CH1 LA PROCREATION PLAN I. PRODUCTION DES SPERMATOZOÏDES COMMUNICATION HORMONALE II. PRODUCTION DES OVULES

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1 CH1 LA PROCREATION INTRODUCTION Les organes génitaux produisent des gamètes, ovules et spermatozoïdes qui se rencontrent lors de la fécondation, dans les trompes utérines. Chez la femme, le cycle menstruel dure 28 jours : de 0 à 4 : règles et le 14 j l ovulation. Chez l homme il ne semble pas exister de cycle sexuel. Comment sont produits les gamètes féminins et masculins, sous quel contrôle? L individu provient d une cellule œuf, ovule fécondé par un spermatozoïde, qui se divise et se transforme en embryon puis en fœtus. Embryon et fœtus se développent dans l utérus, qui cesse son cycle. Comment est contrôlée la fécondation, puis la grossesse dans l organisme? Comment les naissances peuvent-elles être contrôlées par le couple? Comment la procréation peut-elle être assistée dans les cas d infertilité? PLAN I. PRODUCTION DES SPERMATOZOÏDES COMMUNICATION HORMONALE II. PRODUCTION DES OVULES III. SYNCHRONISATION DE L UTERUS AVEC L OVAIRE IV. MAITRISE DE LA PROCREATION CONCLUSION

2 I : PRODUCTION DE SPERMATOZOÏDES DANS LES TESTICULES retour plan Comment sont produits les spermatozoïdes par les glandes génitales masculines? A. FABRICATION DES SPERMATOZOÏDES 1. Les spermatozoïdes : sont de petites cellules avec peu de cytoplasme, un gros noyau et un flagelle mobile, qui transportent l information génétique. ( SPZ/ml ; 5 ml de sperme par éjaculation) 2. Produits par paroi des tubes séminifères des testicules : lors de la spermatogenèse, puis ils migrent dans la lumière du tube séminifère, s accumulent dans l épididyme et sont expulsés par le canal déférent à l éjaculation. 3. A partir de la puberté : ils sont fabriqués en continu, jusqu à la fin de la vie. B. CONTRÔLE DE LEUR PRODUCTION 1. Par la testostérone : sécrétée par les cellules de Leydig, qui stimule la spermatogénèse et la puberté. 2. Par LH : gonadostimuline sécrétée par l hypophyse qui stimule la sécrétion de testostérone. 3. Par FSH : gonadostimuline sécrétée par l hypophyse qui stimule directement la spermatogénèse. 4. Par GnRH : neurohormone sécrétée par l hypothalamus qui stimule la sécrétion de LH et FSH 5. Maintient du taux de testostérone grâce au rétrocontrôle : la testostérone transportée par le sang freine l hypophyse : moins de GnRH, de LH et de FSH sont sécrétées. Cette action est appelée rétrocontrôle négatif de la testostérone sur le complexe hypothalamo-hypophysaire. La conséquence des stimulations hormonales hypothalamo-hypophysaires (GnRH, LH, FSH) et du rétrocontrôle négatif (T) est une oscillation perpétuelle des taux hormonaux entre mini et maxi, tout en conservant un taux moyen stable. Ce taux moyen stable assure une production constante de spermatozoïdes. BILAN : La spermatogénèse s effectue dans les tubes séminifères, grâce à stimulation par la testostérone et par FSH ; la sécrétion de testostérone par les cellules interstitielles est stimulée par LH. La neurohormone hypothalamique GnRH active la sécrétion des deux gonadostimulines. Le rétrocontrôle négatif de la testostérone sur le complexe hypothalamo-hypophysaire est à l origine de la constance des taux hormonaux.

