Féminin/masculin - Professeur Noyau

Corps humain et
santé : Devenir Homme
Femme
Les phénotypes masculin et féminin
objectif 1: comprendre comment
s'établit le phénotype sexuel ?
L’observation de la population humaine montre
l’existence de deux sexes, qui peuvent être définis à
divers niveaux : génétique, phénotypique, cérébral
ou encore social.
Divers caractères phénotypiques
distinguent les femmes des
hommes. Ces caractères
constituent le phénotype sexuel,
qui se construit progressivement
au cours d’une période qui va de
la fécondation à la puberté en
passant par le développement
embryonnaire et fœtal.
Comment caractériser un
individu de sexe féminin ou de
sexe masculin ?
Quelles sont les étapes de la
mise en place du phénotype sexuel ?
Quels sont les mécanismes qui gouvernent cette
mise en place ? Comment le sexe génétique
intervient­il dans cette mise en place ?
1 le dimorphisme sexuel :
2 anatomies
le site www.ikonet.com propose une bonne illustration
des données anatomiques. On peut donc s'en servir pour
bien repérer les différents organes.
Chez l'homme : deux gonades : les testicules
produisant les spermatozoïdes (spz) et les
hormones androgènes (principalement la
testostérone). deux épididymes, sortes de silos
à spz qui débouchent sur les canaux déférents.
Ceux­ci se rejoingent au niveau de la prostate
qui, avec les glandes séminales produit le
liquide spermatique.
L'urètre est le canal qui conduit le sperme vers
la sortie (éjaculation).
Chez la femme : deux gonades, les ovaires
produisant les hormones féminisantes et les
follicules (= ovocyte enveloppés d'une couche
+­ épaisse de cellules nourrices). Accolés aux
ovaires, les pavillon des trompes de fallope qui
sébouchent dans l'utérus.
Le col de l'utérus sépare celui­ci du vagin.
L'entrée du vagin est protégé par la vulve
(petites et grandes lèvres) surmontée du
clitoris, organe érectile hyper sensible et
Le dimorphisme sexuel désigne le degré de différences
morphologiques s entre mâles et femelles. Il peut être nul
(excepté les organes génitaux) comme chez le chat, le
rouge­gorge ou la mouche, ou très important comme
chez le gorille, le paon, l'éléphant de mer.
Cela dépend en fait du mode d'interaction social de
l'espèce : espèces avec mâle dominant + harem = mâle
grand, costaud, agressif ;
espèces avec couples stables partageant les soins des
jeunes (au moins en période de reproduction) = mâles et
femelles égaux physiquement ;
espèces où seule la femelle s'occupe des jeunes = elle
est souvent plus grande que le mâle (araignée, crapaud),
mais c'est moins évident.
Le dimorphisme peut être lié à la concurrence dans le
choix des partenaires (paon, merle, canard colvert, tous
plus « beaux » que les femelles).
Chez l'humain il existe un dimorphisme assez net mais
pas exagéré (plus franc que chez les chimpanzé, moins
fort que le gorille).
bizarrement absent des légendes d'ilustrations
"pédagogiques".
3 caryotypes et génotypes : la détermination
génétique du sexe
Au niveau chromosomique, la distinction masculin/
féminin se fait par les paires de chromosomes sexuels
XX (femelle) et X Y(mâle),
Des caryotypes « bizarres »
permettent de comprendre l'impact
de
ces chromosomes :
• XO syndrome de
Turner = un seul chr X détermine un
phénotype féminin, alors que XXY
(syndrome de Klinfelter) détermine
un
phénotype masculin => le chromosome Y fait la
différence.
• Le syndrome de Swyer :
Voici un cas rapporté chez deux sœurs âgées de 20 et
25 ans :
•phénotype : Organes génitaux externes féminins
normaux, seins peu développés, pas de règles. Ovaires
atrophiées Trompes et utérus normaux mais de petite
taille.
•caryotype : 46 chromosomes XY
•histologie : Les gonades ne présentent pas de signe de
différenciation, elles sont restées au stade pré­gonades
embryonnaires
•génétique : L'analyse (comparaison et traduction) d'un
gène nommé SRY, montre la présence d'une version
mutée.
de leur X un fragment de chr Y..
en résume : S'il y a le chr Y et ses gènes (fonctionnels)
, le corps se développe en masculin. Sinon la tedance
est aux féminin.
