Academic literature on the topic 'Accélération (Physiologie)'

Différentes raisons nous ont amenés à consacrer ce numéro spécial de la revue Productions Animales aux matières grasses dans l’alimentation animale. L’équilibre lipides/protéines des produits animaux représente, depuis des décennies, un critère essentiel de leur qualité. L’objectif général des actions de sélection et des pratiques alimentaires a été de réduire le niveau d’engraissement des carcasses. Ces actions étaient confortées par le fait que des animaux plus maigres sont de meilleurs transformateurs des aliments. Dans le cas du lait, les objectifs étaient et sont différents dans la mesure où le mode de paiement à la qualité tend à favoriser la teneur en matières grasses du lait. Cependant, dans le cas des vaches laitières, compte tenu de l’excès relatif global des matières grasses par rapport aux protéines laitières, il a été nécessaire de mettre en place des quotas de production de matière grasse. L’intérêt des filières pour la qualité des lipides animaux n’est pas récent. Ainsi, des publications de près de 50 ans d’âge évoquent déjà l’usage de critères subjectifs d’évaluation de la "tenue" du gras des carcasses ainsi que de la "tartinabilité" du beurre. Les premières méthodes objectives d’évaluation de la qualité des lipides animaux (indices d’iode et d’estérification …) ont permis des approches plus rationnelles. Une accélération marquée du progrès est survenue dans les années 60 grâce à l’apparition des techniques de chromatographie en phase gazeuse qui ont permis de quantifier individuellement les proportions des différents acides gras au sein d’une même matière grasse. Les matières grasses animales sont ainsi apparues plus riches en acides gras saturés que les matières grasses végétales (graisses de coprah et de palmiste exclues) et plus pauvres en acides gras essentiels. Les études de nutrition et de physiopathologie humaine ont abouti à une critique de la teneur excessive des aliments en acides gras saturés. De ce fait, les lipides animaux ont eu mauvaise presse dans les milieux de la diététique. Les recherches ont permis de mieux connaître les causes de variation de la composition en acides gras des produits animaux. Il est ainsi apparu que les matières grasses des différentes espèces animales ne présentaient pas la même composition ni le même degré de saturation, celui-ci étant en particulier plus faible chez les monogastriques que chez les ruminants. Les investigations plus récentes ont permis de mieux connaître des acides gras restés longtemps moins connus car plus difficiles à mesurer dans les lipides animaux et qualifiés de mineurs. Il s’agit en particulier d’acides gras à molécules ramifiées ou bien de certains isomères désaturés de type trans alors que la plupart des aliments contiennent des acides gras désaturés de type cis. Certains de ces acides sont l’objet d’un intérêt récent et important en raison de leur probable impact favorable sur la physiologie humaine. C’est par exemple le cas des acides gras désaturés trans conjugués de l’acide linoléique, en particulier le CLA (conjugated linoleic acid) ou acide ruménique. Ce dernier nom vient du fait que cet acide est élaboré dans le rumen des ruminants et se retrouve essentiellement dans les lipides corporels ou laitiers de ces animaux. L’alimentation en matières grasses des animaux présente également un regain d’intérêt en raison des modifications des sources alimentaires disponibles. En effet, les événements récents, liés à l’ESB, qui ont perturbé les filières animales ont eu pour conséquence l’interdiction des farines et des matières grasses d’origine animale dans l’alimentation des animaux d’élevage terrestres. Celles-ci étaient utilisées depuis au moins un siècle dans certains régimes, des porcs et volailles en particulier, dans le but d’améliorer la valeur énergétique des rations et d’obtenir des matières grasses animales présentant une couleur plus appréciée (blanche), une meilleure tenue et surtout une moindre sensibilité à l’oxydation (charcuterie sèche …). La substitution des matières grasses animales par des matières grasses d’origine végétale soulève un certain nombre de problèmes, zootechniques et technologiques, qui sont évoqués dans ce document. Nous tenons à remercier très sincèrement tous nos collègues qui ont accepté de contribuer à la réalisation de ce document qui fait suite à une journée CAAA (Cycle Approfondi de l’Alimentation Animale) organisé le 4 mai 2000 sur le même thème à l’INAPG.

