TP n 5 : Les cycles utérin et ovarien chez la femme Sécrétions ovariennes et régulations

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1 TP n 5 : Les cycles utérin et ovarien chez la femme Sécrétions ovariennes et régulations On cherche à montrer l évolution cyclique de l utérus, des ovaires et des sécrétions ovariennes chez la femme. Activité 1 : Le cycle utérin 1 ) En début de cycle, au cours des menstruations, l endomètre, gorgé de sang, est dégradé et rejeté, d où une faible épaisseur. Après les règles, l endomètre se développe : la muqueuse utérine s épaissi (et peu avant l ovulation il y a début de mise en place des glandes tubulaires). Puis, après l ovulation, les glandes tubulaires deviennent sinueuses et fonctionnelles : glandes sécrétrices d un mucus riche en glycogène. En parallèle, l irrigation est de plus en plus importante et les vaisseaux se spiralisent. 2 ) Dans les derniers jours du cycle : observation d une "dentelle utérine". Voir Doc.1 et Doc.2. Activité 2 : Le cycle ovarien Voir fiche documentaire annexe et Doc.3. Activité 3 : Le rôle endocrine des ovaires Expériences Résultats Interprétations Femelle témoin : Comparaison E1/E2 : Activité cyclique de l appareil Chez les femelles, l appareil génital fonctionne de manière cyclique. génital (ovaires, utérus et vagin) L utérus et le vagin n ont aucune action sur l activité cyclique des ovaires Ablation de l utérus et du vagin : Comparaison E1/E3 : Cycles ovariens maintenus En revanche, l absence des ovaires entraînant l arrêt des cycles, on en déduit Ovariectomie bilatérale : que ce sont les ovaires qui contrôlent les cycles utérin et vaginal. Aucun développement de l endomètre et de l épithélium vaginal ; Comment les ovaires contrôlent-ils les cycles sexuels? Arrêt des cycles utérin et vaginal Ovariectomie bilatérale puis greffe d un ovaire sous la peau : Développement cyclique de l endomètre et de l épithélium vaginal Greffe d un fragment d utérus sous la peau : Développement cyclique identique de l utérus en place et du fragment greffé Ovariectomie bilatérale puis injection d extraits ovariens : Développement de l endomètre et de l épithélium vaginal sans variations cycliques Injection de 5 μg d oestradiol (E 2 ) pendant 5 jours puis 200 μg de progestérone (Pg) pendant 5 jours : Développement de l endomètre en "dentelle utérine" La présence des ovaires, quel que soit leur emplacement, entraîne l activité cyclique de l utérus, quel que soit son emplacement. On en déduit donc que les ovaires contrôlent les cycles sexuels par voie sanguine : ils produisent une ou plusieurs hormones. Comment agissent les hormones ovariennes et quelles sont-elles? L injection d hormones ovariennes rétablit le développement de l'endomètre et de l épithélium vaginal mais pas le fonctionnement cyclique. On en déduit que les sécrétions ovariennes doivent varier au cours du cycle, ce qui entraîne le fonctionnement cyclique de l appareil génital. E1 : L injection d E2 et de Pg permet un développement de l endomètre en dentelle utérine. E2 : L imprégnation de l endomètre par les E 2 permet l épaississement de la muqueuse utérine E3 : L injection de Pg seule ne permet aucun développement de la muqueuse utérine

2 Injection de 5 μg d E 2 pendant 5 jours puis plus rien : Très faible développement de l endomètre Pas d injections pendant 5 jours puis 200 μg de Pg pendant 5 jours : Pas de développement de l endomètre Injection de 200 μg de Pg pendant 5 jours puis 5 μg de E 2 pendant 5 jours. : Pas de développement de l endomètre E4 : Si la Pg est injectée avant l E 2 il n y a aucun développement. Grâce à l imprégnation d E 2 par l endomètre, la Pg peut agir. On peut donc en déduire que : - La prolifération de l endomètre (et des glandes tubulaires) dépend de la sécrétion de 2 hormones ovariennes : l E 2 et la Pg ; - Cette prolifération dépend d une sécrétion séquentielle de ces hormones : d abord E 2 puis Pg. La Pg ne peut agir sur l endomètre que s il a été préalablement imprégné par l E 2. Par quelles populations cellulaires ovariennes sont sécrétées ces hormones? 2 ) Phase folliculaire : Parallèlement à l évolution du follicule pré-cavitaire en follicule de De Graaf, on observe une augmentation du taux d E 2 en relation avec l augmentation du nombre de cellules sécrétrices. Les cellules folliculaires sécrètent de l E 2. Phase lutéale : La sécrétion de Pg est à mettre en relation avec la formation du corps jaune ; sa diminution correspond à la disparition du CJ. Les cellules lutéales sécrètent E 2 et Pg. 3 ) O V A I R E U T E R U S Phase pré-ovulatoire O Phase post-ovulatoire Nom des phases Phase folliculaire Phase lutéale Structures ovariennes Sécrétions ovariennes Follicules A antrum Oestrogènes (E 2 ) Follicule de De Graaf Corps jaune Progestérone (Pg) Oestrogènes (E 2 ) Nom des phases Phase proliférative Phase sécrétoire Endomètre Col utérin - Epaississement épithélial - Mise en place des glandes Glaire cervicale dense IMPERMEABLE Glaire lâche PERMEABLE - Prolifération des glandes en tube (dentelle utérine) - Vascularisation et spiralisation Glaire cervicale dense IMPERMEABLE Activité 4 : La régulation du cycle ovarien 1-Les relations entre l hypophyse et les ovaires Expériences Résultats Interprétations Hypophysectomie d une rate le 3 ème jour du cycle (qui dure 5 Le fonctionnement et le maintien des ovaires nécessitent la présence de jours) : l hypophyse. Atrophie des ovaires ; Taux plasmatique d E 2 inférieur à la Comment se fait l action de l hypophyse sur les ovaires? normale ; Pas de sécrétion de Pg Injections d extraits hypophysaires : Corrige les effets de l hypophysectomie L injection d extraits hypophysaires rétablit le fonctionnement ovarien. L adénohypophyse agit donc sur les ovaires par voie hormonale. Quelle(s) hormone(s) est (sont) sécrétée(s) par l adénohypophyse?