3 REGULATION DE LA FONCTION DE REPRODUCTION CHEZ L HOMME retour Complexe hypothalamohypophysaire GNRH Hypothalamus G n R H Hypophyse Rétroaction négative RC- FSH : stimule la spermatogénèse F S H L H LH : Stimule la sécrétion de testostérone par les cellules de Leydig Tubes séminifères TESTICULE Cellules de Leydig (Tissu interstitiel) SPERMATOGENESE Testostérone S p e r m a t o z o ï d e s T e s t Mise en place o et maintien des caractères ssexuels secondaires t é r o n e

4 Remarque sur la communication hormonale : retour cellule endocrine vaisseau sanguin hormone récepteur spécifique cellule cible réponse cellulaire d amplitude variable stimulation de la cellule endocrine Hormone : Molécule produite par une cellule (tissu, glande) endocrine. L hormone atteint ses cellules cibles par la voie sanguine. La fixation de l hormone sur les récepteurs spécifiques des cellules cibles permet de modifier l activité de celles-ci. Cellule endocrine : Cellule dont la sécrétion (hormone) se déverse dans la lymphe (liquide des espaces intercellulaires) ; ensuite cette sécrétion est distribuée à tout l organisme par la voie sanguine.

5 II : PRODUCTION D OVULES retour Dans le cycle menstruel, l activité de l ovaire se manifeste le 14 jour par l ovulation. Comment est produit cet ovule? Comment contrôlée cette production? A. ORGANISATION DE L OVAIRE Les ovules, appelés à ce stade «ovocytes», sont contenus dans des follicules, logés dans l ovaire Chaque follicule est un ensemble cellules folliculaires plus ou moins nombreuses, entourant 1 ovocyte (paroi, membrane, cytoplasme, noyau). A chaque nouveau cycle, les follicules se transforment : Quelques follicules primaires, ne contenant qu une couche de cellules folliculaires, se développent en follicules secondaires (= pleins), contenant plusieurs couches de cellules folliculaires, puis se transforment en follicules tertiaires (=cavitaires), possédant une cavité folliculaire. Un des follicules cavitaires se développe en follicule mûr, dit follicule de «GRAFF», qui ovulera. Les autres follicules dégénèrent. Dans le follicule mûr, les cellules folliculaires se répartissent en : granulosa sécrétrice d hormones thèque interne sécrétrice d hormones thèque externe contractile L ovocyte est entouré d une paroi épaisse, la zone pellucide, accolée à la membrane cellulaire.

6 Ovaire Ovulation Jeune follicule cavitaire recruté Follicule cavitaire sélectionné Ovocyte 1 Noyaux des cellules folliculaires (granulosa) Ovocyte 2 Follicule secondaire Follicule primaire Follicule de De Graaf Avant le début du cycle J 1 Phase folliculaire = phase de maturation des follicules Cavité folliculaire J 14 Thèque interne et externe Corps jaune Noyau de l ovocyte 1 Phase du corps jaune = Phase lutéale Ovocyte 1 J 28 Cytoplasme de l ovocyte 1 Régression du corps jaune Organisation du gamète Schéma des étapes du cycle ovarien Source : banque de schéma de l académie de Dijon.

7 B. ETAPES DU CYCLE OVARIEN ET DE SES SECRETIONS retour 1. Phases du cycle Phase folliculaire = pré-ovulatoire : du 0 au 14 j : Plusieurs follicules cavitaires grandissent, puis un seul se développe rapidement. Quelques follicules primaires commencent leur croissance sur plusieurs mois. Ovulation : 1 ovocyte par cycle : 14 j : Le follicule de GRAFF expulse son ovocyte. Phase lutéale = post-ovulatoire : du 14 au 28 j : Le follicule de GRAFF, une fois vidé de son ovocyte, se transforme en corps jaune. Il grandit jusqu au 21 jour puis régresse jusqu au 28 jour. 2. Variations cycliques des hormones ovariennes En phase folliculaire, les cellules de la thèque interne et de la granulosa sécrètent des œstrogènes. Plus le nombre de cellules folliculaires augmente, plus la sécrétion d œstrogènes augmente. L augmentation du nombre de cellules folliculaires provoque l augmentation des taux sanguins d œstrogènes. Après le 8 jour, malgré la dégénérescence des autres follicules cavitaires, la sécrétion d œstrogènes continue d augmenter grâce à la forte croissance du follicule de GRAAF. En phase lutéale, les cellules lutéales secrètent de la progestérone et des œstrogènes. La croissance du corps jaune du 14 au 21 j provoque l augmentation des taux sanguins de progestérone et d œstrogènes. La régression du corps jaune du 21 j au 28 j, provoque la baisse des taux de progestérone et d œstrogènes