Les récents développements de la génétique moléculaire offrent désormais la possibilité d’isoler virtuellement n’importe quel gène, de le muter in vitro, de modifier ses éléments régulateurs, de le réintroduire dans des cellules ou des organismes entiers (transgénèse) et donc, de moduler à volonté une fonction physiologique donnée. Ces possibilités ont été et sont encore appliquées à la fonction de croissance. Ainsi, les gènes du GRF (Growth Releasing Factor), de la GH (Growth Hormone) et de l’IGF1 (Insulin-like Growth Factor) ont été introduits dans des embryons de divers animaux. Ces transgènes se sont exprimés et ont conduit à une accélération de la croissance et à une augmentation de la taille des animaux accompagnée d’un assez profond changement de leur métabolisme. L’incapacité de moduler finement l’expression des transgènes chez les animaux transgéniques se traduit par une sécrétion exacerbée des hormones qui, elle-même, induit une série de désordres physiologiques rendant les animaux transgéniques peu performants. La transgénèse, si elle est devenue une routine chez la souris dans un certain nombre de laboratoires, reste difficilement réalisable à grande échelle chez la plupart des animaux domestiques. Des études approfondies sur les mécanismes de contrôle de l’expression des transgènes et sur les méthodes de transgénèse doivent donc être menées à bien pour que les manipulations génétiques deviennent une réalité dans les techniques d’élevage.

Avant-Propos : Anomalies génétiques Les anomalies génétiques sont observées depuis toujours par les éleveurs et ont été décrites depuis longtemps par les chercheurs. Toutefois, elles ont toujours eu une situation à part dans la sélection des espèces d’élevage. Si la sélection s’est structurée, organisée, raffinée, elle n’a le plus souvent concerné que des caractères économiquement importants mais dits « quantitatifs », c’est-à-dire des caractères au déterminisme génétique complexe soumis à la fois à des effets du milieu et un nombre important de gènes. Parfois, des gènes à effet majeur ont également été pris en compte (gène culard, gène « sans cornes », coloration, absence de plumes…). Mais les anomalies ont toujours été considérées comme un problème inévitable, éventuellement à cacher. Elles ont été peu prises en compte en sélection, elles ne font pas l’objet de déclarations dans le cadre du contrôle de performances usuel et, au contraire, jusqu’à récemment, faisaient plutôt l’objet d’éliminations, volontairement ou non, sans déclaration. Considérées comme rares, elles ont été intégrées dans les incompressibles pertes d’élevage. La situation se complique en général lorsqu’un reproducteur largement diffusé s’avère porteur d’une anomalie. L’anomalie change alors de statut : d’inconvénient inéluctable mais peu important, elle apparaît comme un problème majeur pour les éleveurs, source de contentieux, porteur d’une mauvaise image. Son éradication rapide devient prioritaire, et l’élimination des reproducteurs porteurs est généralement préconisée. Au cours des années 1990 et 2000, quelques cas dans l’espèce bovine, finalement peu nombreux, ont marqué les esprits par l’impact qu’ils ont eu dans les populations concernées quand les meilleurs taureaux du moment se sont révélés porteurs. De plus, aucun réseau « du déclarant au généticien » n’étant mis en place, il a fallu du temps entre la déclaration des premiers cas et la disponibilité d’un test moléculaire permettant une éradication réellement efficace. Les anomalies génétiques sont inéluctables. Elles résultent de mutations de l’ADN qui sont un phénomène normal source de la diversité génétique. Souvent neutres, parfois fonctionnelles, les mutations peuvent dans des cas rares être responsables d’anomalies. Les populations d’élevage étant des populations génétiquement petites (malgré des effectifs physiques parfois très élevés), elles présentent des conditions favorables pour la diffusion et l’expression de ces anomalies, du fait de la dérive génétique et de la consanguinité. Contrairement à ce qui est parfois supposé, la sélection ne crée pas les anomalies, mais elle peut favoriser leur diffusion (l’augmentation de leur fréquence allélique et l’apparition de cas), de façon analogue aux antibiotiques qui ne créent pas de résistance, mais sélectionnent les populations bactériennes résistantes. On pense également à tort que les populations génétiquement petites présentent plus d’anomalies. Il est plus exact de dire qu’à effectif d’animaux identique, les populations génétiquement petites présentent un nombre d’anomalies différentes plus faible, mais un nombre de cas par anomalie plus élevé. Alors que la sélection est un modèle de rationalité, les anomalies sont longtemps restées hors de ce cadre. Une des raisons était sans doute le manque d’outils pour les éliminer. Une mise en place progressive depuis quinze ans et une accélération certaine des techniques de dépistage depuis le début des années 2010 a permis de définir un nouveau cadre pour intégrer les anomalies dans le processus de sélection. Tout d’abord, il est essentiel de disposer d’un système d’observation des anomalies. Les cas étant souvent rares et dispersés, il est essentiel que ce système soit largement implanté sur le terrain et que les informations soient centralisées, de façon à détecter les émergences le plus tôt possible, à partir de cas considérés éventuellement à tort comme sporadiques. Différents observatoires