Anatomie de l’appareil reproducteur de la vache

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Par le Dr R.W. Prange et le Dr R.T. DubyUniversité du Massachusetts et publié par le West Virginia University Extension Service. La réussite de la reproduction dans les exploitations laitières modernes exige une compréhension des processus de reproduction de la vache laitière et une connaissance pratique de l’anatomie ou des parties de l’appareil reproducteur de la vache.

Ces connaissances peuvent être utiles pour identifier et corriger de nombreuses situations conduisant à une mauvaise efficacité de la reproduction.
À l’exception de la vulve, toutes les parties de l’appareil reproducteur sont situées dans le corps de la vache. Les parties (Fig. 1) rencontrées à mesure que l’on avance dans l’appareil reproducteur comprennent le vestibule, le vagin, le col de l’utérus, l’utérus, les oviductes et les ovaires. Les parties internes sont situées sous le rectum, ce qui permet de réaliser facilement des palpations rectales de l’appareil. L’utérus, les oviductes et les ovaires sont attachés à un ligament et suspendus dans la zone pelvienne de la vache. Cette suspension permet à ces organes de se déplacer librement dans le canal pelvien et dans la cavité corporelle, offrant ainsi un espace pour accueillir un veau fœtal en pleine croissance.

L’appareil reproducteur

Vulve

La vulve (figure 1) est la partie externe de l’appareil reproducteur. Les plis cutanés épaissis de cette structure sont sensibles aux variations des œstrogènes, l’hormone (fiche IRM-2) responsable de l’œstrus (chaleur). Le gonflement et la rougeur de la vulve, dus à l’augmentation du flux sanguin, peuvent être utiles à la détection de l’œstrus lorsqu’ils sont couplés à d’autres signes.

Vestibule

Le vestibule (figure 1) est une partie de l’appareil reproducteur partagée avec le système urinaire. Il mesure environ 10 cm de long. Les ouvertures de la vessie urinaire et un sac aveugle situé sous l’ouverture de l’urètre appelé diverticule sous-urétral se trouvent sur son plancher. Les producteurs laitiers et les techniciens Al peuvent empêcher l’insertion d’une tige d’insémination dans ces ouvertures, ce qui pourrait entraîner des blessures ou l’échec de l’insémination, en connaissant leur emplacement.

Vagin

Le vagin est situé entre l’ouverture de la vessie et le col de l’utérus. D’une longueur d’environ 8 pouces (figure 1), il est le site de dépôt du sperme pendant le service naturel. Le vagin sert également de passage non restrictif pour le veau au moment de la naissance. Une fonction importante du vagin est de servir de ligne de défense contre l’invasion des bactéries. L’épithélium du vagin sécrète des fluides qui se combinent aux fluides cervicaux pour inhiber la croissance des bactéries indésirables.
La protection contre les infections peut ne pas être suffisante lorsque les conditions de logement insalubres sont répandues, ou que du matériel d’insémination sale est utilisé. Par conséquent, les infections vaginales peuvent être un problème. En outre, l’accumulation d’urine dans le vagin adjacent au col de l’utérus peut provoquer l’infertilité chez certaines vaches âgées.

Cervix

Le col de l’utérus (figure 2) est une structure unique au sein de l’appareil reproducteur. Il mesure 4 à 5 pouces de long et 1 à 2 pouces de diamètre et se situe entre le vagin et l’utérus. Cette structure est conçue pour limiter l’accès à l’utérus. La zone entourant l’ouverture du col de l’utérus fait en fait saillie dans le vagin. Cette saillie dévie des objets tels que les tiges d’insémination loin de l’ouverture du col de l’utérus si l’on ne fait pas attention pendant l’insémination.
De plus, les parois du col de l’utérus sont épaisses et denses par rapport aux parois du vagin. Trois ou quatre crêtes ou anneaux à l’intérieur du corps du col, appelés plis annulaires, peuvent être distingués par palpation rectale (Fig. 2). Les plis doivent être manipulés par voie rectale pendant le passage d’une tige inséminatrice vers l’utérus.
Le col de l’utérus a des fonctions importantes. Le col antérieur peut servir de site de dépôt de sperme lors de l’insémination artificielle (Al). Cela se produit dans les services où la durée du cycle n’est pas de 21 jours et où une grossesse issue d’un service précédent est possible. Que ce soit par dépôt à la suite d’une IA ou par migration depuis le vagin après une saillie naturelle, le col de l’utérus agit comme un réservoir pour le sperme. Le col de l’utérus offre un environnement favorable à la survie des spermatozoïdes.
Les sécrétions du col de l’utérus sont généralement épaisses, mais ces fluides s’amincissent au moment de l’œstrus pour faciliter le transfert des spermatozoïdes vers l’utérus. Une partie du mucus peut être observée comme un écoulement de la vulve à peu près au moment de l’œstrus. Le col de l’utérus, ou les fluides du col de l’utérus, agissent comme une barrière physique et protègent l’utérus de tout corps étranger ou bactérie pendant la grossesse. Un bouchon épais se forme dans le canal du col de l’utérus et bloque l’accès à l’utérus gravide. La rupture accidentelle de ce bouchon par l’insertion d’une tige inséminatrice peut entraîner un avortement.

