1 Le cycle utérin

URL source du document
www.lucieberger.com/svt
Document
REGULATION DE L'AXE
GONADOTROPE CHEZ LA FEMME
Trouve-t'on, dans le fonctionnement de l'appareil génital de la femme, des mécanismes
régulatoires hormonaux comparables à ceux de l'homme?
1 Le cycle utérin
La menstruation est le phénomène le plus visible du fonctionnement cyclique de l'appareil génital
féminin. Quelle est l'origine et la signification de ce flux sanguin émis au niveau de la vulve?
La menstruation ("menstruus" = mensuel), communément appelée "règles", correspond à un
écoulement de sang incoagulable, de mucus et de fragments de la muqueuse utérine ou
endomètre. D'une durée de 3 à 7 jours, ce phénomène survient tous les 25 à 35 jours (un cycle
a une durée de 28 jours en moyenne): le début du cycle débute au 1er jour des règles et
s'achève au jour précédant la réapparition des règles qui marque le début du cycle suivant.
La menstruation correspond à un délabrement de l'endomètre. Dès la fin des règles, la
muqueuse se reconstitue.
1.1 ANALYSE DE COUPES MICROSCOPIQUES D'UTERUS:
Chez la femme, l'utérus est un organe impair médian, de 6 à 8 cm de long, situé dans
la cavité pelvienne entre la vessie et le rectum. Creusé d'une cavité, sa base est
bombée et reçoit latéralement les trompes de Fallope droite et gauche; le corps utérin
s'ouvre sur le col.
L'étude ci-dessous établit des liens, comme dans le chapitre "Régulation chez l'homme",
avec le portail "Histologie fonctionnelle des organes" du Service d'Histologie et
d'Embryologie moléculaires du Professeur Jacqueline TROUILLAS - Faculté de Médecine
Laennec - Université Claude Bernard - Lyon 1 France - Nicole VACHERET Maître de
Conférences Praticien Hospitalier.
1.1.1 Première phase du cycle (1er au 13e jour): la phase folliculaire
Une coupe d'utérus observée au faible grossissement (x10) permet de reconnaître la
cavité utérine (CA), l'endomètre de nature muqueuse (EN) formé d'une zone
fonctionnelle (ZF) et d'une zone résiduelle (ZR), le myomètre de nature
musculaire(MY); les glandes utérines (gl) petites et droites.
Une vue agrandie (x200) révèle la forme des glandes utérines (gl) rectilignes et
étroites du chorion (Ch) au cours de la 1ère phase du cycle, avec la cavité utérine
(CA), l'épithélium de surface (Ep).
Au microscope électronique à balayage (x 3 800), il est possible de voir l'épithélium
endométrial avec les microvillosités (Mv) apicales des cellules sécrétrices, les cils
(Ci) des cellules ciliées et un orifice glandulaire (Og)
1.1.2 Au début de la deuxième phase du cycle (juste après l'oestrus - 14e jour): la
phase lutéinique
La zone fonctionnelle de l'endomètre s'est beaucoup développée et contient des
glandes (gl) volumineuses et contournées bordées d'artérioles (ar) spiralées: ces
structures peuvent être observées sur une coupe au faible grossissement (x60).
1.1.3 En fin de cycle (proche du 28e jour):
Une préparation observée au moyen grossissement (200) montre une glande utérine
(GL) très contournée avec des évaginations pointues du chorion (epc), une artériole
spiralée (AR). Les cellules excrètent du glycogène coloré ici en vert pâle dans la
lumière glandulaire.
Vous réaliserez des dessins schématisés de la muqueuse à différents
moments du cycle menstruel à partir de vos observations, en représentant notamment
les glandes et les artères. Vous les placerez au-dessus d'un axe des temps, en
respectant la même échelle afin de montrer l'évolution de l'endomètre au cours du
temps.
1.2 LE RÔLE DE L'UTERUS:
Toutes ces modifications structurales et fonctionnelles sont destinées à permettre
l'implantation de l'embryon dans la muqueuse utérine (nidation).
L'endomètre a ainsi deux destinées possibles:
o
o
au cas où une fécondation s'est produite dans les trompes, celui-ci va se
maintenir pendant toute la durée de la gestation (grossesse),
en l'absence de fécondation les structures gestatives mises en place pendant le
cycle menstruel se délabrent: c'est la menstruation (règles).
