Un dispositif simple et fiable d'analyse des mouvements de mâchoires chez les petits ruminants

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Submitted on 1 Jan 1982

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Un dispositif simple et fiable d’analyse des mouvements

de mâchoires chez les petits ruminants

A. Duranton, Lionel Bueno, A. Latour

To cite this version:

NOTE

_TECHNIQUE

Un

_{dispositif simple}

et

fiable

_d’analyse

des

mouvements

de mâchoires chez les

_petits

ruminants

A. DURANTON L. BUENO

A. LATOUR Laboratoire de

Physiologie,

Ecole nationale vétérinaire

23, chemin des

Capelles,

F 31076 Toulouse

LN.R.A., *_{Station de}

_{Pharmacologie-Toxicologie}

180, chemin de

Tournefeuille,

F 31301J Toulouse

Résumé

Cette note décrit une

_technique

_simple

_{et peu} onéreuse

d’enregistrement

des

mou-vements de mâchoires chez le mouton,

adaptable

à d’autres

espèces. L’originalité

réside

dans la transformation directe des mouvements de mâchoires en variations de résistance et partant d’un

_{signal électrique.}

Pour cela un film semi-conducteur en PVC fixé sur une

bande de cuir est monté en arche sur une bande

_élastique

faisant

_partie

de la muserole d’un licol.

Un tel

système qui

ne fait _appel

_qu’à

un _montage

_{électronique}

très

_simple

connecté à un

_enregistreur

_{potentiométrique}

élimine

_l’emploi

de capteur de

pression

et a été testé

puis

utilisé pendant au moins 1 500 heures sans

_problèmes

en stabulation. Le

signal

permet

de

distinguer

les mouvements de

_préhension

et de mastication des aliments et se

_prête

au traitement

numérique

direct par

microprocesseur.

1. Introduction

L’enregistrement

des mouvements de mâchoires a

_longtemps

_fait

_appel

à des

dispositifs pneumatiques

transmettant des variations de

_pression.

Celles-ci sont créées à l’intérieur d’un

_{pneumographe placé}

sur la muserole d’un licol

(D

UCKWORTH

&

_S

_HIRLAW

_,

₁₉₅₅₎

ou d’un ballonnet

_placé

en

_région

sous-mandibulaire

_(R

_UCKE

-BUSCH

,

1963),

par

déplacement

de la mandibule. Ces variations de

pression

sont

transmises à un

_{tambour-inscripteur}

de

_Marey

porteur

d’un

_stylet

inscrivant sur un

papier

noirci à la fumée se déroulant sur un

_kymographe.

L’enregistrement graphique

obtenu ou

_gnathogramme

_permet

selon la vitesse

très court soit celui du

_comportement

alimentaire sur 24 h mais ces _deux

para-mètres

_{comportementaux}

ne _{peuvent pas} être étudiés simultanément avec un tel

dispositif.

Il en est de même des

_systèmes

autonomes

_développés

_pour

_enregistrer

le

comportement alimentaire des brebis au

pâturage

dans

lesquels

les variations de

pression

sous-mandibulaires assurent le

_déplacement

d’un

_piston

dans une

seringue

en

verre, celui-ci actionnant un

_stylet

inscrivant en

spirale

sur un

_disque

barosensible les

périodes

de mouvements masticatoires

(R

U

CK

E

B

USCH

&

_BuErro,

_1973).

Le capteur constitué par une

_simple

bande de PVC

thermoplastique

conducteur (ABEY)

est alimenté par 2 fils reliés au _pont de Wheatstone.

Chaque

abaissement de la mandibule entraîne un

_changement

de courbe de la bande PVC conductrice.

The transducer constituted _of a small piece of semi-conductor PVC

_film

is

powered by

two cables connected with a Wheat.stone’s

bridge.

Each downward movement of the jaw

leads to a change in the curve _of the semi-conductor PVC film.

