent, il y aovulation dans une période plus ou moins longue suivant l’injection. La durée de 11 à 14 joursentre les 2 injections permet donc au corps jaune issu de l’ovulation de se former puis desortir de la période réfractaire à la PGF2α et donc d’être sensible lors de la deuxièmeinjection. Les premières chaleurs observées après la première injection de PGF2α ne sont pasintéressantes dans ce cas, car ces chaleurs ne se produisent pas chez tous les animaux et nepermettent donc pas de synchroniser leurs chaleurs. • Si la première injection est faite en l’absence de corps jaune (période autour del’ovulation) ou lorsque le corps jaune est insensible à la PGF2α, aucune ovulation ne se 64
  • produit. La durée de 11 à 14 jours entre les 2 injections permet alors la mise en place du corpsjaune et/ou sa sortie de la période réfractaire à la PGF2α. La deuxième injection a donc bienlieu alors qu’un corps jaune sensible est présent.Le délai d’apparition des chaleurs dépend du stade de la vague folliculaire au moment del’administration de la PGF2α : • Si la vague arrive à la fin de son évolution, ce délai est court, de l’ordre de 2 ou 3jours. • Si la vague démarre son évolution, ce délai est plus long, de l’ordre de 6 à 7 jours.Les chaleurs apparaissent donc dans un délai de 2 à 5 jours après l’injection de PGF2α. Sil’insémination est tout de même faite en aveugle et non sur chaleurs observées, il estnécessaire de réaliser 2 inséminations artificielles à 72 et 96 heures après la deuxièmeinjection de PGF2α. 2. Synchronisation des chaleurs par les progestagènesLes progestagènes sont des molécules à activité progestéronique cest-à-dire qu’ils ont lapropriété de bloquer la sécrétion de LH. Cette propriété est utilisée afin d’inhiber le picovulatoire de LH et donc d’empêcher l’ovulation du follicule dominant jusqu’au retrait desprogestagènes. Ce protocole est applicable chez les femelles cyclées et non cyclées, laprésence d’un corps jaune préexistant n’étant pas requise. Il ne nécessite par ailleurs par desurveillance des chaleurs avant l’insémination.Depuis la 14 octobre 2006, l’utilisation des œstrogènes associés aux progestagènes estinterdite en France en reproduction bovine. Les œstrogènes avaient pour but de bloquer lasécrétion de FSH et ainsi de provoquer la dégénérescence de la vague folliculaire en courslors de la pose du dispositif. Le cycle était ainsi mieux maitrisé car l’émergence d’unenouvelle vague 4 jours après la mise en place des progestagènes permettait de connaître ladurée de la nouvelle vague lors de l’ovulation. Sans les œstrogènes, le follicule présent lors dela pose des progestagènes n’est plus conduit à l’atrésie. Il continue donc sa croissance jusqu’àce que celle-ci devienne dépendante de la LH. Si le taux de LH n’est pas suffisamment inhibélorsque le follicule devient dominant, celui-ci peut persister jusqu’à devenir un vieux folliculede plus de dix jours. L’ovocyte issu de ce follicule est donc de mauvaise qualité (reprise tropprécoce de la méiose provoquant des anomalies chromosomiques) et le développementembryonnaire s’en trouve compromis. Cette issue n’est cependant possible que dans le casd’une vache non cyclée, car un corps jaune présent ne permet pas la persistance d’un folliculedominant.Il existe deux types de dispositifs permettant l’utilisation des progestagènes : des implants quel’on place en position sous-cutanée dans l’oreille et des spirales vaginales. Les 2 protocolesétant presque identiques, seul le protocole lié à l’implant sera exposé dans ce mémoire.Cet implant est commercialisé sous le nom de Crestar SO® (SO pour sans œstrogènes). Leprotocole peut être divisé en 3 étapes : • A J0, l’implant est placé en position sous-cutanée dans l’oreille de l’animal. Commevu précédemment, l’absence d’œstrogènes ne permet plus la régression de la vague en courslors de la pose de l’implant. Une injection de buséréline (analogue de la GnRH) est doncréalisée afin de provoquer l’ovulation et la lutéinisation de tout follicule dont la taille estsupérieure à 10 mm. La persistance d’un follicule est ainsi évitée ce qui permet la mise enplace d’une nouvelle vague folliculaire synchrone pour toutes les vaches traitées. Par ailleurs,le corps jaune issu de l’ovulation sécrète de la progestérone dont l’effet inhibiteur sur lasécrétion de LH s’ajoute à celui du progestagène. 65
  • • L’implant est ensuite laissé entre 9 et 11 jours dans l’oreille de l’animal et uneinjection de PGF2α est réalisée 48 heures avant son retrait. Cette injection a pour but deprovoquer la lyse d’un éventuel corps jaune préexistant ainsi que celle du corps jaune« secondaire » issu de l’ovulation du follicule présent à J0. La durée de pose de l’implant dedoit pas être raccourcie à moins de 9 jours afin d’éviter de réaliser l’injection deprostaglandine alors que le corps jaune secondaire n’est pas encore sensible. • Le retrait de l’implant s’effectue entre J9 et J11 et, le jour du retrait, une injectiond’eCG (equine Chorionic Gonadotrophin) est réalisée. Cette molécule a une action de typeFSH et LH et favorise la fin de la maturation folliculaire. L’absence d’inhibition due auxprogestagènes et à un ou plusieurs corps jaunes permet le pic de LH et donc l’ovulation.L’insémination est réalisée en aveugle 48 heures après le retrait. 3. Synchronisation des chaleurs par le protocole GnRH– prostaglandine F2 alpha–GnRH ou protocole GPGLe protocole GPG est une application des vagues folliculaires. Il s’agit en effet d’un protocolepermettant de provoquer la venue d’une nouvelle vague folliculaire puis de l’ovulation à desmoments choisis. Il ne nécessite donc pas de surveillance des chaleurs avant l’insémination.La vache doit toutefois être cyclée.Le protocole GPG peut être divisé en trois étapes : • A J0, une première injection de GnRH (ou d’un analogue telle la buséréline) provoquel’ovulation et la lutéinisation de tout follicule dont la taille est supérieure à 10 mm. Il y a ainsiformation d’un corps jaune secondaire issu de l’ovulation et émergence d’une nouvelle vaguefolliculaire environ 48 heures après l’injection. • A J7, une injection de PGF2α lyse le corps jaune secondaire ainsi qu’un éventuelcorps jaune principal préexistant. Il y a donc chute de l’inhibition de LH. Cette injection deprostaglandine ne doit pas être faite avant le 7ème jour afin que le corps jaune secondaire soitsensible. • A J9, une seconde injection de GnRH ou d’analogue permet d’imposer l’ovulation aufollicule dominant de la vague nouvellement déclenchée. Le follicule dominant est âgé de 7jours ce qui semble être favorable à une bonne fertilité. L’insémination peut ensuite être faiteen aveugle 12 à 18 heures après la deuxième injection ce qui impose de faire celle-ci le soir(passage de l’inséminateur dans la journée du lendemain).Le protocole GPG comporte toutefois une limite : un follicule dominant doit nécessairementêtre présent lors de la première injection de GnRH ce qui n’est le cas que sur 70% de la duréed’un cycle. Dans les 30% restants, l’absence de follicule dominant empêche l’émergence d’unnouvelle vague folliculaire et le protocole GPG est inefficace. Ceci est en particulier le casentre J1 et J4 et entre J13 et J15 (J0 étant le jour de l’ovulation). D. Le dosage de la progestérone 1. Choix du type de prélèvement2 types de prélèvements sont utilisés : • Des prélèvements sanguins (THIMONIER 2000) : Il existe actuellement des kitspermettant l’estimation du taux de progestérone directement dans les élevages, que ce soit àpartir de sang, de plasma et de sérum. Toutefois, la réalisation d’une prise de sang, tant à laveine coccygienne qu’à la veine jugulaire, n’est pas un acte aussi bien maitrisé par leséleveurs que la réalisation d’un prélèvement de lait. Par ailleurs, si les concentrations de 66
  • progestérone ne semblent pas varier dans le plasma ou le sérum, il n’en est pas de même dansdu sang complet maintenu à température ambiante ou même à 4°C. L’envoi éventuel desprélèvements sanguins à un laboratoire nécessite donc au préalable une centrifugation oul’ajout d’azide de sodium ce qui limite d’autant leur usage dans les exploitations. • Des prélèvements de lait (GINTHER et al. 1976) : Ce type de prélèvement estfacilement réalisable dans les élevages laitiers au cours de la traite. Il existe une fortecorrélation entre la concentration en progestérone dans le lait et la progestéronémie bien quela première soit toujours supérieure à la seconde. Le taux de progestérone dans le lait est doncun bon indicateur de l’activité lutéale. Il existe toutefois de nombreux facteurs influençant laconcentration de progestérone dans le lait qu’il est important de prendre en compte. 2. Facteurs influençant la concentration de progestérone dans le lait • La conservation : selon une étude réalisée sur 22 vaches gravides, la concentration enprogestérone dans le lait n’est pas affectée (p > 0,1) par le délai de conservation, latempérature de conservation et l’ajout d’un conservateur (PENNINGTON et al. 1981).Toutefois, certains échantillons de lait conservés 5 ou 10 jours sans conservateur ont coaguléet ceux dont les phases solides et liquides n’ont pu être remélangées par agitation et chauffagen’ont pas pu être testés. L’ajout d’un conservateur est donc conseillé lors d’une conservationlongue. • La méthode de prélèvement : Selon la même étude, la méthode de prélèvement a uneffet significatif (p<0,01) sur la concentration en progestérone dans le lait (PENNINGTON etal. 1981). La concentration est significativement plus grande dans le lait de traite totale quedans le lait issu des premiers jets. Ceci est à rapporter en partie au taux butyreux deséchantillons. Il existe en effet une corrélation significative entre le taux butyreux et laconcentration en progestérone dans le lait (GINTHER et al. 1976; PENNINGTON et al.1981). Or le taux butyreux est significativement plus élevé dans le lait de traite totale que danscelui issu des premiers jets. Ainsi, lorsqu’on ramène la concentration de progestérone en ng/gde gras et non en ng/mL de lait, la différence de concentration entre le lait de traite totale et lelait des premiers jets n’est plus significative. • L’heure de prélèvement : Selon plusieurs études, l’heure du prélèvement a une grandeinfluence sur la concentration de progestérone dans le lait. Toutefois, les résultats de cesétudes ne sont pas en accord les uns avec les autres.Dans une première étude réalisée sur 22 vaches gravides, la concentration en progestéronedans le lait a été trouvée significativement plus élevée (p<0,01) dans le lait de traite du soirque dans le lait de traite du matin (PENNINGTON et al. 1981). Cette différence n’a pas puêtre expliquée à partir des taux butyreux différents des échantillons.Dans une deuxième étude réalisée sur 10 vaches laitières de races différentes, desprélèvements de lait ont été effectués à différents moments de la journée : juste avant et aprèsla traite du matin, puis 3 heures, 6 heures, 9 heures et 12 heures après la traite du matin (cedernier prélèvement s’effectuant donc juste avant la traite du soir) (GINTHER et al. 1976).Encore une fois, l’heure du prélèvement a eu un effet significatif (p<0,005) sur lesconcentrations de progestérone. La concentration en progestérone était ainsi significativementplus basse dans le lait prélevé juste avant la traite du matin que dans celui prélevé juste après(8,0 ng/mL contre 23,2 ng/mL, p<0,05) puis diminuait progressivement entre le lait post-traitedu matin et le lait pré-traite du soir (la régression linéaire négative est significative avecp<0,005). Mais contrairement à la première étude, il n’existait pas de différence significativeentre le lait de traite du matin et le lait de traite du soir.Ces résultats permettent cependant de mettre en évidence la nécessité de se tenir à l’heure deprélèvement initialement prévue dans le protocole d’une étude. 67
