Les polygastriques particuliers Claire BERTIN & Célestin JAUNEL & Romain LE GAL & Manon LISBONIS Parcours fléché: Productions animales Promotion 151 Année

Les polygastriques particuliers

Claire BERTIN & Célestin JAUNEL& Romain LE GAL & Manon LISBONIS

Parcours fléché: Productions animales

Promotion 151Année scolaire 2010/2011

Institut polytechnique Lasalle Beauvais 19, rue Pierre Waguet 60000 Beauvais

Module: Physiologie digestiveRMO: Dorothée BIZERAY

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PlanIntroduction

I. Rappel sur les polygastriques de référence (les bovins)II. Les polygastriques particuliers

1. Les ruminantsCas particulier du pré-ruminant Les girafidés

2. Les pseudo ruminantsLes camélidés

3. Les non-ruminantsLes hippopotamidésLes MacropodidésLes hamsters

III. Comparaison bovidés / polygastriques particuliers

ConclusionRéférences bibliographiques

Physiologie digestive, les polygastriques particuliers 17 janvier 2011

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• Adaptation des herbivores:– Anatomie– Physiologie digestive

• Classification:

Introduction


Digestion des fibres végétales par fermentation

Fermentation pré-gastriques Fermentation post-gastriques

Herbivores

Ruminants Non ruminants Caecaux Côloniques

BovinOvinCaprinChameau

HippopotameKangourouHamster

RongeursLapinPoulet

ChevalPorcChienHomme

ENVT (2009)

Introduction I. Les polygastriques de référence

II. Les polygastriques particuliers III. Comparaison Conclusion

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• Définition: Présence de plusieurs poches servant à la digestion des végétaux

• Parmi les polygastriques, existence de – Ruminants vrais ( bovins, ovins, caprins, girafe …)– Pseudo-ruminants ( camélidés, tragulidés)– Non ruminants (hippopotame, kangourou)

Introduction




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• Herbivores les plus évolués• Bovidés, ovidés, caprin, cervidés• Adaptation pour pallier les carences alimentaires

I. Rappel les polygastriques normaux




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1. Rappel anatomiques• Spécificité anatomique: – 3 pré-estomac: le réseau, la panse, le feuillet– 1 estomac vrai: la caillette

I. Rappel les polygastriques normaux




Particularité: Symbiose avec une microflore et une microfaune au niveau du rumen

Œsophage

Caillette (Abomasum)

Réseau (Réticulum)

Rumen

Feuillet(Omasum)

Pylore

(Larousse, 2010)

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2. Fonctionnement• Ingestion des aliments avec peu de mastication Rumen• Rumination (cavité buccale Rumen)• Passage dans le réseau• Passage dans le feuillet• Arrivée dans la caillette• Passage dans l’intestin grêle

I. Rappel les ruminants vrais




Taille des particules

Rumination

Circuit hors rumination

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3. Avantages

• Rumen = siège de la fermentation bactérienne• Dégradation de l’hémicellulose et de la cellulose contenues dans

les fourrages • Acides Gras Volatils absorbé dans le rumen ENERGIE

Très supérieurs aux Herbivores monogastriques (mêmes phénomènes bactériens dans le caecum)

• Utilisation de l’azote non protéique (urée, ammoniaque…)• Remaniement des protéines (avantage et désavantage)

4. Inconvénients • Production de gaz importante (CH4, CO2)• Nutrition difficile à ajuster• Restructuration des protéines consommatrice d’énergie

I. Rappel les ruminants vrais




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II. Les polygastriques particuliers

• 1. Les ruminants• Cas particulier: les jeunes ruminants

– Gouttière œsophagienne: cardia Orifice réticulo-omasal = sillon réticulaire

– Polygastrique à la naissance, mais gouttière œsophagienne fermée

– Pré-estomacs présents mais non fonctionnels – Ingestion de liquide lacté: fermeture reflexe– Fermeture non complète: 10 – 15 % « tombe » dans le

rumen (Baragon & Hachet, 1980)– Lait ingéré directement dans la caillette Digestion