Liaison

électrique :

electrical connection.

Lanière cuir : leather band.

Lanière de muserole (cuir) : nose band

(leather).

Bande

_{élastique :}

elastic band.

Feuille

plastique

conductrice

_{(jauge) :}

PVC conda!ctor

_{film (gauge).}

Câbles de liaison : connection cables.

La transformation des variations de

_pression

en courant

_électrique

_permet une

analyse

fine des mouvements, leur mémorisation sur bande et leur traitement. Elle

peut

être réalisée de

_façon

onéreuse en utilisant des chaînes de mesures de

_pression

(R

matériel _par un

_capteur

de

_déplacement

d’un

_plus

faible

_prix

de revient mais

_qui

impose toujours

la

_présence

d’un élément transformant les mouvements de la

man-dibule en variations de

_{pression (L}

_AW

&

_S

_UDWEEKS

_,

_1975).

Le

_dispositif

_que nous _{proposons transforme directement les} mouvements

man-dibulaires en variations de courant _{par l’intermédiaire} d’un élément résistif faisant

partie

du licol.

Il.

_Description

Une

_partie

de la muserole d’un licol est rendue extensible par l’introduction d’une

bande

_{élastique (fig.}

1

_A).

Celle-ci

_supporte

une bande de cuir montée en arche à

laquelle

est fixée une bande de PVC

_graphite

_{thermoplastique (Abey)}

normalement

utilisée comme écran _{de faradisation pour les}

_blindages

de conducteurs haute fré-quence.

Les contacts

_électriques

sont réalisés à

_partir

des extrémités de fils conducteurs

solidaires des rivets de

fixation ;

ces fils sont collés ou cousus sur

_{chaque sangle}

de

liaison de la muserole au collier

_(fig.

1

_B).

L’extrémité libre des fils conducteurs est reliée aux bornes d’entrée d’un

pont

de Wheatstone alimenté soit par une

_pile

_{(+ 4,5 V)}

soit _par une alimentation stabi-lisée

_{(+ 5 V),}

le

montage

présenté

prévoyant

une alimentation par 2 voies

d’enre-gistrements (fig. 2).

Les variations de tensions recueillies aux bornes du

pont

corres-pondant

aux variations de résistance de la

_partie

conductrice de la

_muserole,

sont

appliquées

aux bornes d’entrée DC ou AC d’un

enregistrement

galvanométrique

ou

Un circuit

_régulateur

7805 assure la stabilisation de la tension

_appliquée

aux

bornes du

pont

éliminant les

_phénomènes

de dérives pour une entrée de

_type

DC.

III. Utilisation

Par

_rapport

à un

_système

_classique

faisant

_appel

aux variations de

_pression

sous-mandibulaire,

le

_{dispositif proposé}

permet

la distinction par

l’amplitude

et la

fré-quence des mouvements de

_préhension

et de

mastication,

les 2

_types

étant facilement

identifiables sur un tracé obtenu à

_grande

vitesse de défilement de

l’enregistreur

(fig. 3).

Le traitement

_numérique

du

_signal

par

microprocesseur

devrait alors

per-mettre de sélectionner les

_signaux

en fonction de ces critères

(amplitude, fréquence)

et

_partant

_d’analyser

le _rapport des durées :

_{préhension/mastication}

dont la

signi-fication,

en

_particulier

dans les

_phénomènes

de satiété à court terme, n’a

_jamais

été

envisagée.

La sensibilité du

système

permet la distinction entre les mouvements de

_préhension

et

de mastication.

Amplitude :

élongation

de la muserole du licol en cm.

The

sensibility

of the system.s allows to

distinguish

between _gripping and

_chewing

movement,s

_{amplitude : elongation}

_of the halter in cm.

Préhension : gripping.

IV. Discussion

Un tel

_dispositif

_présente

les

_avantages

suivants :

_simplicité,

faible coût de

revient,

fiabilité.