Utérus

L’utérus (figure 1) est constitué d’un « corps » et de deux « cornes ». Il est attaché au ligament large et suspendu dans la cavité pelvienne et la partie postérieure de la cavité corporelle. Le corps de l’utérus est adjacent au col de l’utérus. A l’état non gravide, il s’étend sur moins de 2 pouces avant de se diviser en deux cornes distinctes (Fig. 2).
Le corps utérin est le principal site de dépôt du sperme pendant l’Al. Si l’extrémité de la tige inséminatrice est insérée trop loin dans l’utérus, le sperme est déposé dans une seule des cornes utérines (fiche IRM-12). Si l’ovule est libéré de l’ovaire de l’autre côté, il y a peu de chances que le sperme et l’ovule s’unissent. N’oubliez pas que le corps de l’utérus mesure moins de 2 pouces de long et qu’il faut faire preuve de prudence pour déposer correctement le sperme dans cette région.
L’utérus a de nombreuses fonctions. Ses parois sont composées de plusieurs couches de muscles qui aident au transport des spermatozoïdes vers l’oviducte après l’insémination et à l’expulsion du veau à la naissance. Certaines glandes situées dans les parois de l’utérus sécrètent un liquide, le lait utérin, qui fournit des nutriments à l’embryon en développement avant et après sa fixation à la paroi utérine.
L’utérus développe également le côté maternel du placenta pour nourrir et protéger le fœtus en développement. Sa surface contient de nombreuses zones spécialisées appelées caroncules (figure 3). Les cotylédons du placenta fœtal s’imbriquent (Fig. 3) avec les caroncules de l’utérus afin de fournir un passage pour l’échange de nutriments et de déchets entre le fœtus et la vache. Après le vêlage, si les caroncules et les cotylédons ne se déverrouillent pas, le placenta ne peut être expulsé et il en résulte une rétention placentaire (fiche IRM-21).

Oviductes

Les oviductes (figure 1) mesurent environ 10 pouces de long, 1/4 de pouce de diamètre et se trouvent entre chaque ovaire et l’extrémité de la corne utérine adjacente. L’extrémité ovarienne de l’oviducte est en forme d’entonnoir et s’appelle l’infundibulum. L’infundibulum attrape l’ovule lorsqu’il est libéré de l’ovaire au moment de l’ovulation et l’achemine vers l’extrémité supérieure élargie de l’oviducte appelée ampoule. La fécondation se produit à cet endroit dans les 12 heures suivant l’ovulation. Après la fécondation, l’ovule fécondé est transporté vers l’utérus dans un processus nécessitant 3 à 4 jours.