  • • Les transformations du lait : Comme vu précédemment, il existe une corrélationsignificative entre le taux butyreux et la concentration en progestérone dans le lait (GINTHERet al. 1976; PENNINGTON et al. 1981). Or le taux butyreux varie d’un produit laitier àl’autre (de 0,01% pour le lait écrémé à 80% pour le beurre). La concentration en progestéronevarie donc d’un produit laitier à un autre.Pour les mêmes raisons, il est très important de bien homogénéiser un échantillon de laitentier ou de lait demi-écrémé avant un dosage (GINTHER et al. 1976).Enfin, bien qu’aucune étude ne se soit intéressé au sujet, la pasteurisation ne semble pas avoird’influence sur la concentration en progestérone (GINTHER et al. 1976). • La race : Les études sur l’influence de la race montrent des résultats contradictoires.Dans une étude réalisée en 1976, la race n’a aucune influence sur les concentrations enprogestérone (GINTHER et al. 1976) tandis qu’une étude plus récente montre uneconcentration en progestérone significativement plus élevée (p<0,05) dans le lait des vachesJersiaises que dans le lait des vaches Brunes des Alpes, Guernesey et Holstein(PENNINGTON et al. 1981). 3. Les méthodes de dosageIl existe 3 méthodes de dosage de la progestérone : • La méthode radio-immunologique (GINTHER et al. 1976; PENNINGTON et al.1981) • La méthode chromatographique (GINTHER et al. 1976) • La méthode immuno-enzymatique (NEBEL 1988)La méthode immuno-enzymatique ayant été la méthode utilisée lors de l’expérimentationréalisée au centre d’élevage de Poisy, elle sera prise comme exemple pour la suite.La méthode immuno-enzymatique est une méthode ELISA (Enzyme-Linked ImmunosorbentAssays) (NEBEL 1988). Elle peut être réalisée à partir de sang, de plasma, de sérum ou de lait(THIMONIER 2000) et présente de nombreux avantages par rapport à la méthode radio-immunologique : faible coût, plus grande accessibilité et innocuité des réactifs employés(NEBEL 1988). De plus lorsqu’elle est réalisée directement à la ferme, elle ne nécessite pasde préparation particulière des échantillons et évite les délais de réponse (2 à 10 jours)inhérents aux dosages réalisés en laboratoire.La corrélation entre la méthode radio-immunologique, considérée comme méthode deréférence, et la méthode ELISA a été évaluée (NEBEL 1988) : • Lorsque les 2 méthodes sont réalisées en laboratoire, cette corrélation est de 0,90 à0,93 • Lorsque la méthode ELISA est réalisée en ferme et la méthode radio-immunologiqueréalisée en laboratoire, la corrélation est de 0,79Les tests ELISA sont utilisés pour déterminer si la concentration en progestérone est « haute »ou « basse » plus que pour donner une valeur précise de cette concentration (NEBEL 1988).Ils utilisent le principe de l’adsorption compétitive de la progestérone sur un anticorpsspécifique de celle-ci (NEBEL 1988). Ces anticorps sont préfixés sur un support permettantde recevoir l’échantillon à analyser. Une fois l’échantillon versé, la progestérone se lie auxanticorps. Dans la plupart des tests, on ajoute alors un couple progestérone-enzyme qui se lieaussi aux anticorps et entre donc en compétition avec la progestérone issue de l’échantillon.Après une courte incubation (1 à 15 minutes selon les tests), le support est vidé, rincé puis unsubstrat de l’enzyme est ajouté. La concentration en couple progestérone-enzyme étantdépendante de la concentration en progestérone de l’échantillon, la dégradation du substrat estinversement proportionnelle à cette dernière. La dernière étape consiste en l’adjonction d’un 68
  • chromogène qui, en réagissant avec le substrat modifié, produit une réaction colorée. Laréaction colorée est évaluée après 1 à 5 minutes d’incubation selon les tests.La quantité de substrat étant inversement proportionnelle à la concentration de l’échantillonen progestérone, la coloration l’est aussi. Ainsi, une concentration élevée en progestérone(vache gravide ou en phase lutéale) produira une coloration faible tandis qu’une concentrationfaible en progestérone (vache en période d’œstrus) produira une coloration intense. La figure10 résume le principe général d’un test rapide utilisant la méthode immuno-enzymatique.Figure 10 : Principe général d’un test rapide permettant d’évaluer la concentration en progestérone d’un échantillon de lait par la méthode immuno-enzymatique (d’après NEBEL 1988) 69
  • 2ème partie : Etude expérimentale : Détection des chaleurs au centre d’élevage de Poisy et manifestations comportementales observées lors de l’œstrusL’étude s’est déroulée au centre d’élevage « Lucien Biset » de POISY (74330). Le Dr ThierryHETREAU est le chef de projet de cette expérimentation à laquelle des professionnels dedifférents organismes ont collaboré : le Dr Claire PONSART, responsable du service fertilitéfemelle de l’UNCEIA (Union Nationale des Coopératives d’Elevage et d’InséminationAnimale) et sa collaboratrice Julie GATIEN, Pierre PACCARD, chef de projet reproduction,nutrition et conduite du troupeau laitier au département technique d’élevage et qualité del’Institut de l’Elevage et le Pr. François BADINAND, enseignant à l’E.N.V.L. (EcoleNationale Vétérinaire de Lyon). Le centre d’élevage de Poisy, l’UNCEIA et le PEP bovinslait (Pôle d’Expérimentation et de Progrès en bovins lait) sont les principaux financeurs.I. Objectifs de l’étudeL’objectif de cette étude expérimental est triple : • Définir quelle méthode de dépouillement des images est la plus sensible : la méthode« caméra – Icônes » avec utilisation uniquement de l’acceptation de chevauchement pourdéfinir une vache en période d’œstrus ou la méthode « caméra – 3x20 » avec utilisation del’acceptation de chevauchement et de 3 signes secondaires de chaleurs (appui de la tête sur lacroupe, vaches tête-bêche et tentatives de chevauchement).Comme vu précédemment, l’agitation d’une vache n’est pas quantifiable en l’absenced’appareils de mesure (podomètres ou autres). Ce signe secondaire n’a donc pas été pris encompte. • Etudier l’influence de 6 facteurs sur la détection des chaleurs par la méthode la plussensible • Etudier les manifestations comportementales présentes au cours de l’œstrusII. Protocole de létude A. Présentation de l’élevageLe bâtiment des vaches laitières est formé de 2 aires paillées en pente de 360 m², séparées parl’aire d’attente de la salle de traite et reliées par un couloir d’exercice bétonné (figure 11). 70
  • Figure 11 : Plan du bâtiment des vaches laitières (d’après GIROUD 2007) Aire d’attenteDAC : Distributeur Automatique de ConcentrésIl abrite 77 vaches laitières en moyenne (37 Montbéliardes, 29 Abondances, 11Prim’Holstein) dont les caractéristiques laitières sont résumées dans le tableau XVI. Pourcentage du Production TB (g/Kg) TP (g/Kg) troupeau laitère Montbéliardes 54% 7658 37,3 32,5 Abondances 38,5% 6903 37,2 34,4 Prim’Holstein 7,5% 7776 37,0 32,0 Moyenne 7093 37,3 33,0 Tableau XVI : Caractéristiques laitières des vaches du troupeau du centre d’élevage de Poisy, 2006La ration est mélangée et est composée de foin, éventuellement de foin de luzerne, d’ensilaged’épi de maïs, et d’un concentré de production à base de céréales aplaties (orge, maïs), detourteau et de minéraux. 71
  • Des chaleurs sont observables en continu car les vêlages sont étalés tout au long de l’année.Elles font l’objet d’une surveillance directe par le personnel de l’exploitation 4 fois par jourpendant 10 minutes (figure 12). Cette méthode de détection des chaleurs est appelée méthode« directe –éleveur ». Lorsqu’une vache est déclarée en chaleurs, elle est immédiatement miseà l’infirmerie de manière à éviter qu’elle perturbe le reste du troupeau.Figure 12 : Répartition des 4 périodes d’observation des manifestations comportementales d’œstrus par le personnel au cours de la journée : Périodes de traite (durée 1h30) : Périodes d’observation éleveur (durée 10 minutes) B. AnimauxLes vaches prises en compte lors de l’étude 2007-2008 sont celles ayant vêlé entre le 1eroctobre 2007 et 15 février 2008, ce qui représente 35 vaches (16 Abondances, 16Montbéliardes et 3 Prim’Holstein).Les notes d’état corporel de ces dernières avaient une valeur moyenne de 3, avec des minimaà 1,5 et des maxima à 4,3.Un imagier composé de photos de face, de photos des profils gauche et droit, et de photos dedessus a été réalisé pour chaque vache incluse dans l’étude de manière à rendrel’identification des vaches sur les images des caméras possible (annexe 7). C. MatérielUn système de vidéosurveillance a été installé sur les 2 aires paillées (figure 11). Il estconstitué de 4 caméras fixes : • 2 caméras infrarouge dont la résolution est peu élevée mais dont l’angle de vision estde 90 degrés (ce qui permet de filmer l’ensemble de l’aire paillée) • 2 caméras N&B/Couleurs dont la résolution est plus élevée mais dont l’angle de visionest inférieur à 90 degrésLes caméras N&B/Couleurs possèdent également un faisceau infrarouge permettant unevision nocturne. Ce faisceau est toutefois trop fin pour permettre une visualisation complètede l’aire paillée. Au cours de l’étude, les six néons de la stabulation restaient donc allumés lanuit afin d’obtenir des images utilisables, même sur l’aire paillée équipée des camérasinfrarouges. La figure 13 montre les images issues des 4 caméras avec les caractéristiques deces dernières. 72
  • Figure 13 : Images issues des 4 caméras et caractéristiques des camérasCaméras infrarouges : • Faible résolution • Grand angle couvertCaméras N&B/Couleurs : • Meilleure résolution • Angle inférieurLes caméras sont reliées à un logiciel de gestion des séquences vidéo qui permetl’enregistrement, la numérisation d’images en continu, et surtout la visualisation rapide den’importe quelle séquence enregistrée sur le disque dur de l’ordinateur.Il est possible de naviguer très facilement d’une caméra à l’autre et dans le temps. Uneséquence de 24 heures est découpée en heure (Mode 24 heures), puis en dizaine de minutes(Mode 10 minutes) et enfin en minute (Mode minute), ce qui permet d’aller rapidement à unmoment donné. Un double clic permet de passer d’un mode à l’autre. Les séquences peuventêtre visualisées à différentes vitesses grâce aux fonctions avance/retour rapide paramétrablesde 1 à 22 fois la vitesse normale. Une barre de défilement, toujours présente en bas de l’écran,permet de connaître l’heure de la période visualisée et la caméra utilisée. La fonction «recherche » permet de choisir une séquence d’une caméra à une heure donnée.Un détecteur de mouvement est présent dans le logiciel. Ainsi, seules les séquences au coursdesquelles le mouvement des pixels sur les images (et donc l’activité des vaches) est supérieurà un certain seuil sont enregistrées. Ce seuil peut être fixé par l’opérateur et permet donc àl’enregistrement d’être plus ou moins sensible. D. Analyse des imagesL’activité des vaches a été enregistrée jour et nuit du 10 novembre 2007 au 21 avril 2008 avecune interruption entre le 3 et le 6 janvier due à une panne d’ordinateur.Les images ont été dépouillées selon 2 méthodes : • La méthode « caméra - Icônes » • La méthode « caméra - 3x20 » 73