8 C. CONTROLE DU CYCLE OVARIEN retour Les follicules et les hormones ovariennes varient cycliquement : Comment sont contrôlés ces cycles? Observations cliniques : Lorsque le complexe hypothalamo-hypophysaire ne fonctionne plus, le cycle ovarien se dérègle ou s arrête. Lorsque l ovaire ne fonctionne plus ou est enlevé, les sécrétions hypothalamo-hypophysaires sont modifiées. L ovaire et complexe hypothalamo-hypophysaire sont donc en interaction dans le contrôle du cycle ovarien. 1. Contrôle hypophysaire du cycle ovarien L hypophyse sécrète 2 gonadostimulines contrôlant l ovaire : FSH = Folliculo Stimuling H, LH = Lutéinisante H 0/14 j : l augmentation de sécrétion de FSH par l hypophyse élève le taux sanguin de FSH : cette augmentation du taux stimule la croissance des follicules et la sécrétion d œstrogènes. 13,5 j : l augmentation forte et rapide de sécrétion de LH par l hypophyse provoque le pic de LH, taux élevé et bref ; qui déclenche l ovulation, transforme le follicule en corps jaune, sécréteur de progestérone et d œstrogènes 2. Contrôle hypothalamique de l hypophyse L hypothalamus sécrète une neurohormone dans le sang : la GnRH = GONADO-RELEASING H, qui stimule la sécrétion de FSH et LH par les cellules hypophysaires. L augmentation du taux sanguin de GnRH en phase folliculaire provoque l augmentation des taux sanguins de FSH et de LH en début de cycle ; le pic de GnRH au 13 j provoque le pic de LH et de FSH.

9 Progestérone (ngxml -1 ) Œstradiol (pgxml -1 ) Sécrétions des hormones hypophysaires et ovariennes au cours du cycle sexuel retour Augmentation FSH FSH LH (mui xml -1 ) RC+ Pic de LH LH 4 FSH 0 J0 J5 J7 J14 J21 J28 RC- Stimulation des follicules + + RC- transformation en corps jaune J0 J5 J7 J14 J21 J28 Sécrétion O sécrétion P + O chute des taux P+O Progestérone Oestradiol J0 J5 J7 J14 J21 J28 0

10 3. Rétrocontrôle de l ovaire sur le complexe HT-HP retour En petite quantité les œstrogènes freinent les sécrétions de LH, FSH, GnRH : RC- de O sur HT-HP En forte quantité les œstrogènes stimulent les sécrétions de LH, FSH, GnRH : RC+ de O sur HT-HP Quelle que soit sa quantité, la progestérone freine les sécrétions de LH, FSH, GnRH. RC- de O sur HT-HP 4. Influences externes sur le cycle ovarien Les autres régions du cerveau communiquent par leurs neurotransmetteurs avec l hypothalamus : suivant les stimulations de l environnement ou l état interne de l organisme, ils accélèrent ou freinent la sécrétion de GnRH, ce qui a pour conséquence de réduire ou d allonger la période folliculaire et ainsi de décaler l ovulation. 5. Chronologie des interactions ovaire hypothalamus hypophyse pour le contrôle du cycle ovarien. 0/4j GnRH, FSH : Follicules ovariens : taux d œstrogènes. 4/7j Petite quantité O RC - sur HTHP : FSH : dégénérescence des follicules sauf follicule dominant. 7/12j Forte croissance follicule dominant par auto stimulation : taux sanguin O. 13j Pic O RC+ sur HT-HP : LH, FSH, GnRH. 14j Pic LH = déclenchement ovulation + transformation F en CJ : ovaire sécrète P + O 14/21j CJ : taux de P : RC Ŕ de P sur HT-HP : FSH, LH, GnRH 21/27j Le corps jaune plus stimulé par LH, FSH se réduit : la sécrétion de P + O s arrête. 0/4j RC Ŕ de P sur HP s arrête : l hypophyse n est plus freinée : FSH est à nouveau sécrété BILAN : le complexe HT-HP stimule la croissance des follicules ovariens. Le follicule mûr stimule le complexe HT-HT par une forte dose d œstrogènes (RC+) qui répond par le pic de LH déclencheur de l ovulation. Par sa production de progestérone, l ovaire freine de complexe HT jusqu au nouveau cycle.