2 Le cycle ovarien
Comme le testicule, l'ovaire est une glande à double titre: il produit d'une part les gamètes
femelles, il sécrète d'autre part les hormones ovariennes (oestrogènes et progestagènes).
Etudions d'abord sa structure et sa fonction gamétique.
ANALYSE DE COUPES MICROSCOPIQUES D'OVAIRE
L'étude réalisée ci-dessous, comme dans le cas de celle du testicule, offre des liens vers
le portail du Département d'Histologie et d'embryologie de la faculté Universitaire
FUNDP de NAMUR. Choisir la rubrique "Histologie spéciale humaine - Appareil génital
féminin".
2.1.1 Coupe
d'ovaire de
lapine: vue
générale
(faible
grossisseme
nt)
L'ovaire est
un organe
formé de deux zones:
o
le cortex bordé d'un épithélium en continuité avec le péritoine,
composé d'un tissu conjonctif dense en cellules: il héberge les follicules
ovariens et les corps jaunes,
o la médullaire, zone conjonctive et vasculaire.
2.1.2 Les follicules:
o
o
o
o
o
les follicules primordiaux, de petite taille (25 à 50 µm) contiennent
une grande cellule sphérique nucléolée, l'ovocyte I (à 2n chromosomes)
entouré de quelques cellules folliculaires et d'une membrane basale.
les follicules primaires: l'ovocyte a grossi, il est entouré d'une assise
complète de cellules folliculaires.
les follicules secondaires: le cytoplasme de l'ovocyte se charge de
vacuoles lipidiques, il est entouré de plusieurs couches de cellules
folliculaires (granulosa). Une zone pellucide entoure le futur gamète
femelle.
les follicules tertiaires ou cavitaires: plus gros encore, le follicule
s'entoure d'une thèque interne granuleuse et d'une thèque externe
fibreuse. La granulosa se perce d'une cavité, l'antrum, rempli de liquide
folliculaire. L'ovocyte est rejeté vers la périphérie, relié par un isthme:
le cumulus.
le follicule mûr de De Graaf: le cumulus est un fin pédoncule qui va
se rompre à la ponte ovocytaire. La cellule sexuelle terminera sa
méiose et deviendra ovocyte II. Entouré d'une couronne radiaire de
cellules folliculaires, il sera propulsé, après rupture de la paroi du
follicule, dans la cavité péritonéale où il sera capté par le pavillon de la
Trompe.
2.1.3 Le corps jaune:
Après l'ovulation, le follicule se transforme en corps jaune. L'antrum se
comble de cellules folliculaires, qu'on appelle cellules lutéales.
2.1.4 Les corps blancs:
En l'absence de gestation, le corps jaune dégénère en corps blanc.
2.1.5 Les follicules atrétiques: sur les 400 000 follicules primordiaux que
compte la fille avant la puberté, tous ne subissent pas l'évolution complète cidessus. Au cours de chaque cycle de nombreux follicules involuent et leur
ovocyte disparaît.
Vous ferez une étude graphique de différents clichés mis au point
sur l'ovaire pour illustrer cette étude morphologique. Vous annoterez vos
dessins à l'aide du texte.
3 Le cycle des hormones ovariennes
3.1 NATURE DES RELATIONS ENTRE LES OVAIRES ET
LEURS EFFECTEURS (utérus par exemple)
3.1.1 Expériences chez la souris:
Trois souris femelles de même masse et au même point de leur cycle sexuel
sont soumises, à une date donnée, à diverses opérations. Ces souris sont
comparées à des souris témoins 4. Le tableau ci-après relate les expériences et
leurs résultats:
OPERATION SUR
LES OVAIRES
Souris 1
Souris 2
Souris 3
Ablation
Ablation puis
greffe sous la
peau
Ablation
INJECTION
INTRAMUSCULAIRE
Souris 4
Oestradiol
(oestrogène)
ASPECT DES
CORNES UTERINES
MASSE DES
CORNES UTERINES
CYCLE SEXUEL
42 mg
110 mg
125 mg
Aucun
Développement
Développement
Développement
développement
de la muqueuse
cyclique de la
cyclique de la
de la
utérine sans
muqueuse
muqueuse
muqueuse
variation
utérine
utérine
utérine
cyclique
3.1.2 Observation chez la vache:
On mesure les variations des taux d'hormones ovariennes au cours du cycle
oestrien de la vache (graphe ci-dessous) et on apprécie l'influence de ces
hormones sur l'activité mitotique de la muqueuse utérine pendant ce cycle
(tableau ci-dessous).
