A La production cyclique des hormones ovariennes

LA REGULATION DE LA FONCTION DE REPRODUCTION CHEZ
LA FEMME
Les acquis :
Chez les Mammifères, la femelle présente une activité sexuelle cyclique qui constitue le cycle sexuel marqué par
un événement fondamental l’ovulation = expulsion de un ou plusieurs gamètes femelles par l’ovaire.
Chez la Femme (et la Femelle des grands singes, Chimpanzé, Gorille, Orang-Outan), le cycle sexuel est appelé
cycle menstruel car marqué par un phénomène de menstruations = règles chez la Femme.
Femme : durée moyenne de 2_ jours (variable selon l’âge et les conditions physiologiques), le premier jour des
règles marque le premier jour du cycle.
Chez la Femme le fonctionnement cyclique de l’appareil génital démarre à la puberté et s’achève à la ménopause.
Chaque cycle comporte plusieurs manifestations cycliques.
I Le cycle sexuel de la Femme
A Le cycle ovarien
On distingue trois phases : la phase de maturation des follicules, l’ovulation et la phase lutéinique ou lutéale.
1 La phase de maturation folliculaire = phase pré-ovulatoire : 1er-14ème jour
Quelques follicules secondaires cavitaires entament une croissance, un seul généralement parvenant à maturation =
follicule mûr ou de De Graff contenant le futur volumineux gamète femelle = ovocyte.
Remarque : Chez la Femme, les follicules secondaires cavitaires qui croissent, avaient commencé leur évolution plusieurs
cycles auparavant (5 mois) à partir de follicules primordiaux bloqués à ce stade depuis la période embryonnaire (400 000 à la
puberté). Un seul follicule, sur à peu près 500, conduit d’une manière cyclique à un follicule mûr, les autres dégénèrent.
2 L’ovulation = phase ovulatoire : 14ème jour
C’est l’émission dans une trompe du gamète femelle.
Taux d’ovulation : 1 gamète femelle par cycle de 28 jours. L’ovulation est spontanée en fin de phase folliculaire.
3 La phase lutéinique = lutéale = post-ovulatoire : du 14ème au 28ème jour
Devenir du gamète femelle :
Pas de fécondation : le gamète femelle dégénère et meurt rapidement en 24-48 heures dans les voies génitales
féminines.
Il y a fécondation : Dans le premier tiers supérieur de la trompe, la pénétration d’un spermatozoïde conduit à
la formation d’un œuf ou zygote à 2n chromosomes.
Evolution du reste du follicule ayant ovulé :
Le reste du follicule se transforme en corps jaune, constitué de cellules lutéales provenant de la multiplication et de
la différenciation des cellules de la granulosa et de la thèque interne
Pas de fécondation : Le corps jaune dégénère rapidement en fin de cycle. Ceci provoque l’apparition des
règles et donc le commencement d’un nouveau cycle.
Il y a fécondation : Le corps jaune ne dégénère pas mais persiste durant une grande partie de la gestation. Il y
a donc disparition des cycles.
B Le cycle des voies génitales
Il est synchrone du cycle ovarien.
1 Le cycle utérin
a Pendant la phase folliculaire
L’endomètre = muqueuse utérine : épaississement et creusement des glandes en tube avec développement de la
vascularisation.
Le myomètre = paroi musculeuse de l’utérus : enregistrement de contraction (imperceptible pour la Femme)
b pendant la phase lutéale
L’endomètre : formation de la dentelle utérine avec épaississement, développement des glandes qui deviennent
contournées et sécrètent un mucus riche en glycogène et spiralisation des artérioles. Ainsi la muqueuse est prête
pour la nidation, c’est à dire recevoir un jeune embryon s’il y a eu fécondation.
Le myomètre : fréquence des contractions très faible
Remarque : si aucun embryon ne s’est implanté, la dentelle utérine se désagrège en fin de cycle, le phénomène s’accompagnant
d’une légère hémorragie (60 à 100 g de sang durant 3 à 5 jours en moyenne = règles). Après les règles, la muqueuse est
réduite à sa partie basale (épaisseur : 0,5 mm).
1
2 Le cycle de la glaire cervicale
La glaire cervicale est un mucus sécrété par le col de l’Utérus et obturant l’orifice du col. Le maillage des fibres
protéiques constituant la glaire, habituellement très serré, devient lâche en période ovulatoire favorisant ainsi l’accès
des spermatozoïdes à la cavité utérine.
Bilan : Au moment de l’ovulation, l’organisme féminin est prêt pour la fécondation et pour une gestation
ultérieure. Cette préparation de l’organisme se renouvelle à chaque cycle. Il existe d’autres manifestations
cycliques comme la muqueuse vaginale, la température corporelle.