  • 1. Méthode « caméra – Icônes » a. DescriptionCette méthode a été choisie en rapport avec la fonctionnalité du logiciel de gestion desséquences vidéo. Celui-ci permet en effet de diviser chaque heure en dizaines de minutes(Mode 10 minutes) qui sont représentées par leur première image baptisée icône (figure 14).Ces « instantanés » permettent d’appréhender l’activité des vaches pour chaque période de 10minutes en fonction du nombre de vaches debout, du nombre de vaches se levant ou bougeantd’une image à l’autre…Figure 14 : Images visualisées sur l’écran d’ordinateur : passage du mode 24 heures au mode 10 minutes (d’après GIROUD 2007) Mode 24 heures Mode 10 minutesLorsque des vaches semblent être en chaleurs sur une icône, le film qui en est issu peut êtrevisualisé par un double clic afin de vérifier si les vaches présentes sur l’image sonteffectivement en œstrus.Les icônes et les films peuvent être regardés sur uniquement 2 caméras dont chacune couvreune aire paillée. Le choix de ces caméras est laissé à l’expérimentateur dans la mesure oùleurs images sont plus ou moins visibles selon les moments de la journée (contre-jour…).Cette méthode de dépouillement est relativement subjective dans la mesure où le choix desséquences vidéo à regarder est laissé à l’appréciation de l’observateur. Toutefois, certainesactivités présentées par les vaches doivent attirer l’œil de l’expérimentateur : • 2 vaches présentant un comportement typique de chaleur (chevauchement, vaches tête-bêche) • Plusieurs vaches se déplaçant simultanément • 2 vaches seules au milieu d’une aire paillée • Plusieurs vaches se levant subitement d’une aire pailléeLa vitesse de lecture des films est également laissée au choix de l’expérimentateur. Unevitesse de 7 sur 9 semble toutefois être la limite maximale pour repérer un chevauchementrapide dans un coin de caméra. Les films peuvent être regardés en avance rapide ou en retourrapide suivant les images observées. 74
  • b. Manifestations comportementales étudiéesDans cette méthode, seules les acceptations de chevauchement ont été recenséesobligatoirement mais il était également intéressant de noter les vaches au comportementsuspect (vaches « douteuses ») : • Vaches qui restent constamment avec une vache dont on est sûr qu’elle est en chaleur • Vaches qui se font chevaucher sans immobilisation • Vaches qui tentent de chevaucher par la tête • Vaches qui présentent des signes secondaires de chaleurs nombreux et avec plusieursvaches différentes 2. Méthode « caméra – 3x20 » a. DescriptionCette méthode se rapproche d’une détection classique des chaleurs par un éleveur. Elleconsiste à regarder l’ensemble des images données par les 4 caméras lors de 3 périodesdéterminées de 20 minutes : • 5h00-5h20 (avant la traite du matin) • 15h00-15h20 (avant la traite du soir) • 23h40-0h00Ces horaires peuvent cependant être légèrement modifiés (de 20 minutes) si l’observation decomportements de chaleurs est impossible sur les images (toutes les vaches au cornadis parexemple).Lors de cette méthode, la détection des signes d’œstrus se fait sur l’ensemble du troupeau etnon uniquement sur les vaches qui semblent être en chaleur. Il est donc souvent nécessaire dedérouler le film à vitesse lente car les signes secondaires ne sont pas tous très visibles (vacheposant sa tête sur la croupe d’une autre avant de se coucher dans le coin en haut à droite de lacaméra…).Ainsi, lorsque toutes les vaches sont couchées, le film peut être déroulé à vitesse rapide (6-7).Si les vaches bougent, une vitesse de 5 semble être la vitesse maximale pour détecter un signesecondaire de chaleur. Enfin, si certaines vaches sont en chaleur, une vitesse de 3 estnécessaire afin de noter l’ensemble des signes qui sont souvent nombreux.Par ailleurs, il est aussi utile de réaliser une identification visuelle rapide de toutes les vachesprésentant des signes secondaires de chaleur. Ceci permet en effet d’éviter de comptabilisersur 2 vaches différentes des signes de chaleur exprimés par une seule et même vache maisdistants de plusieurs heures. b. Manifestations comportementales étudiéesDans cette méthode, les acceptations de chevauchement mais également 4 signessecondaires de chaleurs ont été recensés. Ces signes secondaires ont été choisis car ils étaientvisualisables grâce aux caméras malgré leur faible résolution : • Les tentatives de chevauchement (que cela dure plus ou moins de 2 secondes). Lestentatives de chevauchement par la tête étant des signes secondaires forts, la vache devait êtreconsidérée comme « douteuse ». • 2 vaches se positionnant tête-bêche, c’est-à-dire parallèles l’une à l’autre, proches, lestêtes plus ou moins eu niveau des queues et restant dans cette position plus de 4 secondes.Dans ce cas précis, le comportement était comptabilisé pour les 2 vaches. 75
  • • Une vache posant sa tête sur la croupe ou le dos d’une autre vache quelle qu’en soit ladurée. Etaient donc comptabilisées également les vaches passant leur tête sur la croupe maisne restant pas figées dans cette position. • Les vaches agitées. Ce dernier comportement est subjectif puisque une vache enchaleur est toujours agitée. Ce comportement était donc comptabilisé lorsque la vache sedéplaçait dans le troupeau en cherchant le contact et/ou en dérangeant les autres.Si 2 comportements étaient observés simultanément (cas les plus fréquents : vache tête-bêcheposant sa tête sur la croupe de l’autre vache, ou vache posant sa tête sur la croupe avant dechevaucher…), les 2 signes étaient comptabilisés. 3. Report des données et identification des vaches en chaleursLes données recueillies ont été reportées dans des grilles de dépouillement spécifiques àchaque méthode (annexes 3,4,5 et 6). Etaient notés sur ces grilles: • Le signe observé • L’heure à laquelle le signe était observé • Les vaches impliquées • La durée nécessaire au dépouillement (d’une demi-journée pour la méthode « caméra– Icônes » et d’une journée pour la méthode « caméra – 3x20 »)Une fois les images dépouillées, une identification des vaches ayant présenté descomportements d’œstrus a été réalisée : • Les vaches ayant accepté le chevauchement dans la méthode « caméra – Icônes » • Les vaches ayant accepté le chevauchement ou manifesté au moins 3 comportements d’œstrus en 24 heures dans la méthode « caméra – 3x20 » E. Prélèvements de lait et dosages de la progestéroneEn parallèle des analyses d’images, des prélèvements de lait ont été réalisés entre le 26octobre 2007 et le 21 avril 2008, 2 fois par semaines (le mardi et le vendredi) lors de la traitedu matin.Les échantillons étaient récoltés en début de traite, entre la vérification des premiers jets et lenettoyage des trayons, dans des flacons en plastique munis de bouchons vissés et contenantune pastille de conservateur (bronopol et natamycine),. Ils étaient ensuite conservés, auréfrigérateur, jusqu’à leur envoi par « colissimo » tous les 15 jours au laboratoire de DosagesHormonaux du département Recherche et Développement de l’UNCEIA. La progestéroneprésente dans les échantillons était alors dosée par un test (Ovucheck Milk®, Biovet, voirAnnexe 11) utilisant la méthode immunoenzymatique. Le résultat du dosage était positifquand la concentration de progestérone était strictement supérieure à 3,5 ng/mL, négatifquand elle était inférieure ou égale à 3,5 ng/mL, et strictement négatif quand elle étaitinférieure ou égale à 2,5 g/mL.Ces dosages de progestérone ont permis la réalisation de profils de progestérone (annexe 1)(GRANDIS 2008) et ont été utilisés comme méthode de référence pour définir les périodesovulatoires : Une période ovulatoire normale a été définie comme étant la succession d’un à 3prélèvements strictement négatifs précédant un ou plusieurs prélèvements positifs.Plusieurs cas de figure se sont alors présentés (figure 15) : 76
  • • Des périodes ovulatoires normales : la vache était alors considérée en chaleurs pendantl’ensemble de la période où les prélèvements étaient strictement négatifs, plus ou moins 2jours • Une succession de plus de 3 prélèvements strictement négatifs suivis d’au moins unprélèvement positif : la vache était alors considérée en chaleurs pendant la période s’étendantsur les 3 derniers prélèvements strictement négatifs, plus ou moins 2 jours • Lorsqu’un prélèvement négatif se situait juste avant ou après des prélèvementsstrictement négatifs, il était considéré comme positif. La vache était donc considérée enchaleur uniquement pendant la période s’étendant sur les prélèvements strictement négatifs,plus ou moins 2 jours • Lorsqu’un prélèvement négatif se situait au milieu de prélèvements positifs, il étaitconsidéré comme positif • Lorsqu’un prélèvement négatif se situait au milieu de prélèvements strictementnégatifs, la période ovulatoire ne pouvait avoir lieu qu’après ce prélèvement négatif selon ladéfinition ci-dessus. Figure 15 : Schéma des périodes ovulatoires lors des différents cas de figure PO Période ovulatoire normale - - - +Période ovulatoire lors de l’enchainement de PO plus de 3 prélèvements strictement négatifs - - - - - + Période ovulatoire lorsqu’un prélèvement PO négatif se situe juste avant ou après des + + ± - - ± + prélèvements strictement négatifs Période ovulatoire lorsqu’un prélèvement PO négatif se trouve au milieu de prélèvements + - ± - - + strictement négatifs + : Prélèvement positif - : Prélèvement strictement négatif ± : Prélèvement négatifPO : Phase ovulatoireTous les cas de figure intermédiaires étaient évidemment envisageables. F. Analyses statistiquesLes analyses statistiques de cette étude ont été réalisées sur 70 périodes ovulatoiresobjectivées par la progestérone à l’aide d’un test du χ². Lorsque les effectifs théoriques étaientinférieurs à 5, une correction de Yates a été effectuée. 77
  • III.RésultatsL’ensemble des résultats présentés ici sont issus uniquement des périodes ovulatoiresobjectivées par les dosages de progestérone sauf mention contraire. A. Manifestations comportementales lors des premières périodes ovulatoires post-vêlageLa première étape dans l’analyse des données issues des dépouillements a été de définirl’utilisation ou non des premières périodes ovulatoires (PO) lors de l’analyse. En effet, denombreux auteurs s’accordent sur le fait que les manifestations comportementales d’œstrussont moins présentes lors des premières périodes ovulatoires que lors des suivantes. Pour cefaire, 2 groupes de périodes ovulatoires ont été créés : • Les périodes ovulatoires pendant lesquelles ont été vus un ou plusieurs comportementsde chaleur (quels qu’ils soient, acceptation de chevauchement et/ou signes secondaires) • Les périodes ovulatoires pendant lesquelles aucun comportement de chaleur n’a étéobservéIl y a eu significativement moins de manifestations comportementales observées lors despremières périodes ovulatoires que lors des suivantes (p<0,01) (figure 16). Figure 16 : Manifestations comportementales lors des premières périodes ovulatoires et des autres périodes ovulatoires (PO) 90,0 81,4 80,0 70,0 60,0 p<0,01 pourcentage de PO 50,0 47,4 PO lors desquelles ont été observés des comportements de chaleurs 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 premières PO (n=19 PO) autres PO (n=70 PO)En conséquence les premières périodes ovulatoires n’ont pas été utilisées lors de lacomparaison des 2 méthodes d’analyse des images. 78
