Chapitre 6 : LA PROCREATION H1 + - H2. ces caractères, on en déduit que les testicules produisent une hormone masculinisante : la testostérone

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1 Chapitre 6 : LA PROCREATION Introduction Définition : LA PROCREATION : C est l action d engendrer un nouvel individu en parlant de l espèce humaine. Elle comprend toutes les étapes allant de la formation des organes reproducteurs et des cellules sexuelles (gamètes) jusqu à la grossesse et la naissance en passant par la fécondation. Problème : Comment se développent puis fonctionnent les appareils reproducteurs mâles et femelles? Comment se déroule et comment contrôler la formation d un nouvel individu? II Régulation de l axe gonadotrope mâle Il comprend 2 glandes reproductrices ou gonades : les testicules et des voies génitales (canal déférent) et des glandes annexes (vésicules séminales). A : Le testicule producteur d hormones Définition : HORMONE : c est une molécule chimique élaborée par les cellules d une glande endocrine et libérée dans le sang. Les cellules cibles, c est à dire possédant les récepteurs spécifiques de l hormone sont soit stimulés, soit inhibés par ce messager chimique. ORGANE A ORGANE B - H2 H1 + -Mise en évidence du contrôle hormonal des caractères sexuels secondaires mâles - La castration d un animal rend non seulement stérile mais supprime les caractères sexuels secondaires. Comme la greffe qui ne rétablit que les liens sanguins restaure ces caractères, on en déduit que les testicules produisent une hormone masculinisante : la testostérone - La testostérone : -> Stimule la spermatogenèse dans les tubes séminifères -> Stimule l apparition et le maintient des caractères sexuels secondaires - La testostérone est produite par les cellules interstitielles (ou de Leydig) B : Le contrôle du fonctionnement testiculaire 1) Contrôle hormonal du testicule par l axe Hypothalamus - Hypophyse (hh) Définition : AXE HH : petite glande double fortement irriguée par le sang. L hypophyse comprend de nombreuses cellules endocrines, l Hypothalamus comprend des neurones sécréteurs. - L hypophyse contrôle le fonctionnement du testicule par l intermédiaire de deux hormones : -> LH : Stimule la sécrétion de testostérone par les cellules de Leydig -> FSH : Stimule la spermatogenèse dans les tubes séminifères - L hypothalamus sécrète la GnRH qui stimule la production de LH et FSH par l hypophyse. 2) Contrôle en retour de l axe hh par le testicule - La testostérone régule la production de GnRH, de FSH et de LH par un rétrocontrôle négatif. -> Si la testostérone augmente, alors GnRH diminue et la testostérone diminue. -> Si la testostérone diminue, alors GnRH augmente et la testostérone augmente. - Ce système de régulation assure la constance de la production de testostérone et donc de spermatozoïdes.

2 (***) HYPOTHALAMUS - -> La division (mitose) d une cellule souche en cellule souche et en futur spermatozoïde -> Méiose d une cellule souche -> Différenciation en spermatozoïdes GnRH + HYPOPHYSE - - Un spermatozoïde est une cellule spécialisée dans le transport (flagelle, mitochondrie) de l information génétique (noyau). Le sperme comprend 100 millions de spermatozoïdes + 4 ml de liquide riche en fructose produit par les vésicules séminales. FSH LH + + TESTICULES Testostérone 3) Observation et comparaison de testicules normales et cryptorchides Dessin d observation Tubes séminifères (spermatogenèse) + Tissu interstitiel I Du sexe génétique au sexe phénotypique A : Les étapes de la différenciation sexuelle Définition : C est l ensemble des phénomènes assurant l apparition des caractères sexuels distincts des deux sexes pendant le développement embryonnaire puis au moment de la puberté. Testostérone C : Le testicule producteur de spermatozoïdes 1) Anatomie du testicule Un testicule comprend 200 lobules Lobule---> 4 à 5 tubes séminifères ---> spermatozoïdes ---> Tissu interstitiel ---> testostérone 2) Formation des spermatozoïdes : spermatogenèse Un spermatozoïde provient de la transformation d une cellule germinale (ou souche) en 74 jours. On distingue 3 étapes : - Mise en place de l appareil reproducteur indifférencié (jusqu à 7 semaines) L appareil reproducteur est identique pour les deux sexes et il comprend : -> Une paire de gonades indifférenciées -> Un conduit urogénital pair= canal de Wolff (à vocation masculine) -> Un conduit génital pair = canal de Müller (à vocation féminine) - 2 e étape : différenciation des gonades (7 e semaine) -> Chez l homme : les gonades se différencient en testicules puis les canaux de Wolff se différencient en canal déférents, épididyme et glandes annexes (vésicules séminales). Les canaux de Müller disparaissent. -> Chez la femme : les gonades se transforment en ovaires puis les canaux de Müller se transforment en trompe et utérus. Les canaux de Wolff disparaissent. - 3 e étape : Différenciation de l appareil génital externe (7 e à 32 e semaine)

