schéma régulation des Hormones mâles

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ACTIVITE 3
Le contrôle neuroendocrinien du fonctionnement
de l’appareil reproducteur de l’homme
LIAISON AVEC LE PROGRAMME
Niveau concerné :
Partie du programme:



PREMIERE S
Thème 3 - corps humain et santé.
Thème 3A – masculin, féminin.
Chap. 2 . Sexualité et procréation
PLACE DANS LA PROGRESSION
Après l’étude de la mise en place des structures anatomiques et de la fonctionnalité des appareils sexuels
féminin et masculin.
La puberté permet l’acquisition de caractères propres à chaque sexe.
Des hormones (SRY, AMH, testostérone) interviennent au cours de cette différenciation sexuelle.
SITUATION de DEPART
Constat clinique : Certains jeunes garçons, à l'appareil génital normalement constitué, présentent un retard
pubertaire pathologique caractérisé par un volume testiculaire et un développement du pénis insuffisants par
rapport à leur âge. Leur testostéronémie est aussi anormalement basse. L'atrophie des testicules est associée à
des signes cliniques variés : stérilité, absence ou faible développement de certains caractères sexuels masculins.
PROBLEME A RESOUDRE
Pb ? Comment peut-on améliorer l’état de ces patients ?
Comment s’effectue le contrôle du fonctionnement de l’appareil reproducteur mâle ?
NOTIONS, COMPETENCES
Notions
Compétences
-
Boucle de régulation
Rôles respectifs de l’hypothalamus, de l’hypophyse, des testicules
Contrôle neuroendocrinien
GnRH, LH, FSH, testostérone
Rétrocontrôles hormonaux
-
Utiliser d’un microscope optique
Compléter un schéma à partir d’observations microscopiques.
Construire un schéma fonctionnel
ACTIVITE
-
Durée : 2 heures
Coût : 0
Sécurité :
Matériel et ressources :
- microscope optique, coupes transversales de testicules
- site internet : http://espace-svt.ac-rennes.fr/applic/testic/testic.htm
- document : expériences sur le fonctionnement des testicules de l’homme
- schéma régulation des Hormones mâles
- annexes doc. complémentaires
Déroulement de l’activité:
1. Observation au microscope optique de coupes transversales de testicules de mammifère. Compléter le
schéma en vous aidant du site ci-dessus.
2. Exploitation de résultats d’expériences sur le contrôle neuroendocrinien du fonctionnement de l’appareil
reproducteur de l’homme. Rechercher parmi les expériences A à K (exp. régul. H mâle.doc), celle(s) qui
permettrai(en)t de corriger les anomalies décrites dans le constat clinique (résolution Pb)
3. Compléter le schéma fonctionnel en mettant en relation fonctionnelle les structures anatomiques
représentées (résolution Pb) et en dégageant les différentes hormones sécrétées.
4. Analyser les dernières expériences fournies et compléter le schéma avec les nouveaux éléments dégagés.
COMMUNICATION DES RESULTATS, OBSERVATIONS, RECHERCHES
Construction du schéma fonctionnel pour expliquer comment est contrôlé l’appareil reproducteur de l’homme.
Indiquer comment améliorer l’état du patient et analyser les expériences proposées.
EVALUATIONS POSSIBLES
Respect des consignes pour construire le schéma fonctionnel.
Evaluation de la démarche expérimentale mise en jeu dans l’analyse des expériences.
1
ANNEXE
2
EXPERIENCES PERMETTANT DE COMPRENDRE LE FONCTIONNEMENT DES GONADES CHEZ L’HOMME
Exp.
A
A1
B
C
D
E
F
G
H
I
J
Observations ou descriptions des expériences
La castration avant la puberté provoque la
stérilité et s’accompagne d’un développement
d’un phénotype féminin.
La greffe d’un testicule après castration rétablit
les caractères sexuels secondaires masculins.
L’injection par voie intraveineuse de testostérone
chez un individu castré rétablit les caractères
sexuels IIe masculins.
En l’absence de cellules de Sertoli, l’individu est
stérile mais possède des caractères sexuels IIe
masculins.
En l’absence des cellules de Leydig, l’individu est
stérile et ne développe pas de caractères sexuels
IIe masculins. La stérilité peut être
temporairement rétablie par injection de
testostérone.
INTERPRETATIONS
Chez l’homme adulte, la testostéronémie est
pratiquement constante.
Chez certains adultes qui développent des
troubles de l’hypophyse, on observe une
impuissance et une atrophie des testicules avec
arrêt de la sécrétion de testostérone.
L’injection d’extraits hypophysaires chez des
animaux hypophysectomisés permet de rétablir
les fonctions reproductrices.
Les injections séparées de FSH et de LH (protéines
extraites de l’hypophyse) entraîne :
- Le rétablissement de la spermatogenèse
pour la FSH seule ;
- Une augmentation de la testostéronémie
pour le LH seule.