  • B. Comparaison de la détection des chaleurs par les 2 méthodes : « caméra – Icônes » et « caméra – 3x20 » 1. Concordance entre le nombre de signes secondaires observés lors d’une période de 20 minutes dans la méthode « caméra – 3x20 » et la présence d’une période ovulatoireL’utilisation des signes secondaires de chaleurs dans la détection de l’œstrus par la méthode« caméra – 3x20 » a été envisagée pour pallier le manque de sensibilité de l’utilisation del’acceptation de chevauchement seule dans cette méthode. Mais elle n’est possible que si unseuil de détection est défini, cest-à-dire un nombre de signes secondaires observés lors d’unepériode de 20 minutes au-delà duquel une vache est considérée en chaleurs.Pour cela, l’ensemble des périodes de 20 minutes où ont été observés des signes secondairesde chaleurs ont été recensées, que l’animal soit en période ovulatoire ou non. Puis elles ont étéclassées par nombre croissant de signes secondaires observés.Il y avait ainsi significativement plus de chances qu’une vache soit en chaleur si elle exprimait5 signes secondaires ou plus lors d’une période de 20 minutes que si elle exprimait moins de 5signes secondaires (p<0,01) (figure 17).Figure 17 : Concordance entre nombre de signes secondaires observés lors d’une période de 20 minutes et présence d’une période ovulatoire (PO) 100,0 90,0 86,7 80,0 pourcentage de PO détectées 70,0 60,0 51,9 p<0,01 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 Signes II < 5 (n=27 PO) Signes II ≥ 5 (n=45 PO)Signes II<5 : somme des signes secondaires inférieure à 5Signes II ≥ 5 : somme des signes secondaires supérieure ou égale 5Le seuil de 5 signes secondaires observés lors d’une période de 20 minutes a donc été choisipour considérer une vache en chaleur dans la méthode « caméra – 3x20 » en l’absenced’observation d’acceptation de chevauchement.Une tentative de pondération des signes secondaires a été réalisée en attribuant à chaque signeun nombre de point à la manière de la grille de pointage des signes secondaires (tableau XIII)(VAN EERDENBURG F.J.C.M et al. 1996). Cette pondération n’a toutefois pas abouti à unemeilleure détection des chaleurs grâce aux signes secondaires et a donc été abandonnée. 79
  • 2. Comparaison de la détection des chaleurs par les 2 méthodesComme dit précédemment, une vache était considérée en chaleur lorsque : • Elle acceptait le chevauchement dans la méthode « caméra – Icônes » • Elle acceptait le chevauchement ou manifestait au moins 5 signes secondaires dans laméthode « caméra – 3x20 »La méthode « caméra – Icônes » a permis de détecter significativement plus de périodesovulatoires que la méthode « caméra – 3x20 » même si celle-ci était utilisée avec les signessecondaires de chaleurs (p<0,0001) (figure 18).Le taux de détection des chaleurs a en effet atteint 78,5% grâce à la méthode « caméra –Icônes » contre seulement 50% pour la méthode « caméra – 3x20 ». Figure 18 : Comparaison de la détection des chaleurs par les 2 méthodes 50,0 45,0 40,0 p<0,0001 35,0 pourcentage de P O 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 PO détectées par les 2 PO détectées par la méthode PO détectées par la méthode PO non vues par les 2 méthodes (n=33 PO) « caméra – Icônes » « caméra – 3x20 » méthodes (n=13 PO) uniquement (n=22 PO) uniquement (n=2 PO) C. Influence de différents facteurs sur la détection des chaleurs par la méthode « caméra – Icônes »Comme dit précédemment, seules les acceptations de chevauchement ont été utilisées pourdéfinir une vache en œstrus avec la méthode « caméra – Icônes ».L’influence de 6 facteurs a été étudiée : • L’âge • La note d’état corporel (NEC) des animaux • La race • La production laitière • L’intervalle entre le vêlage et la période ovulatoire • L’expérimentateur 80
  • 1. Influence de l’âge des animauxPour étudier l’influence de l’âge des animaux sur la détection des chaleurs, 2 groupesd’animaux ont été constitués : • Les animaux nés avant 2004 (vaches de plus de 3 ans) • Les animaux nés en 2004 et 2005 (vaches de moins de 3 ans)Le choix de ces 2 groupes a reposé essentiellement sur le nombre d’animaux présents danschaque groupe. Les 2 groupes devaient en effet être de taille à peu près équivalente. Il aégalement reposé sur le fait que toutes les primipares sont présentes dans le groupe desanimaux nés en 2004 et 2005.Il n’existe aucune différence significative entre les 2 groupes en termes de détection deschaleurs (0,2<p<0,3) (figure 19). Figure 19 : Influence de l’âge des animaux sur la détection des chaleurs par la méthode « caméra – Icônes » 90,0 85,2 80,0 74,4 70,0 Non pourcentage de PO détectées 60,0 significatif 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 vaches de plus de 3 ans (n=27 PO) vaches de moins de 3 ans (n=43 PO) 2. Influence de l’état corporelLes NEC des vaches incluses dans l’étude ont été relevées tous les mois par l’expérimentateurdépouillant les images. Cependant, elles n’ont pas été relevées assez rapidement après levêlage et de manière assez rapprochée pour établir des profils de NEC comme ceux réalisésdans l’étude NEC + REPRO (PONSART et al. 2006a). Une autre approche a donc étéenvisagée.Les vaches voient leur NEC évoluer au cours du temps. Il a donc été décidé d’associer àchaque période ovulatoire, la NEC relevée à la date la plus proche. Une seule vache a présentéune NEC strictement inférieure à 2 lors d’une période ovulatoire. Deux groupes de périodesovulatoires ont donc été constitués : • Les périodes ovulatoires où les vaches présentaient une NEC comprise entre 2 et 3inclus (vaches en bon état) • Les périodes ovulatoires où les vaches présentaient des NEC strictement supérieures à3 (vaches grasses)Il n’existe aucune différence significative entre les 2 groupes (0,3<p<0,5) (figure 20). 81
  • Figure 20 : Influence de l’état corporel sur la détection des chaleurs par la méthode « caméra – Icônes » 90,0 81,0 80,0 74,1 70,0 Non significatif pourcentage de P détectées 60,0 50,0 O 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 2 ≤ NEC ≤ 3 (n=42 PO) NEC > 3 (n=27 PO)2 ≤ NEC ≤ 3 : PO où les vaches présentaient une NEC comprise entre 2 et 3NEC > 3 : PO où les vaches présentaient une NEC strictement supérieure à 3 3. Influence de la race et de la production laitièreLe troupeau étudié comporte 3 races mais 2 sont majoritaires : les Abondances et lesMontbéliardes. Ces 2 races ont donc été les seules prises en compte car en nombre suffisantpour l’analyse.En ce qui concerne la production laitière, le contrôle laitier du mois d’avril a permis le calculde la production laitière journalière moyenne de chaque vache incluse dans l’étude. Pour cefaire, la production cumulée depuis le vêlage a été divisée par le nombre de jours en lactation.Bien que la production laitière d’une vache ne soit pas linéaire, ces moyennes semblent êtrede bonnes approximations pour juger de leur production.Une fois la moyenne calculée pour chaque vache, la moyenne des productions journalièresmoyennes a été calculée (26,7 litres). Deux groupes de vaches ont alors été constitués : • Les vaches dont la production laitière journalière moyenne est inférieure à 26,7 litres • Les vaches dont la production est supérieure à 26,7 litresTant la race que la production laitière n’ont eu aucune influence significative sur la détectiondes chaleurs par la méthode « caméra – Icônes » (p>0,5) (figures 21 et 22). 82
  • Figure 21 : Influence de la race sur la détection des chaleurs par la méthode « caméra – Icônes » 90,0 79,4 78,6 80,0 70,0 Non significatif pource ge de P dé ctées 60,0 O te 50,0 40,0 nta 30,0 20,0 10,0 0,0 Abondances (n=34 PO) Montbeliardes (n=28 PO) Figure 22 : Influence de la production laitière sur la détection des chaleurs par la méthode « caméra – Icônes » 90,0 80,0 80,0 77,1 70,0 Non significatif pourcentage de PO détectées 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 production < 26,7L (n=35 PO) production > 26,7L (n=35 PO)production < 26,7L : vaches dont la production laitière moyenne est inférieure à 26,7Lproduction > 26,7L : vaches dont la production laitière moyenne est supérieure à 26,7L 83
  • 4. Influence de l’intervalle vêlage-période ovulatoirePour étudier l’influence de l’intervalle vêlage-période ovulatoire, 3 groupes de périodesovulatoires ont été constitués : • Les périodes ovulatoires survenues avant 50 jours post-partum et ne pouvant fairel’objet d’une insémination artificielle • Les périodes ovulatoires survenues entre 50 et 70 jours post-partum. Il s’agit despremières périodes ovulatoires pouvant faire l’objet d’une insémination • Les périodes ovulatoires survenues après 70 jours post-partumIl n’existe aucune différence significative en termes de détection des chaleurs lorsque les 3groupes sont pris en compte.Il existe toutefois une différence significative (p<0,05) lorsque seules les périodes ovulatoiressurvenues avant 50 jours et après 70 jours post-partum sont prises en compte (figure 23).Les chaleurs ayant eu lieu lors des périodes ovulatoires survenues avant 50 jours post-partumont donc été significativement plus détectées que celles ayant eu lieu lors des périodesovulatoires survenues après 70 jours post-partum.Figure 23 : Influence de l’intervalle vêlage-période ovulatoire sur la détection des chaleurs par la méthode « caméra – Icônes » 100,0 91,7 p<0,05 90,0 80,0 77,3 pourcentage de PO détectées 70,0 66,7 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 PO < 50j (n=24 PO) 50 < PO < 70j (n=22 PO) PO > 70j (n=24 PO)PO < 50j : PO survenues avant 50 jours post-partum50 < PO < 70j : PO survenues entre 50 et 70 jours post-partumPO > 70j : PO survenues après 70 jours post-partum 5. Influence de l’expérimentateurTrois expérimentateurs différents se sont relayés pour dépouiller les films issus des caméras.Les expérimentateurs n’ont eu aucune influence significative sur la détection des chaleurs parla méthode « caméra – Icônes » (figure 24). 84
  • Figure 24 : Influence de l’expérimentateur sur la détection des chaleurs par la méthode « caméra – Icônes » 100,0 100,0 Non 90,0 significatif 78,6 80,0 73,9 pourcentage de PO détectées 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 expérimentateur a (n=10 PO) expérimentateur b (n=14 PO) expérimentateur c (n=46 PO) D. Etude des manifestations comportementales au cours de l’œstrus (acceptation de chevauchement et signes secondaires)Cette étude a été réalisée grâce aux 2 méthodes de dépouillement des images. Lesacceptations de chevauchement ont ainsi pu être observées grâce à la méthode « caméra –Icônes » ou la méthode « caméra – 3x20 » tandis que les signes secondaires n’ont pu êtreobservés que grâce à la méthode « caméra – 3x20 ». 1. Durée écoulée entre les premiers signes secondaires observés et la première acceptation de chevauchement observéePour calculer la durée écoulée entre les premiers signes secondaires observés et la premièreacceptation de chevauchement observée, toutes les périodes ovulatoires objectivées par laprogestérone ont été utilisées, premières périodes ovulatoires comprises. Parmi ces périodesovulatoires, seules celles où ont été observés les 2 types de comportements ont été prises encompte.La flèche matérialise la première acceptation de chevauchement observée. On constate que lespremiers signes secondaires ont été observés majoritairement après la première acceptation dechevauchement (figure 25). 85
  • Figure 25 : Durée écoulée entre les premiers signes secondaires observés et la première acceptation de chevauchement observée (n=38 PO) 8 7 6 nombre de PO 5 4 3 2 1 0 -24h à - -11h59 -5h59 à -4h59 à -3h59 à -2h59 à -1h59 à -0h59 à 0h01 à 1h01 à 2h01 à 3h01 à 4h01 à 5h01 à 6h01 à 12h à -6h -5h -4h -3h -2h -1h 0h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 12h durée : première acceptation de chevauchement observée 2. Répartition des signes secondaires au cours de la journéeLes signes secondaires sont présents en période œstrale mais aussi en période lutéale. Enconséquence, l’ensemble des signes secondaires, qu’ils aient été concomitants d’une périodeovulatoire ou non, ont été pris en compte.Les signes secondaires étaient uniquement recensés grâce à la méthode « caméra – 3x20 ».Leur répartition a donc été évaluée en fonction du nombre total de signes secondairesobservés pendant l’étude lors des périodes d’observation de la méthode « caméra – 3x20 »(figure 26). On remarque que la période située entre 23h40 et minuit semble être privilégiéepour l’observation de signes secondaires.Figure 26 : Nombre total de signes secondaires lors des périodes d’observation par la méthode « caméra – 3x20 » 300 250 80 Nombre de signes secondaires 200 53 vaches tête-bêche 150 appuis de la tête sur la croupe 64 tentatives de chevauchement 126 93 100 57 50 62 54 42 0 5h-5h20 15h-15h20 23h40-0h00 périodes dobservation 86