3 Le tubercule génital se développe pour donner le pénis chez l homme et reste de petite tailler pour donner le clitoris chez la femme. Schéma (**) - 4 e étape : la puberté Vers 11 ans, l appareil génital est différencié mais immature. Il subit une maturation à la puberté pour devenir fonctionnel. Les conséquences sont que d une part l individu devient fertile et que d autre part les caractères sexuels secondaires apparaissent. B : Le contrôle de la différenciation - Contrôle génétique initial La différenciation des gonades en testicules est déterminée par un gêne architecte du chromosome Y : le gêne SRY. Ce gêne code pour une protéine appelée TDF qui contrôle l expression d autres gênes à l origine du testicule. - Contrôle hormonal induit ETUDE DE DOCS BILAN : (**) Gêne SRY TDF Cellules de Leydig Gonades indifférenciées Testicules Cellules de Sertoli II Régulation de l axe gonadotrope féminin L appareil reproducteur féminin comprend 2 ovaires (gonades), un utérus et des voies génitales (vagin, col de l utérus). Son fonctionnement est marqué par l existence de cycles dont la durée est de 28 jours chez la femme pubère A : Contrôle des cycles sexuels par l ovaire a Le cycle ovarien (ou évolution folliculaire) 1) Les cycles sexuels sont synchrones Définition : Follicule ovarien : c est une structure qui comprend : - 1 ovule (ovocyte 1 car bloqué en méiose 1) entouré d une couche de cellules folliculaires (granulosa) et protégé par une thèque très vascularisée. (*) Phase préovulatoire Phase post ovulatoire 1 jour (phase folliculaire) 14 jours (phase lutéale) 28 jours règles OVULATION -Avant l ovulation : un follicule, le follicule dominant, se développe (mitose+augmentation de volume des cellules) puis se creuse (follicule mûr ou cavitaire) - L ovulation au 14 e jour, l ovocyte achève sa méiose et le follicule l expulse dans les trompes - Après l ovulation, les cellules folliculaire restantes se réorganisent en corps jaune qui fonctionne 14 jours puis régresse. TESTOSTERONE - Développement des voies genitales mâles - Développement des caracteres sexuels (puberté) AMH Destruction des canaux de Müller b Le cycle utérin - Le cycle utérin dure 28 jours et se déroule en 2 étapes : --> Phase proliférative : développement de la partie muqueuse (endomètre) de l utérus jusqu au 14 e jour.

4 --> Phase sécrétoire : invagination de la paroi utérine, spiralisation des vaisseaux sanguins (augmentation de la surface et afflux sanguin). Production d un mucus assurant la fixation de l embryon. - Manifestation pour la femme : les règles ou menstruation. Si la fécondation n a pas lieu, l endomètre est éliminé, ce qui provoque une hémorragie d environ 5 jours. B : Contrôle du fonctionnement ovarien par l axe hh 1) L ovaire est contrôlé par 2 gonadostimulines hypophysaires : FSH et LH c Les autres cycles - Le col de l utérus n est ouvert qu à l ovulation. En effet, la glaire cervicale le protège contre les infections pendant tous les autres. - La température corporelle est d environ 36,5 C en phase pré-ovulatoire. Elle passe à 37,5 C après l ovulation. BILAN : Les cycles se superposent tous sur une durée de 28 jours. On en déduit qu il existe des communications en particulier entre l ovaire et l utérus. L axe hh est également présent chez la femme et secrète les mêmes hormones La FSH est l hormone Folliculo-Stimulante. Elle stimule la croissance et la maturation du follicule et donc la production d oestradiol pendant la phase préovulatoire. La LH est l hormone lutéinisante. Elle provoque l ovulation (pic du 14 e jour) puis stimule la transformation du follicule en corps jaune pendant toute la phase post ovulatoire. 2) L hypophyse est contrôlée par l hypothalamus 2) Le synchronisme des cycles provient d une action hormonale - Expériences (voir fiche 11/04/06) Déductions : --> l ovaire contrôle le cycle utérin --> l ovaire contrôle l utérus par l intermédiaire d hormones. Les hormones ovariennes sont l oestradiol et la progestérone. --> L œstradiol est produite par le follicule puis par le corps jaune. La progestérone est produite uniquement par le corps jaune. BILAN OVAIRES oestradiol progestérone + + UTERUS L hypothalamus produit de façon pulsative (par pics) une neuro hormone : la GnRH (Gonadotropin Releasing Hormon) qui stimule l hypophyse, donc la production de FSH et LH. 3) Le contrôle en retour de l ovaire sur l axe hh L oestradiol régule la production de LH par un rétrocontrôle négatif L injection d une faible quantité d oestradiol provoque la baisse de la production de LH (contrôle négatif). L injection d une forte concentration d oestradiol provoque une augmentation de la production de LH (contrôle positif) L alternance des 3 phases du cycle ovarien (phase pré-ovulatoire, ovulation et phase post ovulatoire) provient de l alternance de 3 rétrocontrôles (négatifs, positifs, négatifs) sur l axe hh. --> BILAN (***) <---