III. Comparaison Conclusion

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1. Les ruminants• Les girafidés ( Giraffa camelopardalis)GENERALITES:

– Tête allongée– Langue (45 cm) et lèvre mobiles et 32 dents – Cordes vocales peu développées – Cou long– Tronc élevé plus haut à l’avant– 2 doigts à chaque pied (famille des ongulés)– Poids mâle : 1900 kg – Poids femelle : de 400 à 1200 kg– Taille au garrot : 3,30m / taille totale : 5,80m






Girafe d’Afrique tropicale

Girafe tachetée d’Afrique du Sud

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PARTICULARITES• Particularité chez les animaux au long cou : l’effet de la gravité

– Système sanguin conçu pour oxygéner en continuité le cerveau– Réseau admirable situé à la hauteur du cerveau– Vaisseaux retenant le sang venant du cœur lorsque le cou

s’abaisse– Éviter un afflux important qui inonderait le cerveau






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(Eckert, Randall, French, & Burggren, 1999)

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1. Les ruminants• Les girafidés ( Giraffa camelopardalis)ANATOMIE:• Absence d’incisives et canines supérieures• Pas de mufle entre les narines• Formule dentaire

• Même compartimentation gastrique que les bovins






(Jodra, 2004)

Incisives Canines Prémolaires Molaires

Mâchoire inférieure 3 1 3 3

Mâchoire supérieure 0 0 3 3

(Cordonnier, 2007)

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ALIMENTATION– Variétés de feuilles, de pousses, de fleurs, d’herbes et surtout de feuilles d’acacias– Sélection grâce aux poils garnissant ses lèvres– Bout de la langue noire: hypothèse Protection contre le soleil– La salive et les lèvres épaisses permet l’ingestion des épines des feuilles d’acacia– Le palais possède des rainures favorisant la mastication– Le mâle absorbe 66 kg et la femelle 58 kg de matière végétale fraîche par jour– 50% d’eau dans les feuilles ingérées– Besoin de 3,5 litres /100 kg de poids vif

DIGESTION– 12 h de digestion– 3 pré-estomac et 1 estomac vrai– Système ascensionnel pour remonter les nutriments et les liquides à travers

l’œsophage de 3 à 4 m (valves)



Introduction I. Les polygastriques normaux



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2. Les pseudo ruminants• Les camélidésGENERALITES• 3 genres:– Camelus : Chameaux et Dromadaires– Lama : Lamas, Alpagas et Guanaco– Vicugna : Vigogne






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2. Les pseudo ruminants• Les camélidésANATOMIE• Formule dentaire du chameau:

– Particularités: incisives sur la mâchoire supérieure, canines sur les deux mâchoires









(Cordonnier, 2007)

Crâne de chameau(Battaglia, 2010)

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2. Les pseudo ruminants• Les camélidésANATOMIE DES PRE-ESTOMACS






•Pseudo ruminant: 3 poches au lieu de 4 (manque feuillet) + sacs glandulaires

1 = C1 ou rumen2,3 = lobes antérieur et postérieur (portant cellules aquifères)4 = C2 ou réseau5 = communication réseau-3ème compartiment6 ,7,8 = 3e compartiment9 = pylore10 = duodénum

(CAUVET, 1925)

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2. Les pseudo ruminants• Les camélidésPARTICULARITES DES PRE-ESTOMACS• Population microbienne identique, concentration inférieure (Williams et al, 1963 ; Ghosal et al, 1981)

• Population protozoaires différente, concentration différente (Jouany et Kayouli, 1989)

• Puissance de brassage supérieure• Production de tampon dans les sacs glandulaires• Meilleur recyclage de l’azote dans salive depuis muqueuse• Importante vitesse de vidange de la phase liquide






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2. Les pseudo ruminants• Les camélidésCONDITIONS DE FERMENTATION

• Conditions plus stables avec :– Température : inférieure en moyenne de 2°C (INRA, 2000)

– pH stable et >6,5 (Jouany et al, 1995)