4 La formation du phénotype sexuel chez l'embryon
Entre la sixième et la dixième semaine de gestation,
l'embryon humain « construit » ses organes génitaux à
partir d'un ensemble d'organes embryonnaires.
1 description des transformations .
­ À la sixième semaine, des gonades indifférenciées
sont en place ainsi que deux paires de canaux (c. dde
Wolff et C ; de Muller) débouchant sur un orifice
commun avec le canal urinaire. Une petite
excroissance, le tubercule génital surmonte cet orifice.
Chez les embryons mâles : les gonades deviennent
testicules, puis les c. de Muller régressent et les C. de
Wolff se développent et forment les canaux déférents,
la prostate et les vésicules séminales ; le tubercule
génital devient
pénis.
Chez les embryon
femelle, les
gonades deviennent
Dans ce cas, on peut supposer que l'effet Y n'a pas ovaires, les c. de
Wolff régressent,
fonctionné, ce qui est confirmé par la présence sur Y
les c. de Muller
d'un gène SRY non fonctionnelle (mutation faisant
apparaître un codon stop). Donc en l'absence du gène forment les
trompes, l'utérus et
SRY, le phénotype est féminin.
le vagin, , le
tubercule devient
Il existe aussi des cas de personne XX avec des
phénotypes masculins : elles possèdent en fait, sur un clitoris.
­ Qu'est­ce qui orientent les
transformation ?
Un gène présent sur le chromosome Y, nommé Sry,
s'exprime vers la sixième semaine, entraînant la
transformation des gonades embryonnaires en
testicules.
Le testicule produit alors des hormones androgènes :
testostérone et hormone anti mullerienne (HAM), la
première contrôle le dvpt des c. de Wolff et du tubercule,
et la seconde fait régresser les c. de Muller.
En absence de chromosome Y et/ou de gène SRY
fonctionnel, les gonades se transforment spontanément
en ovaires, produisant des hormones féminisantes
(dans certains cas, la transformation en ovaire est
partielle, les rendant peu actifs)
2 liens avec les syndromes de Turner,
Kinfelter et Swyer.
Absence de Y = absence de SRY = féminisation (XX ou
X0)
absence de SRY = féminisation (Swyer)
présence de Y = masculinisation (XY ou XXY)
la chronologie de la différenciation
sexuelle (en plus détaillée) :
● Le jeune embryon est phénotypiquement indifférencié
Durant les 6 premières semaines de gestation l'appareil
génital a le même aspect dans les deux sexes. Il est
formé des crêtes génitales (futures gonades) et d'un
double système de canaux (canaux de Wolff et de
Müller).
● Le sexe génétique induit le sexe gonadique
­ Au cours de la 7e semaine, le gène SRY (Sex­
determining Region of Y chromosome) du chromosome
Y permet la synthèse de la protéine SRY qui, à son tour,
contrôle l'expression de plusieurs gènes permettant la
différenciation des crêtes génitales en testicules
(différenciation des cellules de Sertoli et de Leydig).
­ En l'absence du gène SRY les crêtes génitales se
différencient en ovaires à partir de le 8e semaine. Les
cellules ovariennes se multiplient puis se différencient en
follicules primordiaux dont le stock définitif est constitué
avant la naissance.
Sexualité et procréation
objectif 2 comprendre le
fonctionnement du système
reproducteur
Des organes au fonctionnement différent
1 du côté des mâles :
Les testicules produisent des spermatozoïdes, stockés
dans l'épididyme qui débouche dans le canal déférent.
Les deux canaux déférents reçoivent les sécrétions de
la prostate et des vésicules séminales puis rejoignent
l'urètre.