dédiés, souvent distincts du contrôle de performances classique, ont été mis en place à travers le monde et dans différentes espèces d’élevage ou de compagnie. Nous présentons dans ce dossier l’Observatoire National des Anomalies Bovines – ONAB ; https://www.onab.fr/ – (Grohs et al 2016) et la situation chez le porc (Riquet et al 2016). Ces dispositifs ont réellement montré toute leur efficacité lorsque les outils moléculaires les plus récents, de génotypage et séquençage, ont été disponibles, permettant de caractériser rapidement une anomalie à partir de quelques cas (Duchesne et al 2016). Ces outils génomiques peuvent même être utilisés pour orienter la recherche des anomalies avant leur observation (Fritz et al 2016). Enfin, il convient d’insister sur le fait que l’analyse de cas mais aussi de leurs ancêtres n’est possible que si d’excellentes collections d’échantillons sont stockées, comme c’est le cas pour l’ONAB ou pour le Centre de Ressources Biologiques pour les animaux domestiques (CRB-Anim ; https://www.crb-anim.fr/). La situation est bien sûr très variable selon les espèces. L’impact d’une anomalie, et donc la prise de conscience des sélectionneurs, est plus élevé dans les espèces conduites en race pure et quand l’individu a une forte valeur. L’espèce bovine est caractérisée par un double réseau de phénotypage associé au conseil en élevage et au travers des vétérinaires, par une conduite en race pure quasi-exclusive, par une sélection puissante, devenue génomique. Elle connaît une évolution récente favorisant la détection des anomalies. La situation est également très avancée chez le chien, une espèce bénéficiant d’une bonne supervision vétérinaire et organisée en de nombreuses races pures d’effectifs génétiques très petits et souvent sujettes à des anomalies spécifiques. Aujourd’hui, la situation a beaucoup évolué, de sorte qu’un nombre croissant d’anomalies est mis en évidence, dans toutes les races, quel que soit le mode de reproduction prédominant (monte naturelle ou insémination artificielle). En revanche, leur prise en compte reste encore partielle, et rarement à la hauteur (c’est-à-dire parfois trop, parfois trop peu) de leur importance réelle. Nous proposons dans Boichard et al (2016) différentes approches pour inclure les anomalies de façon objective dans la sélection. Pour le chercheur, les anomalies sont des objets d’étude hors du commun. L’anomalie, en provoquant une perturbation sévère en dehors de la gamme physiologique normale, permet parfois de comprendre un mécanisme habituellement peu variable et donc peu étudiable autrement. On comprend ainsi mieux le rôle des gènes au travers de leurs effets lorsqu’ils sont mutés. Les mécanismes mis en jeu touchent souvent des voies fondamentales du vivant et, à ce titre, sont souvent transposables entre espèces. Les connaissances sont bien sûr bien plus avancées chez l’Homme ou les espèces modèles comme la souris et nous bénéficions de ces informations pour caractériser rapidement les mutations découvertes dans les espèces d’élevage. Mais parfois, une anomalie observée dans une espèce d’élevage peut aussi contribuer à résoudre des questions chez l’Homme, par exemple pour des maladies très rares alors que la structure des populations d’élevage avec de grandes familles permet l’étude de cas familiaux. Il arrive alors que l’espèce d’élevage, de même que le chien, prenne le rôle d’espèce modèle de pathologies humaines.

Cette étude aborde le problème de la sécurité des passagers de transports en commun guidés. L'analyse de la bibliographie fait ressortir que le risque de chute, et donc de blessures, est particulièrement important pour les passagers debout. Il apparaît en outre que la situation des passagers debout dans les transports en commun est intermédiaire par rapport à ce qui est étudié de manière classique 1/ dans le domaine de la protection des usagers de transport; 2/ dans la littérature concernant l'équilibre perturbé. L'approche de ce problème doit donc être reconsidérée. Il est nécessaire d'acquérir des données pertinentes et de mettre en place des méthodes de traitements spécifiques. Les principaux résultats de ce travail sont : • un protocole expérimental permettant d'étudier les réactions de sujets volontaires dans des situations représentatives des transports en communs ; • une méthode de reconstruction de mouvement originale, utilisant un modèle cinématique du corps humain et traitant le problème de manière semi-globale. • la mise en évidence et la description des principaux phénomènes du rattrapage d'équilibre, ainsi que de l'influence des différents paramètres ; • une première approche de la prédiction de la cinématique du rattrapage en fonction des conditions initiales, dont les résultats s'avèrent encourageants ; • une méthode de calcul des forces et moments articulaires, basée sur des principes classiques (approche récursive), mais adaptée à la complexité des mouvements et du modèle étudiés. Les méthodes mises en place dans cette étude, ainsi que ses apports dans la connaissance du rattrapage d'équilibre, constituent une première étape en vue de l'obtention d'un outil permettant d'évaluer et de limiter les risques encourus par les passagers debout