  • 3. Influence de différents facteurs sur les manifestations comportementales présentes au cours de l’œstrus, en particulier sur les signes secondairesL’influence des 6 facteurs utilisés lors de l’analyse sur la détection des chaleurs par laméthode « caméra – Icônes » a été étudiée : les groupes utilisés dans l’étude présente serontdonc les mêmes que ceux utilisés précédemment (voir §IIIB).Par ailleurs, toutes les périodes ovulatoires ayant été le siège d’acceptations dechevauchement ont été détectées par la méthode « caméra – Icônes ». En conséquence,l’influence des facteurs sur la manifestation d’acceptations de chevauchement est identique àleur influence sur la détection des chaleurs par la méthode « caméra – Icônes ». Enconséquence, nous nous intéresserons plus particulièrement à leur influence sur lamanifestation des signes secondaires de chaleurs.Pour chaque facteur ont été réalisés 2 types de graphiques : • Des graphiques complets où figurent les périodes ovulatoires au cours desquelles ontété observés : o Des acceptations de chevauchement et des signes secondaires o Des acceptations de chevauchement uniquement o Des signes secondaires uniquement o Aucun signe comportemental d’œstrus • Des graphiques simplifiés ou figurent les périodes ovulatoires au cours desquelles ontété observés des signes secondaires qu’il y ait eu ou non présence d’acceptations dechevauchement. a. Influence de l’âge des animauxAucune différence significative n’existe entre les vaches nées avant 2004 et celles nées en2004 et 2005 (0,1<p<0,2) (figures 27 et 28). Il semble toutefois que les vaches plus âgéesmanifestent plus leurs chaleurs, en particulier par des signes secondaires. 87
  • Figure 27 : Influence de l’âge des animaux sur les manifestations comportementales observées pendant l’œstrus 60,0 55,6 50,0 Non significatif 40,0 37,2 37,2 pourcentage de PO vaches de plus de 3 ans (n=27 PO) 29,6 vaches de moins de 3 30,0 ans (n=43 PO) 23,3 20,0 11,1 10,0 3,7 2,3 0,0 Signes II + Acceptations Signes II uniquement PO non vues acceptations uniquementSignes II + acceptations : PO où ont été observés des signes secondaires et des acceptations de chevauchementAcceptations uniquement : PO où ont été observées uniquement des acceptations de chevauchementSignes II uniquement : PO où ont été observés des signes secondaires uniquementPO non vues : PO où aucun signe comportemental de chaleurs n’a été observé Figure 28 : Influence de l’âge des animaux sur les signes secondaires observés pendant l’œstrus 70,0 59,3 60,0 Non significatif 50,0 pourcentage de PO 39,5 40,0 vaches de plus de 3 ans (n=16 PO) 30,0 vaches de moins de 3 ans (n=17 PO) 20,0 10,0 0,0 PO où ont été observés des signes secondaires avec ou sans acceptation de chevauchement b. Influence de l’état corporelOn observe sur le graphique complet une différence presque significative (p<0,1) pour lespériodes ovulatoires lors desquelles ont été observées des acceptations de chevauchement etdes signes secondaires (figure 29). 88
  • Figure 29 : Influence de l’état corporel sur les manifestations comportementales observées pendant l’œstrus 60,0 Non 52,4 significatif 50,0 44,4 40,0 pourcentage de PO 2 ≤ NEC ≤ 3 (n=42 PO) 29,6 28,6 30,0 25,9 NEC > 3 (n=27 PO) 20,0 14,3 10,0 4,8 0,0 0,0 Signes II + Acceptations Signes II uniquement PO non vues acceptations uniquementSignes II + acceptations : PO où ont été observés des signes secondaires et des acceptations de chevauchementAcceptations uniquement : PO où ont été observées uniquement des acceptations de chevauchementSignes II uniquement : PO où ont été observés des signes secondaires uniquementPO non vues : PO où aucun signe comportemental de chaleurs n’a été observéOn observe sur le graphique simplifié une différence significative (p<0,05) pour les périodesovulatoires lors desquelles ont été observés des signes secondaires qu’il y ait eu ou nonacceptation de chevauchement (figure 30).Les périodes ovulatoires où les vaches présentaient une NEC comprise entre 2 et 3 ont doncfait significativement plus l’objet de signes secondaires. Figure 30 : Influence de l’état corporel sur les signes secondaires observés pendant l’œstrus 60,0 57,1 p<0,05 50,0 40,0 pourcentage de PO 29,6 2 ≤ NEC ≤ 3 (n=24 PO) 30,0 NEC > 3 (n=8 PO) 20,0 10,0 0,0 PO où ont été observés des signes secondaires avec ou sans acceptation de chevauchement 89
  • c. Influence de la production laitièreOn observe tout d’abord sur le graphique complet (figure 31) : • Une différence significative (p<0,05) pour les périodes ovulatoires lors desquelles ontété observés des signes secondaires et des acceptations de chevauchement • Une différence significative (p<0,05) pour les périodes ovulatoires lors desquelles ontété observées uniquement des acceptations de chevauchementFigure 31 : Influence de la production laitière sur les manifestations comportementales observées pendant l’œstrus 60,0 57,1 p<0,05 50,0 45,7 40,0 pourcentage de PO production < 26,7 litres 31,4 (n=35 PO) 30,0 22,9 production > 26,7 litres 20,0 (n=35 PO) 20,0 17,1 10,0 2,9 2,9 0,0 Signes II + Acceptations Signes II uniquement PO non vues acceptations uniquementSignes II + acceptations : PO où ont été observés des signes secondaires et des acceptations de chevauchementAcceptations uniquement : PO où ont été observées uniquement des acceptations de chevauchementSignes II uniquement : PO où ont été observés des signes secondaires uniquementPO non vues : PO où aucun signe comportemental de chaleurs n’a été observéOn observe ensuite sur le graphique simplifié une différence significative (p<0,05) pour lespériodes ovulatoires lors desquelles ont été observés des signes secondaires qu’il y ait eu ounon acceptation de chevauchement (figure 32). 90
  • Figure 32 : Influence de la production laitière sur les signes secondaires observés pendant l’œstrus 70,0 60,0 60,0 50,0 p<0,05 pourcentage de PO 40,0 34,3 production < 26,7 litres (n=21 PO) 30,0 production > 26,7 litres (n=12 PO) 20,0 10,0 0,0 PO où ont été observés des signes secondaires avec ou sans acceptation de chevauchementLes périodes ovulatoires des vaches ayant une production laitière moyenne inférieure à 26,7litres ont donc fait significativement plus l’objet de signes secondaires. d. Influence de la raceAucune différence significative n’existe entre les vaches abondances et les vachesmontbéliardes (0,2<p<0,3) (figures 33 et 34). Figure 33 : Influence de la race sur les manifestations comportementales observées pendant l’œstrus 60,0 Non 50,0 50,0 significatif 42,9 40,0 pourcentage de PO 35,7 Abondances (n=34 PO) 29,4 30,0 Montbéliardes (n=28 PO) 20,0 17,6 17,9 10,0 2,9 3,6 0,0 Signes II + Acceptations Signes II uniquement PO non vues acceptations uniquementSignes II + acceptations : PO où ont été observés des signes secondaires et des acceptations de chevauchementAcceptations uniquement : PO où ont été observées uniquement des acceptations de chevauchementSignes II uniquement : PO où ont été observés des signes secondaires uniquementPO non vues : PO où aucun signe comportemental de chaleurs n’a été observé 91
  • Figure 34 : Influence de la race sur les signes secondaires observés pendant l’œstrus 60,0 52,9 Non 50,0 significatif 39,3 40,0 pourcentage de PO 30,0 Abondances (n=18 PO) Montbéliardes (n=11 PO) 20,0 10,0 0,0 PO où ont été observés des signes secondaires avec ou sans acceptation de chevauchement e. Influence de l’intervalle entre le vêlage et la période ovulatoireOn observe tout d’abord sur le graphique complet une différence presque significative (p<0,1)pour les périodes ovulatoires pendant lesquelles ont été observés des signes secondaires et desacceptations de chevauchement (figure 35). Cette différence devient toutefois significative(p<0,05) si on ne considère que les PO survenues avant 50 et après 70 jours post-partum. Figure 35 : Influence de l’intervalle vêlage-période ovulatoire sur les manifestations comportementales observées pendant l’œstrus 70,0 62,5 60,0 Non significatif 50,0 PO < 50j (24 PO) pourcentage de PO 40,9 40,0 36,4 37,5 50j < PO < 70j (22 PO) 29,2 29,2 29,2 30,0 PO > 70j (22 PO) 20,0 18,2 10,0 8,3 4,5 4,2 0,0 0,0 Signes II + Acceptations Signes II uniquement PO non vues acceptations uniquementSignes II + acceptations : PO où ont été observés des signes secondaires et des acceptations de chevauchementAcceptations uniquement : PO où ont été observées uniquement des acceptations de chevauchementSignes II uniquement : PO où ont été observés des signes secondaires uniquementPO non vues : PO où aucun signe comportemental de chaleurs n’a été observé 92
  • On observe également sur le graphique simplifié une différence non significative pour lespériodes ovulatoires pendant lesquelles ont été observés des signes secondaires qu’il y ait eunon acceptation de chevauchement (figure 36). Cette différence devient encore une foissignificative (p<0,05) si on ne considère que les périodes ovulatoires survenues avant 50 etaprès 70 jours post-partum.Il y a donc eu significativement plus de signes secondaires observés lors des périodesovulatoires ayant eu lieu avant 50 jours post-partum que lors des périodes ovulatoires ayant eulieu après 70 jours post-partum.Figure 36 : Influence de l’intervalle vêlage-période ovulatoire sur les signes secondaires observés pendant l’œstrus 70,0 62,5 p<0,05 60,0 50,0 45,5 pourcentage de PO PO < 50j (15 PO) 40,0 33,3 50j < PO < 70j (10 PO) 30,0 PO > 70j (8 PO) 20,0 10,0 0,0 PO où ont été observés des signes secondaires avec ou sans acceptation de chevauchement f. Influence de l’expérimentateurAucune statistique n’a été effectuée sur le graphique complet car les effectifs étaient tropfaibles (figure 37).Par contre, des statistiques ont été effectuées sur le graphique simplifié et on observe uneinfluence très significative (p<0,001) des expérimentateurs sur l’observation de signessecondaires pendant les périodes ovulatoires (figure 38). 93
  • Figure 37 : Influence des expérimentateurs sur l’observation des manifestations comportementales présentes pendant l’œstrus 100,0 100,0 90,0 80,0 70,0 p o u rc e n ta g e d e P O 60,0 Signes II + acceptations 50,0 Acceptations uniquement 50,0 43,5 Signes II uniquement 40,0 PO non vues 28,6 30,4 30,0 23,9 20,0 14,3 10,0 7,1 2,2 0,0 0,0 0,0 0,0 expérimentateur a (n=10 PO) expérimentateur b (n=14 PO) expérimentateur c (n=46 PO)Signes II + acceptations : PO où ont été observés des signes secondaires et des acceptations de chevauchementAcceptations uniquement : PO où ont été observées uniquement des acceptations de chevauchementSignes II uniquement : PO où ont été observés des signes secondaires uniquementPO non vues : PO où aucun signe comportemental de chaleurs n’a été observé Figure 38 : Influence des expérimentateurs sur l’observation des signes secondaires présents pendant l’œstrus 100,0 100,0 90,0 p<0,001 80,0 70,0 pourcentage de PO 60,0 57,1 expérimentateur a (n=10 PO) 50,0 expérimentateur b (n=8 PO) expérimentateur c (n=15 PO) 40,0 32,6 30,0 20,0 10,0 0,0 PO où ont été observés des signes secondaires avec ou sans acceptation de chevauchement 94