II Le déterminisme hormonal des cycles sexuels
A La production cyclique des hormones ovariennes
1 Mise en évidence des hormones
Par des expériences de castrations, de greffes, d’injections par voie sanguine et par dosage, on montre que les
ovaires ont une activité hormonale cyclique et que les hormones ovariennes sont directement responsables des
manifestations cycliques des voies génitales, notamment l’utérus.
Les hormones ovariennes sont des hormones stéroïdiennes (dérivée du cholestérol) : Œstrogène (don tl’oestradiol)
et progestérone.
2 Les oestrogènes
C’est un groupe d’hormone comprenant l’œstradiol.
a Durant la phase prépubertaire et à la puberté (8-13 ans)
Voir chapitre I. Permet le développement des organes génitaux internes et externes qui passent au stade adulte,
l’apparition et le développement des caractères sexuels secondaires.
b chez la femme adulte
Evolution cyclique du taux d’œstrogène : En début de phase folliculaire, augmentation du taux d’œstrogène atteint
un taux de base du 3ème au 7ème jour. Présence d’un pic sécrétoire le 12ème jour. Après l’ovulation, diminution du
taux qui restera à un niveau élevé durant la phase lutéale. Chute du taux en fin de cycle s’il n’y a pas eut ovulation.
Chez la femme adulte les oestrogènes sont sécrétés par les cellules de la thèque interne et de la granulosa puis par
les cellules du corps jaune.
Rôles des oestrogènes : Pendant la phase folliculaire, les oestrogènes provoquent :
 L‘épaississement de la muqueuse utérine en stimulant les mitoses des cellules et l’acquisition des
récepteurs à la progestérone.
 Les contractions du myomètre
 La sécrétion et les caractéristiques de la glaire cervicale : durant la période ovulatoire le diamètre
des mailles est supérieur au diamètre de la tête des spermatozoïdes. Ce n’est que pendant cette courte période, grâce
à ce maillage favorable que les spermatozoïdes pourront accéder à la cavité utérine. C’est le pic d’œstradiol qui est
responsable des caractéristiques favorables de la glaire cervicale.
c Bilan
L’utérus est l’organe cible des oestrogènes.
La sécrétion d’œstradiol par le follicule dominant prépare les voies génitales féminines à la fécondation.
3 La progestérone
Cette hormone n’apparaît qu’après la première ovulation, elle est donc absente jusqu’à la puberté.
Evolution des taux chez la femme adulte : Début de sécrétion à partir de l’ovulation pour augmenter rapidement
jusqu’à un taux maximal au 21ème jour. Le taux diminue à partir du 24ème jour pour s’annuler au 28ème s’il n’y a pas
fécondation.
La progestérone est sécrétée par les cellules du corps jaune ce qui explique sa présence uniquement durant la phase
lutéale.
Rôle de cette hormone :
 Permet la formation de la dentelle utérine à partir de la muqueuse utérine ayant subi l’imprégnation des
oestrogènes. Les glandes utérines devenues fonctionnelles sécrètent un mucus riche en glycogène qui peut servir à
la nutrition d’un éventuel embryon avant son implantation.
 Elle abolit les contractions du myomètre
 Elle provoque la diminution de la sécrétion de la glaire et le maillage des filaments devient plus fin.
Bilan :
L’utérus est un organe cible de la progestérone
La progestérone est indispensable à la mise en route d’une gestation.
Remarques :
S’il n’y a pas eu fécondation, le corps jaune dégénère en fin de cycle provoquant une chute des taux d’œstrogènes et
de progestérone entraînant la dégradation de la dentelle utérine avec règles
S’il y a eu fécondation, le corps jaune persiste pendant une partie de la gestation et secrète œstrogène et
progestérone à des doses plus élevées que pendant la phase lutéale : absence de règles et de cycle.
2
4 Bilan
Les hormones ovariennes contrôlent l’activité cyclique de l’utérus (organe cible). L’activité cyclique des hormones
ovariennes est due à des populations temporaires de cellules : cellules de la thèque interne, de la granulosa et
cellules lutéales qui se renouvellent à chaque cycle/
B Le déterminisme de la sécrétion cyclique des hormones ovariennes :
activité cyclique du complexe hypothalamo-hypophysaire
1 L’activité cyclique de l’hypophyse antérieure.
2 hormones hypophysaires interviennent. Elles sont qualifiées de gonadostimulines ou gonadotrophines puisqu’elles
stimulent le fonctionnement de l’ovaire.
a FSH
Follicule Stimuling Hormone ou hormone folliculo-stimulante, hormone de nature glycoprotéique
Taux : FSH est sécrétée à un niveau de base durant la phase folliculaire et présente un pic sécrétoire
qui précède l’ovulation. Puis le taux diminue durant la phase lutéale.