L'appareil reproducteur masculin a un
fonctionnement continu
­ Le testicule est formé de tubes séminifères
● Le sexe gonadique induit le sexe phénotypique
(2x800m) dont la paroi contient des cellules
À partir de la 9e semaine de gestation le testicule produit germinales (reproductrices). Ces dernières
deux hormones :
se divisent en permanence (mitoses puis
­ les cellules de Sertoli produisent l'hormone anti­
méiose) et produisent des spermatozoïdes
müllerienne (AMH) qui provoque la dégénérescence des entraînés dans les voies génitales.
canaux de Müller ;
­ Entre les tubes séminifères se trouvent des
­ les cellules interstitielles (cellules de Leydig) produisent cellules interstitielles (cellules de Leydig) qui
de la testostérone qui permet canaux de Wolff en voies
produisent une hormone : la testostérone.
génitales internes (organes génitaux externes
masculins.
2 Du côté des filles :
canaux de Müller sont à l'origine des voies génitales
Chez la femme les ovaires produisent des ovocytes
internes féminines (trompes, utérus et partie haute du
collectés par les trompes (pavillon + oviducte). Celles­ci
vagin) et les organes génitaux externes féminins se
débouchent dans l'utérus (organe de gestation). C'est un
différencient.
muscle creux, le myomètre, tapissé intérieurement d'une
● La puberté marque le début du fonctionnement de
l'appareil génital
La production d'hormones sexuelles, quasi inexistante
chez l'enfant, débute généralement entre 8 et 13 ans
pour les filles et 10 et 14 ans pour les garçons (c'est à
dire de manière très décalée par rapport à la
différenciation intra­utérine des organes génitaux). Elle
entraîne :
­ le développement des caractères sexuels primaires et
secondaires ;
­ l'apparition d'un comportement sexuel.
­ la production de gamètes.
muqueuse, l'endomètre. Il s'ouvre dans le vagin (organe
d'accouplement).
L'appareil reproducteur féminin a un fonctionnement
cyclique
Le cycle utérin
Les règles correspondent à l'élimination d'une partie de
la muqueuse utérine, ou endomètre. Elles marquent le
début d'un cycle (et durent environ 5 jours).
Immédiatement après, l'endomètre débute sa
reconstitution (épaississement, puis formations de
creux, développement de vaisseaux) qui s'achève au
21e jour. Il a alors l'aspect d'une dentelle très irriguée,
insdispensable à la nidation d'un éventuel embryon et
persiste jusqu'au 28e jour.
Le cycle ovarien
L'ovaire contient un stock de follicules (ovocyte +
cellules folliculaires) immatures.
­ À chaque cycle, une dizaine de follicules (sur environ
500 en activité depuis 2 mois) précavitaires poursuivent
leur développement tandis que les cellules folliculaires et
de la thèque produisent des hormones œstrogènes. Une
cavité (antrum), se forme au sein de la granulosa (stade
follicule cavitaire). À partir du 6e jour, seul le follicule
dominant poursuit son développement jusqu'au stade
follicule mûr (follicule de de Graaf), les autres
dégénèrent. Vers le 14e jour (mais c'est très variable) il
libère son ovocyte qui est capté par la trompe. C'est
l'ovulation qui marque la fin de la phase folliculaie (ou
pré­ovulatoitre).
­ La phase lutéinique (ou post­ovulatoire ou lutéale) dure
environ 14 jours. Après l'ovulation, ce qu'il reste du
follicule dans l'ovaire évolue en corps jaune formé de
cellules lutéales qui produisent deux hormones : des
Ces deux activités ne peuvent pas se produire en même
œstrogènes et de la progestérone. S'il n'y a pas
temps, ce qui impose un fonctionnement alterné
fécondation, le corps jaune dégénère (à partir du 25e
(cyclique).
jour).
Contrôle neuroendocrinien du fonctionnement des
appareils reproducteurs
L'appareil génital masculin a pour activité unique de
produire des gamètes, ce qui permet un fonctionnement
continu.
L'appareil génital féminin a une double activité :
­ produire des gamètes (phase folliculaire) ;
­ assurer une grossesse éventuelle (phase lutéinique).
● Le complexe hypothlamo­hypophysaire contrôle
les gonades
L'hypothlamus, situé à la base de l'encéphale, reçoit et
intègre des informations provenant de l'environnement
externe et interne. Il y répond en produisant, une neuro­
hormone : la gonadolibérine ou GnRH (gonadotropin
releasing hormone) qui agit sur deux populations de
cellules cibles de l'hypophyse libérant chacune une
gonadostimuline dans la circulation générale :
­ soit l'hormone lutéinisante ou LH (luteinizing hormone)
;
­ soit l'hormone folliculostimulante ou FSH ( follicle­
stimulating hormone ou folliculostimuline).