This study deals with the safety of standing passengers in guided public transportation systems. The analysis of the literature realised in this study indicates that the risk of fall, and thus of injury, is important for standing passengers. Moreover, it appears that the situation of standing passengers is intermediate between 1/ classical studies concerning the protection of transportation users; 2 / literature on perturbed stance. Thus, the way to tackle the problem of the safety of standing passengers should be reconsidered. Pertinent data need to be acquired, and specific data treatments have to be designed. The main results of this work are: • an experimental test set-up to study the reaction of volunteer subjects submitted to representative situations of public transportation; • an original method to reconstruct movements, using a kinematic model of the human body, and treating the problem with a semi-global approach; • a method to compute the joint forces and moments, based on classical principles (recursive approach), and adapted to the complexity of the studied model and movements; • the description of the main phenomenon of the balance recovery, and of the influence of parameters such as the level of perturbation, the type of holding device used, etc. ; • a first encouraging approach of the prediction of the balance recovery kinematics depending on the initial conditions. The methods developed in this work and the contribution of this study to the knowledge of the balance recovery constitute a first step in the goal of obtaining a tool to evaluate and reduce the risks for standing passengers. This project began within the project SAFETRAM funded by the European Commission, and was the matter of an industrial collaboration with the French railways company (SNCF)

L'objectif de cette thèse est double: 1) mieux comprendre les mécanismes de l'autorégulation du débit sanguin dans les couches superficielles du cortex cérébral lorsque la pression artérielle est abaissée brutalement par saignée (hypotension hypovolémique), 2) étudier le débit sanguin dans les couches superficielles du cortex cérébral lorsque la pression artérielle cérébrale est abaissée brutalement par des accélérations + Gz (6, 10, 15 et 20 Gz), afin de mieux cerner les mécanismes physiopathologiques de la perte de connaissance qui peut apparaître au cours de ces accélérations. Pour répondre au premier objectif, cinq expériences ont été réalisés chez le lapin anesthésié, paralysé et ventilé. Ces expériences ont consisté à (I) "étudier la cinétique du débit sanguin cortical lors d'hypotensions de durée variable, ayant mis l'hypothèse que si l'autorégulation est due à l'accumulation tissulaire d'une molécule dilatatrice, la durée de l'hypotension influencerait la quantité accumulée et donc le débit sanguin cortical, (II) explorer partiellement la théorie neurogène de l'autorégulation en étudiant les effets du blocage des récepteurs cholinergiques muscariniques et ß-adrénergiques sur l'autorégulation, (III) cerner le rôle de l'adénosine dans l'autorégulation en bloquant les récepteurs vasculaires à l'adénosine par injonction de théophylline, avant d'induire des hypotensions, (IV) étudier les conséquences d'un traitement par la nimodipine, bloquer des canaux calciques activés par une dépolarisation et dont les effets sur l'autorégulation étaient contradictoires dans la littérature et (V) appréhender l'autorégulation après une dépression envahissante de Lea?, dont on sait qu'elle perturbe le métabolisme cérébral et créé une vasoparalysie des vaisseaux cérébraux mais à laquelle aucune perturbation de l'autorégulation n'a été imputée jusqu'ici. Ces expériences ont montré que l'autorégulation est de mise en place rapide (3-13s) et est due à au moins deux types de mécanisme différents. Ces mécanismes ne consistent pas dans l'activation de récepteurs cholinergiques muscariniques, ni â-adrénergiques. Ils ne sont pas davantage liés à la fixation de l'adénosine sur les récepteurs vasculaires de type A2. L'injection de nimodipine n'abolit pas les mécanismes autorégulateurs. L'expérience avec la nimodipine a par ailleurs montré que l'autorégulation pouvait être passive (sans vasodilatation pendant les hypotensions) ou active (vasodilatation pendant l'hypotension), selon que le débit minimal, atteint pendant les premières secondes de l'hypotension est inférieur à un certain seuil. La mise en jeu de s mécanismes dilatateurs responsables de l'autorégulation serait donc "débit-dépendante". Enfin, nous avons montré pour la première fois que l'autorégulation est transitoirement affectée après une dépression envahissante de Lea?. L'autorégulation est restaurée quinze minutes après le déclenchement de la dépression alors que la réactivité du débit à l'inhalation de CO2 reste amoindrie, suggérant que l'autorégulation n'est pas due à une augmentation de PCO2 tissulaire. Par ailleurs, après la dépression, l'autorégulation évolue en fonction du temps comme la réactivité du débit à une injection systémique de papavérine. Ce résultat fait penser que la vasodilatation, liée à l'autorégulation, est due à l'activation de l'adénylcyclase, située dans les cellules musculaires lisses. En réalisant le deuxième objectif chez le lapin vigile, nous avons montré que le débit pendant les accélérations est égal voire supérieur au débit mesuré avant les accélérations, alors que la pression artérielle céphalique est nulle ou négative. Ce résultat pourrait s'expliquer par la combinaison du stress et de l'effet siphon. Une seule perte de connaissance réversible, objectivée par des changements de l'activité électrique corticale et précédée par une diminution de débit de 44%, a été détectée.