– Azote ammoniacal : concentration plus faible






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2. Les pseudo ruminants• Les camélidésDIGESTION

• Digestibilité améliorée de la cellulose et de la MO (Kayouli et al, 1991, 1993, 1995)

• Besoins d’entretien faibles (Guerouali et al, 1995)

• Pas de différences dans la digestibilité de l’amidon et de l’azote






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2. Les pseudo ruminants• Les camélidésCOMPORTEMENT ALIMENTAIRE (1/2)

• Capacité d’Ingestion (CI) plus faible (Kayouli, 1993)

• Variation nycthémérale de la rumination• Temps de séjour moyen (TSM) des particules plus long

(Kayouli, 1993)

• Plus forte teneur en Matière Sèche (MS) du digesta (Lemosquet et al, 1996)






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2. Les pseudo ruminants• Les camélidésCOMPORTEMENT ALIMENTAIRE (2/2)• 60% moins d’eau consommée (/kg MS ingérée)

… et plus de salive produite 25% (/kg MS ingérée) (Gihad et al, 1989)

• Mastication 50% plus efficace (/kg MS ingérée) (Lemosquet et al, 1996)

• Récupération de l’eau de l’air expiré dans les narines






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2. Les pseudo ruminants• Les camélidésCONCLUSION

• Meilleure efficacité dans l’utilisation de leurs rations• Économie et stockage d’eau dès que possible (7 fois

moins de pertes en eau)• Recyclage de l’azote• Pour une capacité de survie importante






24Physiologie digestive, les polygastriques particuliers 17 janvier 2011




3. Les non ruminants• Les HippopotamidésGENERALITES• Espèces :

– Hexaprotodon liberiensis ( hippopotame pygmée)– Hippopotamus amphibus (hippopotame commun)

• Herbivore non-ruminant• Mode de vie :

– H. Pygmée : solitaire– H. Commun : Jour en groupe / Nuit solitaire– Se nourrit la nuit – Passe sa journée dans l’eau

• Alimentation :– Mange environ 1,5-2% de son poids en MS/J– diverses espèces de graminées, des genres

Panicum,Urocholora ou Cynodon– Assez sélectif

Hippopotame commun(Macaskill, 2011)

Hippopotame pygmée(ZLS, 2010)





3. Les non ruminants• Les HippopotamidésANATOMIE

– Formule dentaire: Crane Hippopotame commun(Wikipedia, 2005)




Canines non utiles pour l’alimentationRôle dans les combats entre mâles

(Cordonnier, 2007)





3. Les non ruminants• Les HippopotamidésANATOMIE• Plusieurs poches stomacales

– 2 sacs aveugles (pré-estomacs)– Une longue chambre (forme demi-lune)– 1 estomac glandulaire

• Partie distale gastro-intestinale simple– Côlon court– Absence de Caecum

• Pas de différence remarquées entre les espèces

(Gilles, 2006)





3. Les non ruminants• Les HippopotamidésPARTICULARITES• Pré-estomacs : fermentation comparable au réticulo-rumen chez le ruminants• Faible consommation de nourriture• Très longue rétention du bol alimentaire (ingesta)

– Pas d’influence de la baignade sur le temps de rétention• Digestibilité MS Hippopotames < Ruminants

MRT : Main Retention Time

(Foose, 1982)

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3. Les non ruminants• Les MacropodidésGENERALITES

– Kangourous, Wallabies, Pétrogales, dendrolagues, thylogales

– Herbivores (graminées, feuilles et tiges parfois)– Membres antérieurs: 5 doigts munis de griffes, – Membres postérieurs: 4 doigts (dont 2 dans la même

enveloppe tégumentaire




(Debin, 2006)

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3. Les non ruminants• Les MacropodidésPARTICULARITES

– Poche abdominale: Marsupie– Absence de placenta (placentation vitelline)– Présence d’un cloaque– Possibilité de gestation pendant la présence d’un petit dans la poche

(succion = stimulus négatif au développement de l’embryon)– Utilisations: Zoo, viande, animal de compagnie, intérêt scientifique,

intérêt environnemental





(Debin, 2006)