● Effet des gonadostimulines sur les testicules
La LH stimule les cellules de Leydig productrices de
testostérone qui est l'hormone masculinisante
nécessaire au développement des caractères sexuels
secondaires, à la spermatogénèse et à la libido.
La FSH, stimule les cellules de Sertoli dont le rôle
nourricier est nécessaire à la spermatogénèse.
Toute élévation du taux plasmatique de testostérone
inhibe la production de GnRH, LH et FSH ce qui
entraîne une diminution de la production de
testostérone. La testostérone exerce un rétrocontrôle
négatif sur le complexe hypothalamo­hypophysaire, ce
­ Un rétrocontrôle négatif en phase lutéinique
(15e au 28e jour). Le corps jaune produit des
œstrogènes et de la progestérone qui sont
nécessaires au développement de la
muqueuse et utérine et à la sécrétion des
glandes du col utérin et qui inhibent la
production de GnRH, LH et FSH.
Remarques
Le fonctionnement utérin (formation de
l'endomètre, règles, glaire cervicale) est
entièrement contrôlé par les hormones
ovariennes, ce qui permet le synchronisme
des cycles sexuels féminins.
En fin de cycle (4e semaine), l'absence de
stimulation du corps jaune entraîne une
qui permet un taux de testostérone constant et donc un
diminution
de la production d'hormones ovariennes qui
fonctionnement constant de l'appareil reproducteur
a
deux
conséquences
:
masculin qui se manifeste par une production
­
une
diminution
des
rétractions
négatives qui
permanente de spermatozoïdes.
permettent notamment une reprise de la production de
FSH ;
● Effet des gonadostimulines sur les ovaires
La FSH stimule la multiplication des cellules folliculaires ­ une diminution de la stimulation de l'utérus qui
provoquera les règles.
et des thèques pendant la phase folliculaire du cycle
ovarien. À partir du stade follicule cavitaire, ces cellules Ces événement marquent le démarrage d'un nouveau
cycle.
sécrètent des œstrogènes dont le taux plasmatique
augmente au fur et à mesure que leur nombre
augmente. Les œstrogènes sont des hormones
La contraception hormonale
féminisantes nécessaires au développement des
caractères sexuels secondaires, au développement de La pilule combinée (ou œstro­progestative) est une
méthode de contraception préventive féminine. Elle
la muqueuse et utérine et à la libido. Les hormones
ovariennes exercent deux types de rétrocontrôle sur le contient un mélange d'œstrogène et de progestatif. Sa
prise quotidienne, pendant les 21 premiers jours du
complexe hypothalamo­hypophysaire.
­ Un rétrocontrôle négatif en début de phase folliculaire cycle, entretient un taux plasmatique moyen
d'hormones ovariennes qui a trois conséquences :
(jusqu'au 11e jour). À taux faible, les œstrogènes
­ le complexe hypothalamo­hypophysaire subit un un
inhibent la production de GnRH, LH et FSH. Faute de
rétrocontrôle négatif permanent qui limite la production
stimulation, la plupart des follicules cavitaires
dégénèrent, seul le follicule dominant, particulièrement de gonadostimulines, il n'y a donc ni cycle ovarien, ni
ovulation ;
sensible à la FSH, poursuit son développement et
­ l'endomètre utérin est atrophié ce qui ne permet pas la
produit des œstrogènes.
nidation d'un embryon ;
­ Un rétrocontrôle positif en en fin de phase folliculaire
­ la glaire cervicale demeure imperméable aux
(12e au 14e jour). Au 12e jour, le follicule de de Graaf
spermatozoïdes.
est arrivé à maturité et produit un maximum
d'œstrogènes qui stimulent la production de GnRH, LH L'interruption du traitement pendant une semaine
et FSH. Au 13e jour on observe un pic sécrétoire de LH permet les règles.