JOURS DU
CYCLE
1
2
3
110 mg
HAUTEUR
NOMBRE DE
DE LA
MITOSES
MUQUEUSE
Moyenne
Rares
"
+
Augmente
++
JOURS DU
CYCLE
12
13
14
HAUTEUR
NOMBRE
DE LA
DE MITOSES
MUQUEUSE
"
"
"
-
4
5
6
7
8
9
10
11
"
"
"
"
"
"
"
"
+++
++
+
-
15
16
17
18
19
20
21
Maximale
Diminue
"
"
"
"
"
-
VARIATION DE L'EPITHELIUM DE SURFACE DE LA MUQUEUSE UTERINE
Légende: - absence de mitose, + faible nombre de mitoses, ++ mitoses marquées, +++ mitoses très marquées
Vous représenterez, sur un graphe à deux ordonnées, l'évolution
des deux paramètres considérés ci-dessus:


en fixant arbitrairement que chaque croix correspond à un nombre
moyen de 10 mitoses pour 100 cellules sur une ordonnée,
en évaluant aussi en % la hauteur de la muqueuse sur l'autre
ordonnée: vous tacherez d'intégrer les variations structurelles des
glandes utérines (étudiées dans le § 1.1.1 pour rendre votre graphe
plus lisible).
Quelles corrélations peut-on établir entre ces variations et celles des taux
plasmatiques des hormones ovariennes: posez en hypothèse le rôle respectif de
chacune des deux hormones. Dégagez les événements caractéristiques de la
phase folliculaire d'une part, de la phase lutéale d'autre part.
On peut résumer ainsi les principales actions des hormones ovariennes:


Oestrogènes:
 apparition et développement des caractères sexuels secondaires
à la puberté, maintien de ceux-ci chez l'adulte,
 prolifération (action mitotique) de la muqueuse utérine et de la
muqueuse vaginale à chaque cycle,
 sécrétion des glandes du col,
 actions sur les glandes mammaires,
 rétention d'eau et d'ions (oedèmes) dans les tissus.
Progestagènes:
 stimulation de l'endomètre: les glandes muqueuses deviennent
contournées et sécrètent du glycogène, les artérioles se
spiralisent congestion),
 stimulation des glandes du col,
 stimulation des acini mammaires (glandes qui fabriquent le lait),
 augmentation légère de la température interne.
 Les progestagènes ne sont véritablement actifs que si les tissuscibles ont été sensibilisés à l'action des oestrogènes: les deux
catégories d'hormones agissent en synergie.
3.2 LES SECRETIONS OVARIENNES
2.2.1 Variations au cours du cycle oestrien:
Chez la femme, les variations moyennes de sécrétion des oestrogènes
(oestradiol) et des progestagènes (progestérone) se présentent ainsi:
2.2.2 Les cellules sécrétrices:
Pendant la phase folliculaire, les oestrogènes sont sécrétés par les
cellules de la thèque interne et de la granulosa des follicules. Puis l'un
de ceux-ci devient dominant: il inhibe le fonctionnement des autres et
assure la totalité de la production des oestrogènes.
Après l'ovulation le follicule mûr se transforme en corps jaune: il produit des
oestrogènes et des progestagènes pendant la phase lutéale.
La régression du corps jaune explique la chute des sécrétions hormonales en
fin de cycle et, par voie de conséquence, le délabrement de la muqueuse
utérine.
Par contre, s'il y a fécondation, le corps jaune se maintient pendant les 2/3 de la
gestation.
4 La commande hypothalamo-hypophysaire des sécrétions
ovariennes:
Nous avons vu que chez l'homme le fonctionnement testiculaire nécessite la stimulation du
complexe hypothalamo-hypophysaire. Chez la femme ce système intervient aussi, avec les mêmes
hormones. Comment ces dernières sont-elles à l'origine d'une activité cyclique de l'appareil
génital féminin?
4.1 VARIATIONS DES TAUX PLASMATIQUES DES
GONADOSTIMULINES AU COURS DU CYCLE OESTRIEN
4.1.1 Constatation:
Certaines tumeurs hypophysaires entraînent une baisse de la sécrétion des
gonadostimulines: des anomalies du cycle sexuel (absence d'ovulation,
disparition de la menstruation (aménorrhée), ...) en découlent.