  • IV. Discussion A. Le bâtimentComme vu précédemment, le bâtiment des vaches laitières est composé de 2 aires pailléesreliées par un couloir d’exercice et séparées par l’aire d’attente (figure 11). Cette disposition adonc influé sur le choix du nombre de caméras de manière à couvrir l’ensemble des airespaillées.Mais une telle disposition a aussi pour conséquence l’existence d’une zone non filmée : lecouloir d’exercice situé au niveau de l’aire d’attente. Des comportements de chaleursmanifestés sur cette « zone morte » ne sont donc pas visibles. La mise en place d’unecinquième caméra au dessus de l’aire d’attente permettrait de pallier ce manque de visibilité.Par ailleurs, la lumière est un facteur de variation de l’expression des chaleurs cité par certainsauteurs (ORIHUELA 2000). La question de l’influence de la persistance des lumières la nuitsur les manifestations des chaleurs observées peut être posée. B. Les caméras 1. Résolution et angles mortsDeux types de caméras ont été utilisés lors de l’étude (voir §IIB) avec des résolutions etangles morts différents. Deux problématiques se sont donc posées.La résolution est plus faible sur les caméras infrarouge ce qui rend difficile l’identification desvaches. D’une part, les colliers sur lesquels sont inscrits les numéros de DAC (DistributeurAutomatique de Concentrés) ne sont pas visibles. D’autre part l’identification par l’imagier serévèle compliquée lorsque les vaches sont situées loin des caméras et que les taches présentessur leur robe ne peuvent être identifiées avec précision.Les angles morts quant à eux sont plus importants sur les caméras N&B/Couleurs. Ainsi,certaines zones situées sur l’aire paillée ne sont filmées que par une seule caméra. Et bien queles signes secondaires de chaleurs aient été choisis en fonction de leur visualisation facile, ilest parfois compliqué de voir un appui de la tête sur la croupe lorsque les 2 vaches impliquéessont situées dans une zone éloignée de la caméra.Ainsi 2 types de problèmes sont posés par les 2 types de caméras : identification des vachespour les caméras infrarouge et visualisation des signes secondaires pour les camérasN&B/Couleurs. La solution serait peut-être de placer une caméra de chaque type sur chaqueaire paillée ce qui permettrait de pallier les défauts d’un type par les qualités de l’autre. 2. DispositionLa disposition des caméras aux extrémités de chaque aire paillée ainsi que leur focale fait quela zone centrale de chaque aire paillée semble éloignée des 2 caméras (figure 39). En effet, lafaible focale provoque une diminution des distances apparentes au fur et à mesure que l’ons’éloigne de la caméra. Ainsi les mouvements effectués au centre de l’aire paillée sontminimisés car un pixel représente une plus grande surface réelle. 95
  • Figure 39 : Visualisation d’une vache sur la zone centrale d’une aire paillée par les 2 caméras situées à chaque extrémité (d’après GIROUD 2007) : zone centrale : vache située dans la zone centralePar ailleurs, à certaines heures de la journée, le soleil rend les images d’une des camérasinutilisables par des contre-jours ou une illumination trop importante (figure 40). Une autredisposition pourrait peut-être atténuer ce phénomène. Figure 40 : Image d’une caméra par un ensoleillement trop important : zone où l’ensoleillement ne permet pas une visualisation correcte des images 96
  • C. Le logicielLe logiciel utilisé pour le dépouillement des vidéos est doté d’un détecteur de mouvements.Ainsi, les séquences ne sont stockées sur le disque dur de l’ordinateur que si l’activitégénérale présente sur les images dépasse un seuil prédéfini. Dans le cas de l’étude 2007-2008,le seuil a été fixé à 90%. La figure 41 montre l’écran permettant le réglage du détecteur demouvement. Figure 41 : Ecran permettant le réglage du détecteur de mouvement de la caméra 4 (d’après GIROUD 2007)Le fait d’utiliser un détecteur de mouvement permet de réduire la quantité de séquencesstockées et permet donc de réduire le temps de dépouillement. Toutefois, certaines séquenceséliminées peuvent contenir des signes secondaires de chaleurs (2 vaches tête-bêche ou unevache posant sa tête sur la croupe d’une autre ne bougent pas ou très peu) ce qui peut être àl’origine de chaleurs non détectées par la méthode « caméra – 3x20 ». Ceci est en particulierle cas pour les signes secondaires exprimés dans la zone centrale des aires paillées. En effet,comme vu dans le §IVA2b, les pixels présents dans cette zone sont éloignés des 2 caméras etchaque pixel représente une surface réelle plus importante. Chaque mouvement effectué danscette zone active donc moins de pixels que dans le reste des aires paillées et le seuild’enregistrement peut ne pas être atteint.Il est toutefois nécessaire de relativiser ces dernières affirmations.D’une part, une vache en période d’œstrus est rarement inactive et a tendance à se déplacerfréquemment dans la stabulation ce qui active l’enregistrement des séquences.D’autre part, la méthode « caméra – 3x20 » est la seule méthode où ont été observés les signessecondaires de chaleurs. Lors de cette méthode, la totalité des 20 minutes d’une périoded’observation était visionnée et un seuil de 100% est tout à fait envisageable. En ce quiconcerne la méthode « caméra – Icônes », la diminution du seuil à 90% permet de s’affranchir 97
  • des séquences pendant lesquelles les vaches ne présentent aucune activité ce qui permet deréduire le temps de dépouillement.Deux approches peuvent donc être envisagées en fonction de la méthode de dépouillementchoisie. D. L’isolement des vaches en chaleursLa méthode « caméra – 3x20 » est une méthode non continue. La détection des signescomportementaux de chaleurs ne se fait en effet que lors des 3 périodes d’observation de 20minutes prédéfinies. En conséquence, un biais important dû aux méthodes d’élevage a éténoté. En effet, au centre d’élevage de Poisy, les vaches détectées en chaleurs sont isolées dutroupeau et mises à l’infirmerie. Ceci a donc lieu juste après les périodes d’observation dutroupeau par les éleveurs.Or certaines périodes d’observation du troupeau ne sont pas précédées par une période de 20minutes utilisée lors de la méthode « caméra – 3x20 ». Une vache ayant commencé seschaleurs après la dernière période de 20 minutes utilisée dans la méthode « caméra – 3x20 » etdétectée en chaleurs lors de la période suivante d’observation du troupeau par les éleveurssera mise à l’infirmerie sans que les chaleurs puissent être observées par la méthode « caméra– 3x20 ». Ces périodes « mortes » sont au nombre de 2 (entre 5h20 et midi puis entre 15h20 et21h) et représentent quasiment la moitié de la journée (figure 42)… Ceci pourrait expliquer engrande partie la différence de détection des chaleurs entre les 2 méthodes de dépouillement.De plus, la méthode « caméra – 3x20 » a permis la détection de 50% des chaleurs sur un peuplus de 50% de la journée. Il est donc tout à fait envisageable qu’elle puisse permettre ladétection d’un pourcentage plus important de chaleurs que la méthode « caméra – Icônes » sila totalité des chaleurs débutant dans une journée était observable.Une des solutions pour supprimer ce biais serait de redéfinir la méthode « caméra – 3x20 » enméthode « caméra – 4x15 » (observation totale de 60 minutes conservée), chaque période de15 minutes précédant les périodes d’observation du troupeau par les éleveurs.Une autre solution beaucoup plus contraignante serait de supprimer la détection des chaleurspar la méthode « directe – éleveur » lors des expérimentations. Mais ceci n’est pasenvisageable au centre d’élevage de Poisy. Figure 42 : Périodes d’observations utilisées lors de la méthode « caméra – 3x20 » et périodes « mortes » : Périodes de traite (durée 1h30) : Périodes d’observation éleveur (durée 10 minutes) : Périodes d’observation de la méthode « caméra – 3x20 » : Périodes « mortes » 98
  • Par ailleurs, de nombreux auteurs s’accordent sur le fait que la manifestation de signescomportementaux d’œstrus est meilleure lorsque le nombre de vaches simultanément enchaleurs augmente (VAILES et BRITT 1990; DISENHAUS et al. 2003; ROELOFS et al.2005a). L’isolement des vaches en chaleurs a donc une influence négative sur l’expressiondes chaleurs et donc sur leur détection. E. Les expérimentateurs3 expérimentateurs différents se sont relayés pour assurer la continuité des dépouillementsd’images avec comme corollaire une compréhension des consignes de l’étude voire uneimplication différentes selon les personnes. Ainsi, le temps d’apprentissage nécessaire pourune manipulation correcte des méthodes de dépouillement a été multiplié par 3 lors de l’étude2007-2008 ce qui a pu influer sur les résultats.D’une part, la méthode « caméra – Icônes » est une méthode très subjective et chaquepersonne l’utilisant doit se l’approprier afin d’en tirer le meilleur résultat. La présenced’expérimentateurs différents a donc peut-être eu une influence négative sur la détectionglobale des chaleurs par cette méthode.D’autre part, l’alternance des expérimentateurs a sans doute eu une influence négative sur ladétection des chaleurs par la méthode « caméra – 3x20 ». En effet, cette alternance a eu uneinfluence très significative sur l’observation des signes secondaires par cette méthode(observation lors de 35 à 100% des périodes ovulatoires selon les expérimentateurs, figure38). Il est donc probable que des signes secondaires de chaleurs non vus ont conduit à unenon-détection de certaines chaleurs par la méthode « caméra – 3x20 ». F. Manifestations comportementales lors des premières périodes ovulatoiresLors de cette étude, il y a eu significativement moins de manifestations comportementalesd’œstrus observées lors des premières périodes ovulatoires que lors des suivantes. Ceci estconcordant avec une autre étude lors de laquelle seules 34,4% des premières périodesovulatoires ont été le siège de manifestations comportementales contre 71,9% et 83,3% pourles deuxièmes et troisièmes périodes ovulatoires (NEBEL et McGILLIARD 1993). G. La détection des chaleurs par la méthode « caméra – Icônes »La plupart des études sur les chaleurs rapportent un taux de détection inférieur à 60% grâceaux acceptations de chevauchement, même dans le cas d’une surveillance continue dutroupeau (LYIMO, NIELEN et al. 2000; VAN EERDENBURG, KARTHAUS et al. 2002;DISENHAUS, KERBRAT et al. 2003; ROELOFS, VAN EERDENBURG et al. 2005a). Dansl’étude présente, le taux de détection des chaleurs obtenu par la méthode « caméra – Icônes »a atteint 78,5% ce qui est bien supérieur à 60%.Cette différence semble principalement être due au fait que les vaches du centre d’élevage dePoisy manifestent mieux leurs chaleurs que celles présentes dans les autres études. Ainsi, lorsde l’expérimentation 2007-2008 et toutes méthodes confondues, des acceptations dechevauchement ont été observées lors de 84% des périodes ovulatoires ce qui est trèssupérieur à 60%. Ce chiffre était encore plus élevé lors de l’expérimentation 2006-2007(94%) où une méthode de dépouillement d’images permettait de dérouler la totalité des vidéosstockées dans une journée pour ne manquer aucune acceptation de chevauchement (GIROUD2007). 99