Les pilules progestatives (ou micropilules) contiennent
qui provoque l'ovulation au 14e jour puis la
transformation du follicule de de Graaf en corps jaune. uniquement un progestatif. Elles n'empêchent pas
forcément l'ovulation mais interviennent au niveau
utérin (endomètre et glaire cervicale) comme le font les
pilules combinées. Le traitement est continu car elles
n'empêchent pas les règles (plaquettes de 28 pilules).
D'autres présentations permettent une diffusion lente du
contraceptif qui est du même type que :
­ les pilules œstro­progestatives : anneau vaginal (à
renouveler toutes le 3 semaines) et patch contraceptif
(à renouveler toutes les semaines) ;
­ les pilules progestatives : implant contraceptif (à
renouveler tous les 3 ans), dispositif intra­utérin
hormonal (DIU hormonalà renouveler tous les 5 ans),
progestatif injectable (une injection tous les 3 mois).
La contraception d'urgence intervient après un rapport
sexuel non ou mal protégé. Un seul comprimé
contenant un progestatif à prendre le plus vite possible,
plus tard dans les 3 à 5 jours (suivant le modèle).
La contraception hormonale masculine
présente encore des difficultés de mise au
point.
● La contraception non hormonale
Les préservatifs (masculin ou féminin) ont
un effet " barrière " tant pour les
spermatozoïdes que pour les agents
infectieux. C'est la seule contraception qui
est aussi une prévention contre les
infections sexuellement transmissibles
(IST). Le diaphragme et la cape cervicale
ont également un effet " barrière" mais
ne protègent pas contre les IST (et sont
peu utilisés en France).
Le dispositif intra­utérin au cuivre (DIU
au cuivre ou " stérilet ") car le cuivre est
spermicide. Il peut rester en place pendant 10 ans.
Interrompre une
grossesse
Si la contraception était absente ou
défaillante, s'il est trop tard pour la
pilule du landemain (rapport de plus
de 3 jours), le recours reste l'IVG.
Jusqu'à 7 semaines, on utilise un
contragestif la RU486, médicament
dont la moélcule imite la progestérone
en prenant sa place sur les sites
récepteurs, empêchant l'hormone la
vraie, d'agir. Les cellules utérines ne recevant plus
de progestérone déclenchent les règles.
efficacité + de 95% .
jusqu'à la 12eme semaine, un avortement par
aspiration est pratiqué.
Des molécules de synthèse permettent la procréation médicalement
assistée (PMA)
● Les infections sexuellement transmissibles (IST), causes de
stérilité
Les IST représentent un problème de santé publique majeur car
elles sont notamment à l'origine de certaines infertilités et du
SIDA. Elles sont d'autant plus dangereuses que, dans un premier
temps, elles ne provoquent souvent que peu de symptômes et on
peut être malade sans le savoir.
Un comportement individuel et collectif est indispensable pour
éviter la propagation des IST et faciliter leur traitement :
- utiliser des préservatifs pour éviter l'infection ;
- réaliser un test de dépistage au moindre doute ;
- prévenir son (ses) partenaire(s) en cas d'infection.
● L’infertilité des couples a des causes variées
L'infertilité concerne plus d'un couple sur 10. Ses causes sont
multiples :
- masculine (spermatozoïdes en nombre insuffisants ou
anormaux...) ;
- féminine (absence d'ovulation, trompes bouchées...) ;
- liée au couple (elle est parfois inexpliquée).
● La procréation médicalement assistée (PMA) repose sur la
compréhension des mécanismes de la reproduction
- Les traitements hormonaux de substitution
apportent des hormones de synthèse semblables
aux hormones naturelles. Ils pallient une
insuffisance de sécrétion d'hormones hypophysaires
ou sexuelles.
- L'insémination artificielle après stimulation
ovarienne. Du sperme (qui peut provenir d'un don)
est injecté directement dans l'utérus. Elle permet de
court-circuiter la glaire cervicale (stérilités
cervicales) et de rapprocher les spermatozoïdes des
ovocytes (stérilités masculines, stérilités
inexpliquées).