Ovaires

Les ovaires sont le principal organe reproducteur de la femelle. Chez une vache laitière, chaque ovaire mesure environ 1,5 pouce de long et 3/4 de pouce de diamètre (figure 4). Les ovaires sont suspendus au ligament large près de l’extrémité de l’oviducte et se trouvent près des extrémités des cornes utérines incurvées. Leur fonction est de produire l’œuf ou ovule et les hormones impliquées dans la régulation du cycle œstral et de la grossesse.
Les ovaires contiennent des milliers d’ovules. Ceux-ci sont produits par l’embryon avant la naissance. Bien qu’il soit possible de recueillir des centaines d’ovules chez une vache, un seul ovule est généralement libéré au cours de chaque cycle œstral. Lorsque plus d’un ovule est naturellement libéré, cela peut conduire à des naissances multiples – un événement indésirable en raison du freemartinisme. Cependant, la superovulation, ou la production de plusieurs ovules après l’injection d’hormones telles que la gonadotrophine sérique de la jument gravide (PMSG) ou l’hormone folliculo-stimulante (FSH), est un élément essentiel du transfert d’embryons.Tous les ovules sont entourés d’une couche spéciale de cellules dans l’ovaire. La croissance de ces cellules produit des structures semblables à des vésicules, appelées follicules, qui sont visibles à la surface de l’ovaire (figure 4).
Ces derniers se développent continuellement tout au long de la vie de la vache et la grande majorité régresse sans libérer les ovules. Le développement des follicules ovulatoires commence à la puberté. Au fur et à mesure que le follicule grossit, il apparaît comme une grande cloque à la surface de l’ovaire et peut être facilement détecté par palpation rectale. Cette phase d’activité est couronnée par la libération des ovules du follicule avec les fluides folliculaires.
Après l’ovulation, les parois du follicule s’effondrent et se développent en corps jaune (CL) ou corpus Iuteum (Figs. 4,5). Le CL atteint sa taille maximale 10 à 12 jours après l’ovulation et constitue la structure dominante de l’ovaire. Si une grossesse n’a pas lieu, le CL régresse 3 à 4 jours avant l’ovulation suivante. Cependant, la présence d’un embryon dans l’utérus empêche cette régression.
Le développement du follicule et la formation ultérieure du CL sont associés à la production d’œstrogènes et de progestérone, respectivement. Les œstrogènes sont produits par les cellules qui tapissent la paroi du follicule et sont responsables des changements de comportement ainsi que de la modification de la production de fluides par le vagin, l’utérus et le col de l’utérus. En outre, les œstrogènes déclenchent également la libération, par l’hypophyse, de l’hormone responsable de l’ovulation, l’hormone lutéinisante (LH).
A la suite de ces événements synchronisés, la vache entre en œstrus, peut être accouplée, les fluides du tractus fournissent un environnement favorable à la survie des spermatozoïdes et des ovules, et l’ovulation se produit au moment où les spermatozoïdes seront disponibles pour provoquer la fécondation.

Associée à l’ovulation, la transformation de la paroi du follicule en CL sous l’influence de la LH. Le CL commence à produire de la progestérone qui est nécessaire au maintien de la grossesse. La progestérone agit sur la muqueuse de la paroi utérine pour la préparer à la fixation ultérieure de l’embryon. En outre, la progestérone et les faibles niveaux d’œstrogènes empêchent la reprise de l’activité cyclique normale et permettent le maintien de la grossesse (Fiche IRM-2).
Une autre fonction importante du CL est la production d’une hormone appelée relaxine. La relaxine détend le col de l’utérus et les ligaments suspenseurs dans la région pelvienne avant le vêlage, produisant l’aspect  » springer « . Cette relaxation du col de l’utérus est essentielle à la réussite de la mise bas d’un nouveau veau. L’induction de la parturition avec l’ocytocine avant la relaxation du col de l’utérus peut entraîner des dommages à l’utérus parce que le col de l’utérus peut ne pas se détendre suffisamment pour permettre le passage du veau.