  • Plusieurs explications à cette meilleure expression des comportements de chaleurs peuventêtre proposées : • Premièrement, le troupeau du centre d’élevage de Poisy est majoritairement composéde vaches de races Abondance et Montbéliarde, au détriment de la race Prim’Holstein quicompose les troupeaux de l’ensemble des autres études. • De même, les vaches du centre d’élevage sont logées sur 2 aires paillées ce quifavorise l’expression des comportements de chaleurs selon plusieurs auteurs (BRITT et al.1986; VAILES et BRITT 1990). Or à l’exception d’une étude (VAN EERDENBURG et al.2002), les autres études ont été réalisées sur caillebottis ou aire bétonnée avec logettes. • Enfin, la production laitière moyenne du troupeau en 2007 a été de 7093 Kg de lait.Cette moyenne est inférieure aux moyennes de 7256, 7800 et 8274 Kg rencontréesrespectivement dans les expérimentations de LYIMO, VAN EERDENBURG et ROELOFS(LYIMO et al. 2000; VAN EERDENBURG et al. 2002; ROELOFS et al. 2005a). Or laproduction laitière est fréquemment incriminée dans la diminution d’expression descomportements d’œstrus (VAN EERDENBURG et al. 2002; DISENHAUS et al. 2003).Par ailleurs, la méthode « caméra – Icônes » semble permettre un gain dans la détection deschaleurs par rapport à la méthode « directe – éleveur ». Le taux de détection des chaleursobtenu par la méthode « caméra – Icônes » est en effet supérieur à celui obtenu par laméthode « directe – éleveur » (78,5 contre 68,6%) bien que l’écart ne soit pas significatif. Cetécart était toutefois beaucoup moins important lors de l’expérimentation 2006-2007, lesméthodes « caméra – Icônes » et « directe – éleveur » permettant respectivement de détecter77 et 76% des périodes ovulatoires. Une troisième étude permettrait sans doute d’affirmer oud’infirmer l’existence d’une différence de détection entre les 2 méthodes. H. Influence des facteurs sur la détection des chaleurs par la méthode « caméra – Icônes »Avant toute chose, l’influence de l’expérimentateur ayant été traitée plus haut, elle ne sera pasreprise ici.Par ailleurs, il est important de noter que l’influence de ces facteurs sur la détection deschaleurs par la méthode « caméra – Icônes » peut être assimilée à leur influence sur lamanifestation d’acceptations de chevauchement. En effet, il s’agit du seul signe recensé danscette méthode et toutes les périodes ovulatoires ayant été le siège d’acceptations dechevauchement ont été détectées par la méthode « caméra – Icônes ».Les résultats sont difficiles à comparer aux données issues de la bibliographie. D’une part, lefaible nombre de périodes ovulatoires prises en compte dans cette étude a rendu les analysesstatistiques peu puissantes. D’autre part, les protocoles expérimentaux diffèrent fortemententre l’étude présente et les autres études. 1. Influence de la raceLe troupeau de Poisy comporte 3 races différentes dont 2 majoritaires, les races Abondance etMontbéliarde, qui ont servi à étudier l’influence de la race sur la manifestation d’acceptationsde chevauchement. Or la plupart des autres études ont été réalisées dans des troupeaux devaches Prim’Holstein hautes productrices. Il existe donc peu de données sur l’influence de larace et aucune en ce qui concerne les 2 races considérées.Lors de cette étude, la race n’a eu aucune influence significative sur la manifestationd’acceptations de chevauchement. Une explication possible est que les races Abondance etMontbéliarde ont fait l’objet d’une sélection génétique moins intense que celle subie par la 100
  • race Prim’Holstein. Or l’héritabilité de l’expression de l’œstrus est de 0,21 (HERES et al.2000). On peut donc imaginer que la variabilité génétique a favorisé la conservation d’unemeilleure expression de l’œstrus chez ces races ce qui diminue leur influence sur lamanifestation d’acceptations de chevauchement. 2. Influences de l’âge, de l’état corporel et de la production laitièreLors de l’étude présente, l’âge, l’état corporel et la production laitière n’ont eu aucuneinfluence significative sur la manifestation d’acceptations de chevauchement.En ce qui concerne l’âge, ce résultat est en contradiction avec les données bibliographiques.En effet, dans une étude publiée en 1983, la manifestation d’acceptations de chevauchementétait significativement influencée par le nombre de lactations des animaux(GWAZDAUSKAS et al. 1983). Toutefois, il est nécessaire de remarquer que l’influence del’âge n’a pas été évaluée de la même manière dans les 2 études. Dans l’étude présente, cetteinfluence a été évaluée en fonction de la manifestation ou non d’acceptations dechevauchement lors d’une période ovulatoire tandis qu’elle était évaluée dans l’étude publiéeen 1983 par le nombre d’acceptations de chevauchement par heure lors de la premièreobservation d’œstrus. En conséquence, les résultats de ces 2 études sont difficilementcomparables dans la mesure où ils ne se rapportent pas aux mêmes données.De même, l’absence d’influence de l’état corporel est en contradiction avec les résultats issusd’une étude publiée en 2006 (PONSART et al. 2006a). Mais à l’instar de l’influence de l’âge,l’influence de l’état corporel n’a pas été évaluée de la même manière dans les 2 études ce quiles rend difficilement comparables. Dans l’étude présente, cette influence a été évaluée enfonction de la NEC présentée par la vache au moment de la période ovulatoire tandis qu’elleétait évaluée dans l’étude publiée en 2006 par la perte de NEC dans les 30 premiers jourspost-partum. Cette dernière approche n’était pas envisageable dans notre étude dans la mesureoù les NEC des vaches n’étaient pas relevées au moment du vêlage, mais il serait trèsintéressant de l’envisager dans une étude future.Par ailleurs, à l’exception d’une seule vache lors d’un mois d’expérimentation, les NEC desvaches incluses dans l’étude étaient toutes supérieures ou égales à 2 avec une moyenne de 3.L’absence de vaches maigres tend donc à montrer que les vaches du centre d’élevage de Poisysont moins sujettes à une balance énergétique fortement négative en période post-partum quedes vaches Prim’Holstein hautes productrices. Ceci pourrait favoriser l’expressiond’acceptations de chevauchement et ainsi minimiser l’influence de l’état corporel sur leurmanifestation.Enfin, à l’inverse des 2 autres facteurs, l’absence d’influence de la production laitièremoyenne sur la manifestation d’acceptations de chevauchement est en accord avec lesrésultats des autres études publiées sur le sujet (HERES et al. 2000; VAN EERDENBURG etal. 2002). 3. Influence de l’intervalle entre le vêlage et la période ovulatoireLors de l’étude présente, l’intervalle entre le vêlage et la période ovulatoire a été le seulfacteur ayant une influence significative sur la manifestation d’acceptations dechevauchement. En effet, les périodes ovulatoires ayant eu lieu avant 50 jours post-partum ontété significativement mieux détectées grâce aux acceptations de chevauchement que cellesayant eu lieu après 70 jours post-partum. Ces résultats sont en contradiction avec les donnéesissues d’une étude publiée en 1986, dans laquelle le nombre d’acceptations de chevauchement 101
  • observés au cours d’une période ovulatoire était positivement corrélé à l’intervalle entre levêlage et la période ovulatoire (BRITT et al. 1986).Toutefois, on remarque encore que ces résultats sont difficilement comparables dans lamesure où l’influence de l’intervalle entre le vêlage et la période ovulatoire n’est pas évaluéede la même manière entre les 2 études.Une explication de l’influence de l’intervalle entre le vêlage et la période ovulatoire seraitéventuellement à rechercher dans les conditions environnementales présentes lors del’expérimentation. En effet, les facteurs environnementaux peuvent avoir une influence surl’expression des comportements d’œstrus (ORIHUELA 2000). L’étude présente a commencéau mois de novembre puis s’est poursuivi durant l’hiver jusqu’à fin avril. Les conditionsenvironnementales ont donc évolué au cours des 6 mois d’expérimentation, en particulier ence qui concerne la température extérieure. Malheureusement, les données sur ces conditionsn’ont pas été relevées ce qui empêche de conclure. I. Les manifestations comportementales présentes au cours de l’œstrus 1. Durée écoulée entre les premiers signes secondaires observés et la première acceptation de chevauchement observéeDans cette étude, les premiers signes secondaires de chaleurs ont été majoritairement observésaprès la première acceptation de chevauchement observée. Ces résultats sont à l’opposé deceux d’une autre étude publiée en 2005 dans laquelle l’ensemble des signes secondaires dechaleurs apparaissaient avant les premières acceptations de chevauchement (ROELOFS et al.2005a).Mais, comme dit précédemment, les signes secondaires n’ont été recensés que par la méthode« caméra – 3x20 », méthode qui ne permet pas une surveillance continue du troupeau. Lespremiers signes secondaires observés n’étaient donc pas forcément les premiers signessecondaires manifestés par les vaches en chaleurs. A l’inverse, les acceptations dechevauchements étaient recensées par la méthode « caméra – 3x20 » mais aussi et surtout parla méthode « caméra – Icônes » qui permet une surveillance quasi continue du troupeau.Ainsi, la première acceptation de chevauchement observée était, sinon la première exprimée,en tout cas parmi les premières exprimées.En conséquence, la durée écoulée entre les premiers signes secondaires observés et lapremière acceptation de chevauchement observée n’est absolument pas le reflet de la duréeréelle entre les premiers signes secondaires manifestés et la première acceptation dechevauchement manifestée. Ce biais explique donc que les résultats des 2 études soient encontradiction. 2. Répartition des signes secondaires au cours de la journéeSelon une étude publiée en 2003, les signes secondaires ont une répartition quasi régulière aucours de la journée (DISENHAUS et al. 2003).Cependant, dans l’étude présente, l’observation de signes secondaires n’a pas été uniformeentre les 3 périodes d’observation de la méthode « caméra – 3x20 ». La période située entre23h40 et minuit semblait ainsi être la période la plus privilégiée avec l’observation de 260signes secondaires sur l’ensemble de l’étude, suivie par la période située entre 5h et 5h20(observation de 208 signes secondaires sur l’ensemble de l’étude) tandis que la période situéeentre 15h et 15h20 n’a permis l’observation que de 163 signes secondaires sur l’ensemble del’étude. 102