3 Isolement de l adénohypophyse (placée dans un milieu nutritif approprié) : Le milieu s enrichit en LH et FSH Greffe d hypophyse : Corrige les effets de l hypophysectomie (seulement si l hypophyse est remise à son emplacement d origine) Les hormones hypophysaires sont les gonadostimulines : LH et FSH. La localisation de l hypophyse étant importante pour le rétablissement du fonctionnement ovarien, on en déduit qu il existe un contrôle supérieur. 2-Les relations entre l hypothalamus et l hypophyse Expériences Résultats Stimulation électrique de l hypothalamus : Détection d un taux plasmatique élevé de GnRH ; Hypersécrétion des gonadostimulines chez les femelles non castrées Destruction de l hypothalamus : Arrêt des sécrétions de GnRH et gonadostimulines Interprétations L hypothalamus répondant à une stimulation électrique, on en déduit qu il émet des PA. Les neurones hypothalamiques stimulent l hypophyse lorsqu ils sont stimulés grâce à la sécrétion d une neurohormone, le GnRH. E 2 Pg La destruction des neurones hypothalamiques entraînant un arrêt des sécrétions hypophysaires et ovariennes, on en déduit qu il est à l origine du contrôle ovarien. Perfusion de GnRH : E 2 Pg Pour que les sécrétions de GnRH soient efficaces, il faut qu elles soient pulsatiles. 3-Les relations entre les ovaires et le complexe hypothalamo-hypophysaire Doc.2- Pendant les 1 ers jours de la phase folliculaire, le taux de LH-FSH est faible et celui d E 2 augmente faiblement. Puis, vers le 9 ème jour le taux d E 2 augmente jusqu à 250 pg/ml le 12 ème jour = pic. Parallèlement, le taux de LH-FSH augmente brutalement vers le 13 ème jour, veille de l ovulation. Doc.4-a- Dans le doc.4.a, on observe que quand les femelles sont ovariectomisées (absence d E 2 et Pg), le taux de LH est continuellement élevé. Puis, dans le doc.4.b, on observe que le taux de LH diminue avec l implant d œstrogènes. Cela suggère donc une rétroaction négative d œstrogènes sur la sécrétion de LH. L injection supplémentaire d œstrogènes provoque, en revanche, un pic de LH. Les oestrogènes peuvent donc exercer une rétroaction positive sur la sécrétion de LH lorsque leur concentration plasmatique est importante. Doc.4-b- En début de cycle ovarien le taux plasmatique d E 2 est faible : il exerce alors un rétrocontrôle négatif sur l hypophyse, d où le faible taux de LH-FSH. Vers le 12 ème jour du cycle, le taux plasmatique d E 2 est élevé : il exerce alors un rétrocontrôle positif sur l hypophyse, d où le pic de LH-FSH au 13 ème jour du cycle. C est le pic de LH qui déclenche l ovulation le 14 ème jour.

4 Document 1 : Les phases du cycle utérin Phase de menstruation Endomètre, qui était épais et irrigué, est dégradé et rejeté Phase pré-ovulatoire ou proliférative Endomètre s épaissi peu à peu et début de mise en place des glandes tubulaires (encore non fonctionnelles) Phase post-ovulatoire ou sécrétoire Endomètre épais et irrigué, présentant de nombreuses glandes tubulaires sinueuses (fonctionnelles) + nombreux vaisseaux spiralés : "DENTELLE UTERINE" Document 2 : La glaire cervicale au cours du cycle utérin J14 J1 J13 J15 IMPERMEABLE : PERMEABLE : Glaire : Dense et fibreuse Filante, mailles fines IMPERMEABLE : Dense et fibreuse J28

5 Document 3 : Les phases du cycle ovarien Phase pré-ovulatoire ou folliculaire : En début de phase : plusieurs follicules à antrum ; En fin de phase : un seul follicule de De Graaf. Ovulation : Le follicule de De Graaf se rompt et libère l ovocyte II (en fin de méiose). L ovocyte II (futur ovule) est émis dans le péritoine et est "récupéré" au niveau du pavillon cilié. Phase post-ovulatoire ou lutéale : Formation du corps jaune avec : - Les cellules de la granulosa ; - L envahissement des cellules de la thèque interne Cellules lutéales (grosses) Contient une cavité au début (coagulum central), comblée au fur et à mesure. Il régresse jusqu au 28 ème jour, sauf s il y a eu fécondation, et un nouveau cycle peut alors commencer.

6 Fiche documentaire à compléter Les variations cycliques des hormones ovariennes Phase pré-ovulatoire Phase post-ovulatoire Follicule mûr de De Graaf Ovulation Corps jaune Les structures ovariennes correspondantes Dessin d observation d un follicule mûr de De Graaf (Microscope optique x 400) Thèque externe (fibreuse) Thèque interne (granuleuse) Corona radiata Ovocyte Antrum (cavité folliculaire) Granulosa - L ovocyte est excentré - Il est entouré des cellules de la granulosa qui forment la corona radiata - L antrum est bordé par la granulosa (cellules paraissant ordonnées) - Il y a ensuite la thèque : Thèque interne formée de cellules ne paraissant pas ordonnées ; Thèque externe fibreuse