Proposez une explication à ces troubles.
4.4.2 Rôle des gonadostimulines:
La FSH et la LH stimulent la croissance et la maturation du follicule
dominant qui commence à sécréter des oestrogènes.
Le pic de LH et, dans une moindre mesure, celui de FSH, déclenchent
l'ovulation 24 à 36 h plus tard (décharge ovulante).
La LH favorise la transformation du follicule ayant ovulé en corps jaune
et, par là-même, la sécrétion de progestagènes.
La diminution graduelle du taux plasmatique de LH entraîne la
dégénérescence progressive du corps jaune.
4.2 SECRETION PULSATILE ET CYCLIQUE DES
GONADOSTIMULINES
Les gonadostimulines sont déchargées dans le sang par intermittence
(sécrétion pulsatile). Chaque pulse provoque une augmentation immédiate de
la concentration sanguine. Celle-ci baisse ensuite au fur et à mesure de la
fixation de l'hormone par les cellules-cibles, sa dégradation et son élimination rénale.
A la différence de ce qui a lieu chez l'homme, la fréquence et l'amplitude des pulses ne
sont pas constantes au cours du cycle féminin.
A partir du document ci-contre, évaluez l'amplitude et la fréquence des
pulses au cours des trois stades du cycle.
4.3 LA GnRH de l'hypothalamus:
La fréquence des sécrétions des gonadostimulines dépend, comme chez
l'homme, de la libération également pulsatile de GnRH. Là encore, le rythme
de sécrétion de GnRH varie au cours du cycle comme le montre le document
ci-contre.
Essayez d'expliquer la corrélation entre les pulses de GnRH et ceux de LH.
Proposez un schéma fonctionnel résumant le système de commande du fonctionnement
ovarien.
C'est donc le caractère cyclique des sécrétions hormonales ovariennes et hypothalamohypophysaires chez la femme qui tranche avec l'apparente stabilité constatée chez
l'homme. Comment le système de régulation autorise-t'il de telles variations?
5 Le contrôle hypothalamique de la sécrétion des gonadostimulines
Existe-t'il, comme chez l'homme, un rétrocontrôle du complexe hypothalamohypophysaire?
5.1 QUELQUES OBSERVATIONS:
CAUSES
EFFETS
Ovariectomie provoquant la chute du taux
plasmatique des oestrogènes
Hausse des taux plasmatiques de FSH et LH
Injection de faibles doses d'oestradiol en
début de phase folliculaire
Baisse des taux plasmatiques de FSH et LH
A la ménopause provoquant l'effondrement
des taux plasmatiques d'hormones ovariennes
dû à la disparition des follicules ovariens
Augmentation considérable des taux de
gonadostimulines:
FSH (20 fois) - LH (3 à 4 fois)
Exploitez les observations réalisées ci-dessus pour préciser l'action des
hormones ovariennes sur le système de commande.
5.2 LES RETROCONTRÔLES EXERCES PAR L'OVAIRE ET
LE ROLE INTEGRATEUR DU COMPLEXE
HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE:
En fait, chez la femme, a lieu un jeu complexe de rétroactions:
o
o
la rétroaction est généralement négative: une hausse des taux hormonaux
ovariens est suivie d'une diminution de ceux des gonadostimulines. A l'inverse
, la détection d'une chute des taux hormonaux ovariens est suivie d'une
augmentation des taux de gonadostimulines. Cette rétroaction négative amortit
les variations anormales.
la rétroaction est positive avant l'ovulation au moment où la production
d'oestrogènes augmente considérablement. C'est alors que l'on assiste à la
décharge ovulante: les cellules hypophysaires, en présence de GnRH,
sensibilisées par ces doses élevées d'oestradiol, libèrent massivement la FSH et
surtout la LH.
Alors que chez l'homme la valeur de consigne est constante pendant la période
sexuelle, chez la femme, l'axe gonadotrope fonctionne par à-coup: la valeur de
consigne est périodiquement modifiée.
En vous servant des graphes des § 2.2.1 et 4.4.2 qui sont réalisés à la
même échelle, vous mettrez en évidence ces différents rétrocontrôles et vous
complèterez votre schéma fonctionnel demandé dans le § 4.3.