TD n 1 : Les cycles utérin et ovarien et leur synchronisation hormonale

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1 TD n 1 : Les cycles utérin et ovarien et leur synchronisation hormonale Problématique : On cherche à déterminer les principales modifications périodiques du cycle menstruel et la manière dont elles sont contrôlées. Activité 1 : Le cycle ovarien Document 1 : Évolution des follicules au cours du cycle ovarien A l aide des documents p et du Doc.1 p114 de votre livre : 1. Dites quelle est la durée moyenne d un cycle ovarien La durée moyenne d un cycle est de 28 jours. 2. Dites à quel stade d évolution se trouve un follicule ovarien lorsqu il débute un cycle Ce sont des follicules cavitaires (ou tertiaires, ou à antrum) qui débutent un cycle. 3. Coloriez l ovocyte (en bleu) sur les différents follicules du Doc.1 4. Présentez brièvement les évènements qui se déroulent au cours des 3 phases du cycle (nom des structures ovariennes présentes, évolution et jours du cycle) 5. Déduisez-en le nom de ces 3 phases Un cycle se déroule en 3 phases : - Phase folliculaire : J1 à J13 L un des follicules cavitaires devient dominant Il grossit en mûrissant, aboutissant à un follicule mûr de De Graaf - Ovulation : J14 Le follicule de De Graaf se rompt et libère l ovocyte (futur ovule) - Phase lutéale (ou lutéinique) : J15 à J28 Le follicule rompu se transforme en corps jaune qui grossit jusqu à J21 puis régresse s il n y a pas fécondation de l ovule

2 Activité 2 : Les cycles utérins L utérus est un organe creux dans lequel peut se développer l embryon. Il est constitué d un muscle, le myomètre responsable des contractions utérines. Il est tapissé par la muqueuse utérine appelé endomètre qui borde la cavité utérine. 1. A l aide des documents p de votre livre, précisez comment évolue la muqueuse utérine au cours d un cycle menstruel. J1 à J5 : En début de cycle, au cours des menstruations, l endomètre, gorgé de sang, est dégradé et rejeté, d où une faible épaisseur. J6 à J14 : 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). J15 à J28 : 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. Myomètre Cavité utérine Endomètre fin Coupe transversale d utérus en début de cycle (après les menstruations) Coupe transversale d utérus en fin de cycle (avant les menstruations) Endomètre épais = Dentelle utérine 2. Montrez en quoi l évolution de la muqueuse utérine est une préparation à l accueil d un embryon. Après l ovulation, l endomètre est prêt à recevoir l embryon : - Ses glandes sécrètent du glycogène, substance nutritive pour le développement de l embryon avant la mise en place du placenta. - Il est richement vascularisé, facilitant les échanges sanguins entre la mère et l embryon grâce à la mise en place du placenta La glaire cervicale est un mucus sécrété par le col de l utérus et qui forme un réseau de filaments au maillage serré obturant l orifice du col. 3. D après le Doc.2p110, précisez comment évolue la glaire cervicale au cours du temps. J1 J15 J28 Glaire : IMPERMÉABLE : Dense et fibreuse PERMÉABLE : Filante, mailles fines IMPERMÉABLE : Dense et fibreuse 4. Expliquez l intérêt de ces modifications dans le but de la reproduction Ces modifications optimisent la fécondation : elles ne laissent passer les spermatozoïdes vers l utérus que quand l ovule est proche d être relâché par l ovaire et qu il est toujours «fécondable».