  • En ce qui concerne la répartition de chaque signe, seul le nombre d’appuis de la tête sur lacroupe a fortement varié en fonction des périodes : 57 appuis de la tête sur la croupe ont étéobservés sur l’ensemble de l’étude lors de la période située entre 15h et 15h20, 93 lors de lapériode située entre 5h et 5h20 et 126 lors de la période située entre 23h40 et minuit. Lesautres signes quant à eux ont eu une répartition quasi uniforme au cours de la journée.L’origine de ces résultats est sans doute à rechercher dans l’activité générale régnant dans etautour du troupeau. Ainsi, la période située entre 23h40 et minuit est une période où aucuneactivité humaine n’est présente sur l’exploitation. Les vaches ne sont donc pas distraites parune activité extérieure (traite, alimentation…) ce qui peut favoriser l’expression decomportements d’œstrus. De même, les signes secondaires utilisés dans la méthode « caméra– 3x20 » ne sont pas forcément aussi visibles les uns que les autres lorsque l’activité généraledu troupeau augmente. Ainsi, une tentative de chevauchement où 2 vaches tête-bêche sontaisément visualisables, même si l’activité du troupeau est importante, ce qui n’est pas le casd’un appui de la tête sur la croupe. L’absence d’activité durant cette période a donc puégalement favoriser l’observation de ce signe.La période située entre 5h et 5h20 est également une période relativement calme bien quel’agitation du troupeau soit un peu plus importante à cause de l’approche de la traite du matin.Le nombre de signes secondaires observés y est donc un peu moins important que lors de lapériode située entre 23h40 et minuit, en particulier pour les appuis de la tête sur la croupe.Enfin, la période d’observation où l’activité est la plus importante dans le centre se situe entre15h et 15h20. Il s’agit donc de la période où le moins de signes secondaires ont été observés,les appuis de la tête sur la croupe étant 2 fois moins nombreux que lors de la période situéeentre 23h40 et minuit. 3. Influence des facteurs sur les signes secondaires observés au cours de l’œstrusIl est important de noter que peu d’études récentes se sont intéressées aux facteurs influençantla manifestation de signes secondaires pendant l’œstrus. a. Influences des expérimentateurs et de l’intervalle entre le vêlage et la période ovulatoireDans cette étude, l’intervalle entre le vêlage et la période ovulatoire a eu une influencesignificative sur l’observation de signes secondaires lors d’une période ovulatoire. Lespériodes ovulatoires ayant eu lieu avant 50 jours post-partum ont ainsi plus fait l’objet designes secondaires que les périodes ovulatoires ayant eu lieu après 70 jours post-partum.Aucune étude récente ne s’étant intéressée à ce sujet, il n’est pas possible de discuter cesrésultats avec d’autres résultats antérieurs.Cependant, comme vu précédemment, les expérimentateurs ont eu une influence trèssignificative sur l’observation de signes secondaires lors des périodes ovulatoires. Or lesexpérimentateurs ont couvert des périodes précises de l’étude : • L’expérimentateur « a » a couvert le mois de novembre et a donc observé uniquementdes périodes ovulatoires ayant eu lieu avant 50 jours post-partum. • L’expérimentateur « b » a couvert le mois de décembre et a donc observé uniquementdes périodes ovulatoires ayant eu lieu avant 70 jours post-partum. • L’expérimentateur « c » a couvert le reste de l’étude et a donc été le seul à pouvoirobserver des périodes ovulatoires ayant eu lieu après 70 jours post-partum. 103
  • Or cet expérimentateur a observé des signes secondaires dans seulement 32,6% des périodesovulatoires. L’influence de l’intervalle entre le vêlage et la période ovulatoire et l’influencedes expérimentateurs sont donc fortement liées.Il est important de remarquer que leurs degrés de significativité sont très différents (p<0,05pour l’intervalle entre le vêlage et la période ovulatoire et p<0,001 pour les expérimentateurs).Il est donc probable que l’influence des expérimentateurs a engendré en partie l’influence del’intervalle entre le vêlage et la période ovulatoire. Mais les signes secondaires n’ayant pas étérecensés par une méthode « extérieure » aux expérimentateurs (les éleveurs n’ont noté querarement les signes secondaires de chaleurs), il n’est pas possible de conclure avec certitude. b. Influences de l’âge, de la race, de l’état corporel et de la production laitièreDans cette étude, l’âge et la race n’ont eu aucune influence significative sur l’observation designes secondaires. On peut cependant noter que les vaches de plus de 3 ans semblaient plusmanifester leurs chaleurs par des signes secondaires.L’influence de l’âge sur la manifestation de signes secondaires a fait l’objet d’une étudepubliée en 2005 dans laquelle les primipares manifestaient significativement plus de signessecondaires et pendant plus longtemps que les multipares (ROELOFS et al. 2005a). Cesrésultats sont donc en contradiction avec ceux de l’étude présente. Toutefois, les 2 études sontune fois encore difficiles à comparer car, comme pour les acceptations de chevauchement,l’influence de l’âge n’a pas été évaluée de la même manière (nombre et durée lors d’unepériode ovulatoire contre manifestation ou non lors d’une période ovulatoire).En ce qui concerne la race, aucune étude récente n’a été publiée ce qui ne permet pas decomparer les résultats obtenus dans l’étude présente. Cependant, l’explication proposée pourla manifestation d’acceptations de chevauchement peut tout à fait être envisagée dans ce caségalement.Par ailleurs, lors de cette étude, la production laitière et l’état corporel ont eu une influencesignificative sur l’observation de signes secondaires lors d’une période ovulatoire.Ainsi, les périodes ovulatoires où les vaches présentaient une NEC comprise entre 2 et 3 ontsignificativement fait davantage l’objet de signes secondaires. Malheureusement, aucuneétude sur l’influence de la NEC sur la manifestation de signes n’a été publiée récemment.De même, les périodes ovulatoires des vaches ayant une production laitière moyenneinférieure à 26,7 litres ont fait significativement plus l’objet de signes secondaires. Dans uneétude publiée en 2002, la production laitière n’avait aucune influence sur le scorecomportemental (VAN EERDENBURG et al. 2002). Mais ces résultats ne sont pas forcémentcontradictoires. En effet, dans l’étude présente la production laitière a eu une influencesignificative sur l’apparition de signes secondaires lors d’une période ovulatoire tandis que,dans l’étude publiée en 2002, la production laitière n’avait pas d’influence sur le scorecomportemental, une fois que des signes secondaires étaient observés lors d’une périodeovulatoire.D’autre part, la production laitière est souvent incriminée dans la diminution desmanifestations comportementales d’œstrus bien qu’aucune étude n’ait prouvé cette influence(VAN EERDENBURG et al. 2002; DISENHAUS et al. 2003). Dans cette étude, les vachesayant une production supérieure à la moyenne du troupeau sont celles dont les périodesovulatoires ont fait le moins l’objet de signes secondaires ce qui semble corroborer cettedernière affirmation. 104
  • Pour conclure, il est important de noter que l’influence très importante des expérimentateurssur l’observation de signes secondaires lors des périodes ovulatoires a pu également avoir uneinfluence sur ces 4 facteurs de variations. Mais, de la même manière que pour l’influence del’intervalle entre le vêlage et la période ovulatoire, dans la mesure où aucune méthodeextérieure aux expérimentateurs n’a recensé les signes secondaires, il n’est pas possible deconclure. 105
  • 106
  • ConclusionCette étude, réalisée au centre d’élevage « Lucien Biset » de POISY, nous a permisd’appréhender l’intérêt d’un système de vidéosurveillance dans la détection des chaleurs chezla vache laitière.L’objectif de l’étude était triple : comparer la sensibilité des 2 méthodes de dépouillement enutilisant l’observation des signes secondaires de chaleurs dans la méthode « caméra – 3x20 »et étudier l’influence de 6 facteurs sur la détection des chaleurs par la méthode « caméra –Icônes » et sur les manifestations comportementales observées pendant l’œstrus.La méthode « caméra – Icônes » a été sans conteste la méthode la plus sensible avec un tauxde détection des chaleurs de 78,5%. Mais de nombreux biais ont influencé la détection deschaleurs par la méthode « caméra – 3x20 ». Il serait intéressant de renouveler l’étude sur cetteméthode en essayant de supprimer l’influence de l’isolement des vaches en chaleurs et deminimiser celle des expérimentateurs. Par ailleurs, les vaches du centre d’élevage de POISYmanifestent très bien leurs chaleurs. Cette étude mériterait donc d’être réalisée dans untroupeau plus représentatif des exploitations actuelles de manière à apprécier le gain réel enterme de détection des chaleurs permis par la méthode « caméra – Icônes ».Peu de facteurs ont eu une influence significative sur la détection des chaleurs par la méthode« caméra – Icônes » et sur la manifestation des signes secondaires de chaleurs. Toutefois, lesanalyses statistiques réalisées l’ont été sur des effectifs faibles (seulement 70 périodesovulatoires). Des résultats cumulés sur plusieurs années permettraient sans doute d’étudier demanière plus précise l’influence de ces facteurs.Outre son intérêt dans la détection des chaleurs, il est important de noter que le système devidéosurveillance présente d’autres avantages tels qu’une surveillance continue du troupeau(surveillance d’un vêlage ou d’une vache malade) et une utilisation adaptée à la disponibilitéde l’éleveur (lecture des films chez soi à l’heure voulue). Toutefois, un tel système ne doitêtre qu’un complément à une observation au sein du troupeau qui est la seule permettant uneappréciation précise de l’état de santé des animaux. 107
  • 108
  • Annexes 109
  • Annexe 1 : Exemple de profil de progestérone d’une vache laitière (d’après GRANDIS 2008) Phase lutéale : Périodes ovulatoires 110
  • Annexe 2 : Fiche technique Biovet : Détermination de la concentration en progestérone dans le lait grâce au test OVUCHECK® MILK 111
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  • Annexe 3 : Grille permettant le dépouillement des séquences vidéo de 18h à 6h par la méthode « caméra – Icônes » Dépouillement vidéo méthode « caméra – Icônes »Date : Observateur :Méthode dobservation : Durée dépouillement : Durée identification VL : Caméra Heures Minutes 1 2 3 4 Observations Observations détaillées 0 10 20 18 30 40 50 0 10 20 19 30 40 50 0 10 20 (…) 30 40 50 0 10 20 3 30 40 50 0 10 20 4 30 40 50 0 10 20 5 30 40 50 116
  • Annexe 4 : Grille issue du dépouillement des séquences vidéo de 18h à 6h par la méthode « caméra – Icônes » 117
  • Annexe 5 : Grille permettant le dépouillement des séquences vidéo sur une journée par la méthode « caméra – 3x20 » Dépouillement vidéo méthode « caméra – 3x20 »Date : Observateur :Méthode dobservation : Durée dépouillement totale : Durée identification totale VL : caméra durée Numéro chevauchement tête posée vaches vache heure 1 2 3 4 dépouill. identif. vache accepte tente sur croupe têtes bêches agitée 5h-5h20 15h-15h20 23h40-0h observations caméra heure caméra heure 118
  • Annexe 6 : Grille issue du dépouillement des séquences vidéo sur une journée par la méthode « caméra – 3x20 » 119
  • Annexe 7 : Partie de l’imagier (profil droit) 120
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  • BRUYERE PierreMISE EN EVIDENCE DES SIGNES SECONDAIRES DECHALEURS CHEZ LA VACHE LAITIERE PARVIDEOSURVEILLANCE ; ETUDE AU CENTRE LUCIEN BISETDE POISY (74330)Thèse Vétérinaire : Lyon, 23 janvier 2009RESUME :La détection des chaleurs est une des composantes majeures de la rentabilité desélevages laitiers et passe la plupart du temps par l’observation des acceptations dechevauchement. Toutefois, depuis une trentaine d’années, l’évolution des méthodesd’élevage a eu un impact négatif sur la détection de ces comportements. L’utilisationdes signes secondaires de chaleurs dans la détection de l’œstrus s’est donc développée.Dans cette étude, des caméras ont filmé en continu le troupeau du centre d’élevage dePoisy (74330) puis 2 méthodes de dépouillement des images ont été utilisées pourdétecter les chaleurs : • La méthode « caméra – Icônes » utilisant les acceptations du chevauchement • La méthode « caméra – 3x20 » où 3 signes secondaires ont été observés enplus des acceptations du chevauchementLa méthode « caméra – Icônes » s’est avérée la plus sensible mais de nombreux biaisont altéré la détection des chaleurs par la méthode « caméra – 3x20 ».Par ailleurs, l’étude sur les comportements d’œstrus a révélé que peu de facteurs ontaffecté leur manifestation lors de l’expérimentation.MOTS CLES : - Vache - Signes secondaires - Chaleurs - VidéosurveillanceJURY : Président : Monsieur le Professeur BERLAND 1er Assesseur : Monsieur le Professeur GUERIN 2ème Assesseur : Monsieur le Professeur BADINANDDATE DE SOUTENANCE : 23 janvier 2009ADRESSE DE L’AUTEUR : 151 Les Hauts de PLAMBOIS 38140 APPRIEU