La

_préparation

d’un licol est très

_rapide,

les fils conducteurs sont fixés au licol par des rubans

adhésifs,

ou mieux sont cousus, les circuits

électroniques

utilisés sont

simples

et réalisés à

_partir

d’éléments courants. La

_présence

d’une bande de cuir comme

support

de la

_jauge,

introduite ainsi dans le

_licol,

est un élément

protecteur

efficace

contre les

_agressions

_{telles que le}

_grattage

et les frottements. La bande

_plastique

conductrice utilisée est par ailleurs très peu sensible aux sécrétions cutanées et

salivaires,

ainsi

_qu’à

l’immersion lors d’abreuvement.

Compte

tenu de la forte résistance de la

_jauge

en

_{Abey (3}

000 - 5 000

S2)

l’ali-mentation du _{pont pourra} se faire _par une

_pile

dont la durée de vie excède 30

_jours

par voie. Par ailleurs cette

_grande

résistance

_électrique

de la

jauge

offre la

possi-bilité de monter le

_pont

à une certaine distance de l’animal et

_partant

regrouper dans

un même boîtier un nombre relativement élevé de voies. Une telle

_jauge

s’avère

éga-lement

_beaucoup

moins

_{fragile qu’une jauge classique}

montée sur un _support

_rigide

dont

_{l’élongation}

limitée

_empêche

_l’analyse

de

_{l’amplitude}

des mouvements de

mâchoires.

La sortie du

_type

_asymétrique

est connectée aux bornes d’entrée d’un

enre-gistreur

potentiométrique (Philips

PM 8010)

ou d’un

_polygraphe

du

type

électro-encéphalographe

(Alvar, Reega

VIII).

Dans le cas

_{d’enregistrement}

à

_long

terme,

n’ayant

pour

objectif

que d’évaluer les durées

respectives

des différentes

périodes

de

prises

de nourriture et de rumination au cours du

_{nycthémère,}

l’élimination des

_phénomènes

de dérive liés à la source

_{d’alimentation,}

aux variations de valeurs des

composants

électriques (température ambiante,

etc.)

ou au

placement

du

licol,

_pourra être réalisée

par l’utilisation d’une

amplification

du

_type

AC à

_longue

constante de

_temps.

Enfin,

un tel

_dispositif

_permet

_l’analyse

directe par

_{micro-processeur}

des

fré-quences et durées de

_mastication,

le

_signal

pouvant

être traité directement en

_temps

réel à

_partir

du

pont

de Wheatstone.

Accepté

pour

publication

ezz août 1982.

Summary

A reliable and

_simple

_apparatus to record

jaw

movements in small ruminants

A

_simple

device for

_{monitoring jaw}

movements in small ruminants was

_developed

to

record chew rate and duration of rumination and

_eating.

A small

_piece

of semi-conductor PVC film was mounted as an arch in the animal’s halter and

_{supported by}

a rubber band.

This semi-conductor

plastic

film was mounted in a

_{battery powered}

Wheatstone’s

bridge.

The _{output signal}

_{being directly applied}

to a

_{potentiometric}

or

_{galvanometric}

recorder. This _apparatus has been

_successfully

used as a chew rate monitor in

_sheep

for

approximately

1500 h in

feeding

behavior studies. Construction advices and a scheme

Références

_{bibliographiques}

D

UCKWORTH J.E., SHixr_nw D.W., 1955. The

_development

of an _apparatus to record

_jaws

movements of cattle. Brit. J. Anim. Behav., 3, 5-6. L

AW S.E., So!wr·.Exs E.M., 1975. Electronic transducers for rumination research. J. anim.

Sci., 41, 213-218. R

UCKEBUSCH Y., 1963. Recherches sur _{le conzportement alimentaire des} ruminants. Thèse Doct. Sci. Nat. _Lyon, 163 p.

RucxEnuscH Y., BUENO L., 1972.

Analyse

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R