3 Activité 3 : Le rôle endocrine des ovaires 1. Analysez les expériences indiquées dans le tableau ci-dessous Expériences Résultats Interprétations E1 : Femelle témoin : Comparaison E1/E2 : Activité cyclique de l appareil génital Chez les femelles, l appareil génital fonctionne de manière cyclique. (ovaires, utérus et vagin) L utérus et le vagin n ont aucune action sur l activité cyclique des ovaires E2 : Ablation de l utérus et du vagin : Cycles ovariens maintenus E3 : Ovariectomie bilatérale : Comparaison E1/E3 : En revanche, l absence des ovaires entraînant l arrêt des cycles, on en déduit que Aucun développement de l endo-mètre ce sont les ovaires qui contrôlent les cycles utérin et vaginal. et de l épithélium vaginal ; Arrêt des cycles utérin et vaginal Comment les ovaires contrôlent-ils les cycles sexuels? Ovariectomie bilatérale puis greffe d un ovaire sous la peau : La présence des ovaires, quel que soit leur emplacement, entraîne l activité Développement cyclique de l endomètre et de l épithélium vaginal cyclique de l utérus, quel que soit son emplacement. On en déduit donc que les ovaires contrôlent les cycles sexuels par voie sanguine : Greffe d un fragment d utérus sous la ils produisent une ou plusieurs hormones. peau : Développement cyclique identique de Comment agissent les hormones ovariennes et quelles sont-elles? 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 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. Document 2 : Évolution des taux sanguins des œstrogènes et de la progestérone au cours d un cycle Des analyses chimiques d extraits ovariens ont permis d isoler deux catégories d hormones : les œstrogènes d une part et la progestérone d autre part. Ces deux groupes de molécules sont des hormones stéroïdes, tout come la testostérone. Parmi les œstrogènes, l œstradiol est l hormone dont l activité biologique est de loin la plus importante. Des dosages hormonaux permettent de suivre l évolution des taux d œstradiol et de progestérone dans le sang au cours d un cycle J12 Les cellules folliculaires sécrètent de l œstradiol. Après l expulsion de l ovocyte, le follicule rompu se transforme en corps jaune qui sécrète de la progestérone et de l œstradiol. Le Doc.1 p114 montre l évolution du nombre de cellules endocrines au cours du cycle ovarien. 1. Mettez en relation les Doc.2 et Doc.1 p114 afin d expliquer l évolution de la J12 sécrétion des hormones ovariennes. Au cours de la phase folliculaire, il y a multiplication des cellules folliculaires sécrétrices d œstradiol, d où augmentation du taux d œstradiol jusqu à l ovulation. Au cours de l ovulation, le follicule est rompu, donc il y a de moins en moins de cellules folliculaires, donc de moins en moins d œstradiol. Puis les cellules folliculaires se transforment en cellules lutéales (de corps jaune), sécrétrices de progestérone et d œstradiol, d où augmentation progressive de ces taux hormonaux jusqu à ce que le corps jaune dégénère.

4 2. À partir du document 3, comparez les variations cycliques des taux hormonaux ovariens et les modifications cycliques de la muqueuse utérine afin de mettre en évidence quelques rôles des hormones ovariennes (œstrogènes et progestérone). Document 3 : Comparaison des cycles ovarien et utérin Rôle des œstrogènes en phase folliculaire : Développement de la muqueuse utérine avec multiplication des glandes tubulaires et des vaisseaux sanguins. Rôle de la progestérone en phase lutéale : Maintien de l endomètre et formation de la dentelle utérine (renforcement de l action des œstrogènes) 3. Indiquez ce qui provoque l apparition des règles. L apparition des règles est directement liée à l effondrement des taux hormonaux. Bilan Les ovaires produisent de manière cyclique deux types d hormones : les œstrogènes (dont l œstradiol qui a l activité la plus importante) et la progestérone. Ces hormones sont à l origine du cycle utérin : les œstrogènes permettent le développement de la muqueuse utérine et la progestérone son développement en dentelle utérine. 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 à antrum Œstrogènes (E 2 ) Follicule de De Graaf Corps jaune Progestérone (Pg) Œstrogènes (E 2 ) Nom des phases Phase proliférative Phase sécrétoire Endomètre Col utérin - Épaississement épithélial - Mise en place des glandes Glaire cervicale dense IMPERMÉABLE Glaire lâche PERMÉABLE - Prolifération des glandes en tube (dentelle utérine) - Vascularisation et spiralisation Glaire cervicale dense IMPERMÉABLE

5 BILAN Associer deux à deux les schémas d ovaires et d utérus en les découpant et le collant au dos de cette feuille 2D J2 4A J10 3C J14 1B J21 Jours approximatifs du cycle

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