Une lésion partielle ou une anesthésie d’une
région de l’hypothalamus entraîne un arrêt de la
sécrétion des gonadostimulines hypophysaires.
L’injection régulière de GnRH (neurohormone* de
nature protéique extraite de l’hypothalamus)
rétablit la sécrétion de LH et FSH en cas de
défaillance hypophysaire. La GnRH n’a aucune
action directe sur les testicules.
Neurohormone* = substance chimique fabriquée par les neurones puis déversée dans
la circulation sanguine pour aller agir sur des cellules-cibles.
3
TITRE :
TITRE :
4
SCHEMA FONCTIONNEL DU CONTROLE NEUROENDOCRINIEN
DE L’APPAREIL REPRODUCTEUR MALE
Caractères sexuels
secondaires
5
Analyser les expériences ci-dessous : que permettent- elles de rajouter sur votre schéma
bilan.
Les graphes ci-dessous représentent les variations du taux sanguin de LH chez un bélier :
A. Trois jours avant castration
B. Sept jours après castration
C. Animal castré avec implant sous-cutané délivrant en continu de fortes doses de
testostérone
Analyser et interpréter ces expériences.
2. Chez un bélier, on met en place une canule permettant de prélever le sang au niveau de la
tige hypophysaire. Après injection d’une forte dose de testostérone, on enregistre un arrêt des
pulses de GnRH.
Conclure.
3. Chez une souris mâle castrée, on injecte dans la circulation générale de la testostérone
marquée par un isotope radioactif. On réalise ensuite une autoradiographie d’une coupe fine
d’hypothalamus. Les photographies ci-dessous présentent les résultats obtenus.
6
CORRIGE D’EXPERIENCES PERMETTANT DE COMPRENDRE LE FONCTIONNEMENT DES GONADES
CHEZ L’HOMME
EXP
Observations ou descriptions des expériences
INTERPRETATIONS
A
La castration avant la puberté provoque la stérilité et
s’accompagne d’un développement d’un phénotype féminin.
Les testicules sécrètent les gamètes
facteurs masculinisant (androgènes).
mâles et des
A1
La greffe d’un testicule après castration rétablit les
caractères sexuels secondaires masculins.
Les testicules communiquent avec les autres organes
par voie sanguine= endocrine hormonale.
B
L’injection par voie intraveineuse de testostérone chez un
individu castré rétablit les caractères sexuels IIe masculins.
Ces facteurs androgènes agissent par voie sanguine
= hormone.
C
En l’absence de cellules de Sertoli, l’individu est stérile mais
possède des caractères sexuels IIe masculins.
Les cellules de Sertoli joue un rôle dans la
spermatogenèse mais pas dans la fabrication
d’hormone mâle.
D
En l’absence des cellules de Leydig, l’individu est stérile et ne
développe pas de caractères sexuels IIe masculins. La stérilité
peut être temporairement rétablie par injection de
testostérone.
Les cellules de Leydig fabrique l’hormone ♂ qui
semble agir sur le maintient de la spermatogenèse.
E
Chez l’homme adulte, la testostéronémie est pratiquement
constante.
Cette constance est due à l’équilibre entre
production et dégradation de l’hormone mâle.
F
Chez certains adultes qui développent des troubles de
l’hypophyse, on observe une impuissance et une atrophie des
testicules avec arrêt de la sécrétion de testostérone.
L’hypophyse (glande située à la base de l’encéphale)
joue un rôle dans la régulation de la production de
la testostérone et de la spermatogenèse.
G
L’injection d’extraits hypophysaires chez des animaux
hypophysectomisés permet de rétablir les fonctions
reproductrices.
L’action de l’hypophyse s’effectue par l’intervention
d’hormone (s).
H
Les injections séparées de FSH et de LH (protéines extraites
de l’hypophyse) entraîne :
Le rétablissement de la spermatogenèse pour la FSH
seule ;
Une augmentation de la testostéronémie pour le LH
seule.
La FSH stimule la spermatogenèse en agissant sur
les cellules de Sertoli ;
La LH stimule la production de testostérone par les
cellules de Leydig.
I
Une lésion partielle ou une anesthésie d’une région de
l’hypothalamus entraîne un arrêt de la sécrétion des
gonadostimulines hypophysaires.
L’hypothalamus exerce une action stimulante sur les
sécrétions hypophysaires.
J
L’injection régulière de GnRH (neurohormone* de nature
protéique extraite de l’hypothalamus) rétablit la sécrétion de
LH et FSH en cas de défaillance hypophysaire. La GnRH n’a
aucune action directe sur les testicules.
L’hypothalamus sécrète la GnRH qui agit sur
l’hypophyse mais pas sur les testicules. Seules, FSH
et LH sont actives sur les gonades.
7
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