5 III Maîtrise de la reproduction humaine A : Régulation des naissances - Définition : Contraception : Ensemble des méthodes destinées à empêcher la fécondation tout en permettant les rapports sexuels. - Définition : Contragestion (IVG) : Ensemble des méthodes destinées à empêcher la nidation d un embryon déjà formé dans l utérus. 1) Par la contraception naturelle - Retrait ou coït interrompu : il s agit pour l homme de se retirer du vagin juste avant l éjaculation. (taux d échec : env. 30%) - Méthode des températures (taux d échec : env. 3 à 10 %) : Elle repose sur la durée de vie des gamètes (spermatozoïdes 4 à 5 jours ; ovule 1 à 2 jours) 2) Par la contraception et la contragestion mécanique - Le préservatif masculin évite l écoulement du sperme et préserve du SIDA a La pilule contraceptive On constate sur le graphique que la prise de pilule stoppe le pic de LH et donc l ovulation. Or on sait que la pilule est une mélange de progestérone et d oestradiol. L absence du pic de LH provient de l absence de pic d oestradiol, donc de développement folliculaire. L absence de développement folliculaire provient d un faible taux de FSH dû à un contrôle négatif exercé par la pilule sur l axe hh. (**) PILULE OESTRO-PROGESTATIVE FAIBLE TAUX DE FSH PAS DE DEVELOPPEMENT FOLLICULAIRE PAS DE PIC DE LH - Le diaphragme féminin est une petite coupelle en caoutchouc que l on place au niveau du col de l utérus. - Le stérilet est un dispositif intra-utérin qui empêche la nidation de l embryon. PAS D OVULATION 3) Par la contraception et la contragestion chimique CONTRACEPTION La contraception hormonale s appuie sur les connaissances du déterminisme hormonal de la physiologie sexuelle. - La pilule atrophie également l endomètre et rend imperméable la glaire cervicale

6 b La pilule contragestive (RU-486) La RU-486 est une molécule de synthèse dont la forme ressemble à celle de la progestérone. A la manière d une fausse clé, elle bloque les récepteurs de la progestérone dans les cellules de l utérus et l empêche ainsi d agir. - En période ovulatoire, la glaire cervicale est suffisamment lâche pour laisser passer les spermatozoïdes et un ovule. Ces cellules fusionnent pour donner une cellule oeuf dont les divisions successives formeront l embryon. - L embryon se niche dans l utérus au 7 e jour et forme avec lui une ébauche de placenta. B : Infertilité et procréation médicalement assistée 1) Les causes de l infertilité - 1 couple sur 20 est stérile en France. 30% d origine féminine, 20% d origine masculine, 35% à cause d une incompatibilité et 15% d origine inconnue. -Chez l homme : spermatozoïdes absents, peu nombreux ou mal formés. - Chez la femme : absence d ovulation lié à un problème de régulation hormonal ou obstruction des trompes. 2) L insémination artificielle (IA) En cas d absence de spermatozoïdes chez l homme, on dépose les spermatozoïdes d un donneur directement dans l utérus au moment de l ovulation. 3) La fécondation in-vitro et le transfert d embryon (FIEVETE) - On l utilise dans le cas où la femme ovule normalement mais dont les trompes sont bouchées. - Il s agit d obtenir in-vitro un oeuf à partir d ovules et de spermatozoïdes du couple. On redépose ensuite quelques embryons au stade 16 cellules dans l utérus de la mère. IV De la fécondation à la naissance A : La fécondation et la nidation B : Le fonctionnement du placenta 1) Le placenta producteur d hormones - Dès sa formation, le placenta produit une hormone que l on peut détecter dans les urines (test de grossesse) : la HCG (Hormone Gonadochorionique). - Le rôle de la HCG est de stimuler la production d oestradiol et de progestérone par le corps jaune (son rôle est donc similaire à celui de LH et FSH). Comme la progestérone et l oestradiol stimulent le développement et le maintient de l utérus, les règles sont stoppées pendant 9 mois. - La HCG agit en réalité pendant les 3 premiers mois. Ensuite le corps jaune se maintient seul comme le montre la figure 19 (**). 2) Le placenta surface d échange - Le placenta joue le rôle de filtre entre le sang maternel et le sang foetal. Il permet ainsi les échanges entre la mère et le foetus via le cordon ombilical. C : Le suivi de la grossesse Pendant toute la période de la grossesse, la femme et le fœtus sont surveillés grâce à différents moyens d investigation : Trois examens échographiques : ils permettent de suivre la croissance du foetus, la formation des organes et de déceler certaines anomalies graves. Si le risque se justifie, un diagnostique prénatal est proposé. On recueille soit les cellules foetales dans le liquide amniotique (amniocentèse) soit dans le placenta (choriocentese) En cas de dépistage d anomalie grave du foetus, on peut proposer aux parents une IVG thérapeutique.

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