(Debin, 2006)





3. Les non ruminants• Les MacropodidésANATOMIE– Herbivore brouteur– Formule dentaire: 32 dents




Incisives supérieures passent devant incisives inférieuresPrémolaires tombent rapidement chez les jeunes

Progression molaire

(Debin, 2006)

(Debin, 2006)





3. Les non ruminants• Les Macropodidés• ANATOMIE

• Estomac très volumineux• Estomac tubulaire: Assure l’essentiel de la

fermentation microbienne• Estomac sacciforme: en cul de sac• Œsophages: séparation entre les 2 « estomacs »• Estomac du jeune évolue rapidement (taille, PH)• Microflore variable en fonction des familles• Plus proche du colon du cheval que des pré-

estomacs des ruminants

(Debin, 2006)





3. Les non ruminants• Les MacropodidésDIGESTION

• Mastication, broyage par les dents (déstructuration des fibres végétales)• Fermentation microbienne stomacale• Passage dans le reste du tractus

Digestion





3. Les non ruminants• Les MacropodidésDISCUSSIONS/ RECHERCHES

• Possibilité de régurgitations mais pas comparable à la rumination du bovin

Rôle supposé: stimuler la salivation

• AUCUN rejet de méthane Quel avenir? Rôle dans l’émission de gaz à effet de

serre?





3. Les non ruminants• Les MacropodidésCONCLUSION

– Multitude de particularités anatomiques et physiologiques

– Survie en milieux difficiles Adaptation– Hyper efficacité du système digestif – Pas de production de méthane

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3. Les non ruminants• Le hamsterGENERALITES

– Rongeur omnivore– Coprophages dans certaines conditions– Petit animal (85 – 150 grammes, 15 – 17 cm de longueur)– 4 doigts aux membres antérieurs, 5 aux membres postérieurs

– Nocturnes– Solitaires– Creusent des terriers– Hibernation: Novembre – Mars– Espérance de vie: 2 – 3 ans

– Utilisation: Animaux de compagnie, animaux de laboratoire









ANATOMIE• Présence de bajoues• Formule dentaire:

– Peu de mastication du bol alimentaire

(Cabinet vétérinaire Aufuret, 2010)

Molaires de la mâchoire supérieure du hamster (Edwards, 1834)

Molaires tubulaires

(Larousse, 2010)

(Turvey, 2010)




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DIGESTION





• Estomac divisé en deux parties (rétrécissement)– Pré-estomac: structure squameuse

fermentation bactérienne acide– Estomac: structure glandulaire

• Flore intestinale:– Dominante: Lactobacillus et Bactéroïdes– Escherichia Coli, Clostridium, Streptococcus

• Caecum très développé• Transit: 9 heures

(Michellan, 2009)

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3. Les non ruminants• Le hamsterCONCLUSION

– Efficacité de la digestion palie le manque de mastication– Poche stomacale + Caecum très développé– Animal sensible aux pathologie digestives (retournement de bajoue,

abcès, diarrhées …)– Comportement de stockage: physiologique et accumulation de réserves

dans son habitat





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III. Comparaison Bovidés / Polygastriques




Espèce Alimentation

Pré-estomacs Mastication Rumination

Ruminants

Vache Fourrages 3 pré + 1 vrai Non Oui

Veau Lait Non fonctionnels Non Non

Girafidés Acacia 3 pré +1 vrai Non Oui

Les Pseudo-Ruminants

Camélidés Plantes riches en cellulose

Glandes + 3 compartiments

Oui Oui

Les Non-Ruminants

Hippopotamidés Graminées Deux poches aveugles

Oui Non

Macropodidés Graminées 2 poches stomacales Oui Non

Hamster Omnivore 1pré et 1 vrai Non Non

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• Espèces représentatives des différents types de polygastriques

• Adaptation aux différents milieux et aux ressources alimentaires disponibles

• Efficacité alimentaire supérieure

Merci de votre attention, des questions ?

Conclusion




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Références bibliographiques

Documents

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