- La fécondation in-vitro est transfert d'embryon
(FIVETE) après stimulation ovarienne puis
prélèvement d'ovocytes et de spermatozoïdes, elle permet de court-circuiter les trompes (stérilités
féminines) et de rapprocher les spermatozoïdes des ovocytes (stérilités masculines). La fécondation est
réalisée en laboratoire, soit en mettant les gamètes (qui
peuvent provenir d'un don) en présence soit par injection
intracytoplasmique de spermatozoïde (ICSI) dans le cas
de stérilités masculines sévères. Le jeune embryon est
ensuite transféré dans l'utérus.
● Les limites de la procréation médicalement assistée
Le développement de ces techniques pose de nombreux
problèmes éthiques. En France, les médecins n'agissent
qu'avec l'accord des parents et dans le cadre légal (loi du
7 juillet 2011). De plus, un Comité consultatif national
d'éthique (CCNE) est chargé de « donner des avis sur les
problèmes éthiques et les questions de société soulevées
par les progrès de la connaissance dans les domaines de
la biologie, de la médecine et de la santé ».
Vivre sa sexualité
A. Le comportement sexuel des mammifères est contrôlé, entre autres, par les hormones et le système de
récompense
● Chez la plupart des mammifères le cycle annuel des sécrétions d'hormones sexuelles (œstrogènes ou
testostérone) est déterminant dans le comportement sexuel qui est strictement lié à la reproduction, stéréotypé et
souvent saisonnier.
● Chez les primates hominoïdes, et en particulier chez l'Homme, l'influence des hormones sexuelles dans le
comportement de reproduction diminue et, corrélativement, le système de récompense devient prépondérant dans
la sexualité. Le comportement sexuel est dissocié de la reproduction, permanent et diversifié.
● Le système de récompense (ou circuit de récompense) met en jeu des régions interconnectées du cerveau.
L’aire tegmentale ventrale (ATV) reçoit diverses entrées sensorielles et communique avec plusieurs autres régions
du cerveau, dont le noyau accumbens (NA), par des neurones à dopamine. C'est cela qui provoque la sensation de
plaisir (aspect affectif). Nous avons alors tendance à reproduire les actions qui s'accompagnent d'une sensation de
plaisir (aspect cognitif) notamment le comportement sexuel.
B. Chez l'Homme, le comportement sexuel fait intervenir des facteurs cognitifs, affectifs et culturels
● Dans l'espèce humaine, la biologie ne peut à elle seule expliquer complètement les sentiments amoureux, de
désir et de plaisir. Le comportement sexuel est en effet influencé par d'autres facteurs cognitifs, affectifs et
culturels.
Effet des hormones mâles chez le bélier (fig. 1 et 2) et ffemelles chez la rate fig. 3 - la lordose est un comportement
d'accouplement)
Le circuit de récompense du cerveau humain
(schéma simplifié)
Le circuit de récompense met en jeu des régions
interconnectées du cerveau (flèches bleues) qui
interviennent chacune pour un aspect particulier
de la réponse. Les deux principales sont :
- l’aire tegmentale ventrale (ATV) qui reçoit des
entrées sensorielles de plusieurs régions corticales
(par exemple le cortex visuel (voir chapitre 2.1)),
elle déclenche des réactions aux stimulus associés
à l'activité sexuelle, à la nourriture... ;
- le noyau accumbens (NA) qui permet d'évaluer la
valeur "hédonique" d'une action et la motivation
pour effectuer cette action.
Image : d'après www.larousse.fr,
lecerveau.mcgill.ca, www.svt.ac-versailles.fr, SVT
1eS, Nathan 2011 p. 281
L'ATV est aussi connectée à d'autres
zones : le septum (perception du plaisir, en
particulier sexuel) et le cortex préfrontal (prise de
décision, focalisation de l'attention). De plus,
toutes ces zones innervent l'hypothalamus.
1 La dopamine, une "molécule du plaisir"
La dopamine (1) est un neurotransmetteur c'est à
dire une molécule qui intervient dans la
transmission du message nerveux au niveau d'une
synapse. Les neurones issus de l'aire tegmentale
ventrale (flèches bleues en trait plein sur 2)
libèrent de la dopamine au niveau du noyau
acumbens (pointes des flèches bleues en trait
plein sur 2).
D'autres infos sur les
sites ww.professeurnoyau.net et
www.raymond.rodriguez
1.free.fr/Textes/es32.htm