Grossesse et appareil génital

Des changements majeurs dans les ovaires, l’utérus et le col de l’utérus se produisent pendant la grossesse. La présence du CL sur l’ovaire pendant la grossesse interdit le développement des follicules matures. L’utérus s’agrandit ainsi que les sites de fixation de l’embryon, les caroncules. Chez la vache non gestante, ces structures mesurent environ 1,5 cm de diamètre, mais elles atteignent 2 à 3 cm de diamètre au moment du vêlage. Un épais bouchon de mucus se forme dans le canal cervical et on pense qu’il protège l’utérus des infections. Les parois du vagin et de la vulve sont sèches et blanches en raison de l’absence d’œstrogènes.
La position relative de l’appareil reproducteur dans l’arc pelvien change également. Au fur et à mesure que l’embryon augmente de taille, la corne gravide commence à tomber par-dessus le rebord du bassin dans la cavité corporelle et déplace les intestins. Ce faisant, elle étire les ligaments et entraîne les ovaires avec elle. Par conséquent, la palpation des ovaires pendant la grossesse peut être difficile. La corne utérine contenant l’embryon s’agrandit plus rapidement que la corne « non gestante » qui accueille une partie du placenta.
Le processus de naissance peut être divisé en deux parties : la délivrance du veau et la délivrance ultérieure du placenta ou après la naissance dans un processus appelé « nettoyage ». Il faut se rappeler que les sites de fixation du placenta dans l’utérus sont constitués de la contribution maternelle, la caroncule, et d’un côté fœtal appelé cotylédon. Pendant la grossesse, ces tissus s’imbriquent les uns dans les autres en formant des attaches serrées (figure 3).
Lorsque le veau naît, le placenta fœtal perd sa source d’alimentation, le sang pompé par le cœur du veau. La perte de nutriments couplée aux modifications de la caroncule provoquées par la diminution de la progestérone entraîne un relâchement des sites d’attache. Le placenta est alors évacué par de fortes contractions utérines provoquées par les prostaglandines de l’utérus et l’ocytocine libérée par l’allaitement ou la traite.
La défaillance des mécanismes de libération, due à un déséquilibre hormonal, à des déséquilibres nutritionnels (vitamine E &sélénium) ou à des infections qui provoquent un gonflement des tissus, entraîne une rétention du placenta (Fiche IRM-21). Une fois le « nettoyage » effectué, il faut 30 à 40 jours à l’utérus pour retrouver sa taille et son état de non-grossesse. Les écoulements pendant cette période sont dus à la réparation des tissus utérins et ne devraient pas susciter d’inquiétude, sauf s’ils contiennent du pus. Cela indiquerait la présence d’une infection locale qui nécessiterait un traitement (fiche d’information IRM-22).

Anomalies de l’appareil reproducteur

Les anomalies peuvent être classées comme structurelles ou fonctionnelles et on estime qu’elles sont responsables de 10 à 20% de l’infertilité chez les bovins laitiers. Une anomalie structurelle peut être le résultat d’un développement embryonnaire anormal tandis que les anomalies fonctionnelles peuvent être dues à des déséquilibres hormonaux.
Les anomalies structurelles les plus familières sont observées chez la freemartin. La naissance d’une génisse co-jumelle à un taureau entraîne un développement anormal de l’appareil reproducteur de la génisse. Cette condition résulte de l’unification des placentas des embryons pendant la grossesse, permettant aux deux circulations embryonnaires de se combiner. En conséquence, une substance responsable de l’organisation du système reproducteur mâle passe chez la femelle et inhibe le développement des ovaires.
En outre, le développement des oviductes, de l’utérus, du col de l’utérus et d’une partie du vagin est bloqué par une substance produite par le testicule en développement du mâle. Le degré d’inhibition est lié au stade auquel les placentas se sont unis. Plus la fusion est précoce, plus l’inhibition est complète. D’autres anomalies telles que la présence de deux cercles, l’absence d’une corne utérine ou l’obstruction des oviductes se produisent également.
Des anomalies fonctionnelles telles que des ovaires kystiques (fiche IRM-25) ou des infections dans les oviductes ou l’utérus (fiche IRM-22) conduisant à la distension avec du pus sont également fréquentes. Si des théories existent pour expliquer les causes de ces affections, le traitement consiste en une hormonothérapie ou une antibiothérapie.

Résumé

L’appareil reproducteur de la vache est composé de la vulve, du vestibule, du vagin, du col de l’utérus, de l’utérus et des ovaires. Les ovaires, sous le contrôle des hormones FSH et LH provenant de l’hypophyse, assurent la médiation des événements du cycle de reproduction et de l’appareil reproducteur par la sécrétion d’hormones ovariennes, œstrogènes, progestérone et relaxine. Les ovaires libèrent également les ovules qui portent les gènes maternels. Les anomalies structurelles telles que le freemartinisme, le double col de l’utérus, etc. peuvent entraver la reproduction. Un manque de compréhension de l’anatomie de l’appareil reproducteur peut conduire à de moins bons taux de conception et à une moindre efficacité de la reproduction.

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Janvier 2007.