Rôle : Stimuler la croissance des follicules et la sécrétion des oestrogènes par les cellules de la thèque
interne et de la granulosa de ces mêmes follicules. Après l’ovulation, elle stimule la sécrétion d’œstrogènes par les
cellules lutéales du corps jaune.
b LH
Luteinising Hormone ou hormone lutéinisante, hormone de nature glycoprotéique.
Taux : Elle est sécrétée à un taux de base durant la première phase et présente un pic sécrétoire 37 à 49
heure avant l’ovulation. Puis sécrétion à un taux inférieur à celui de la première phase.
Rôle : En synergie avec FSH elle permet l’achèvement de la maturation des follicules.
Elle est indispensable à la production d’œstrogènes pendant la phase pré-ovulatoire
C’est le pic de LH (décharge ovulante ou pic ovulatoire) qui permet l’ovulation
Elle permet la transformation du reste du follicule en corps jaune
Stimule la sécrétion des oestrogènes et de progestérone par les cellules thécales du corps jaune
Remarque : Par des dosages au cours de 24h, on constate que FSH et LH sont sécrétées de manière pulsatile mais la
fréquence et l’amplitude des « pulses » varient au cours des différents jours du cycle.
2 L’activité cyclique de certains neurones hypothalamiques
Les cellules hypophysaires sécrétrices soit de FSH, soit de LH sont stimulées par GnRH (Gonadotrophin Releasing
Hormone ou Hormone déchargeante des gonadotrophines ou gonadolibérine). Sécrétée par exocytose par les
terminaisons axoniques de certains neurones hypothalamiques, GnRH est une neuro-hormone hypothalamique
(hormone sécrétée par un neurone) déversée dans les capillaires du système porte hypophysaire. Cette neurohormone de nature polypeptidique est sécrétée elle aussi de manière pulsatile, le rythme et l’amplitude des pulses
variant au cours du cycle sexuel.
Comment le système de régulation autorise les variations périodiques du taux des hormones ovariennes ?
C Le système de régulation du taux des hormones sexuelles femelles
Le complexe hypothalamo-hypophysaire est centre capteur et intégrateur qui détecte les variations du taux des
hormones ovariennes Œstrogène et progestérone. Mais chez la femme, la valeur consigne du taux des hormones
ovariennes varie selon le moment du cycle. Les hormones ovariennes exercent des rétro-contrôles sur le complexe
hypothalamo-hypophysaire.
1 1ère partie de la phase de maturation folliculaire.
Les oestrogènes à faible concentration plasmatique exercent un rétrocontrôle hormonal négatif.
A basse concentration, durant la première partie de la phase folliculaire les œstrogènes ont un effet inhibiteur sur la
sécrétion de FSH et de LH. Ce rétrocontrôle hormonal négatif déclenché par les oestrogènes s’exerce sur les
neurones hypothalamiques sécréteurs de GnRH et sur le lobe antérieur de l’hypophyse permettant une sécrétion de
FSH et de LH aux taux de base, provoquant ainsi une sécrétion d’œstrogène au taux de base. Ce rétrocontrôle
négatif a un rôle régulateur. Ce taux de base des oestrogènes correspond à la valeur consigne durant cette partie de
cycle.
Bilan
 Œstrogène
 GnRH
 GnRH
 FSH et LH
 Œstrogène
 FSH et LH
2 2ème partie de la phase de maturation folliculaire
Rétrocontrôle positif déclenché par les oestrogènes à forte concentration. Les oestrogènes à fortes concentrations
plasmatiques sont ainsi à l’origine du pic de LH indispensable à l’ovulation. Les fortes concentrations d’œstrogène
stimulant la sécrétion de LH et FSH qui sont ainsi sécrétées à doses élevées.
3
 Oestrogènes
 LH
 Oestrogènes
Le complexes hypothalamo-hypophysaire répond par un pic de LH (et de FSH). Il s’agit ici d’une rétroaction
positive à rôle renforçateur qui passe par l’hypothalamus et l’hypophyse antérieure (site majeur). Alors que chez
l’homme la valeur consigne constante pendant la période d’activité sexuelle, chez la femme la valeur est
périodiquement modifiée. Chez la femme l’axe gonadotrope (hypothalamus – hypophyse – ovaire) fonctionne
comme un servomécanisme dont la valeur consigne est périodiquement modifiée.
Cependant ce rétrocontrôle positif est très temporaire (uniquement pour le pic de LH).
3 Phase lutéale
Oestrogènes voit son taux diminuer en raison de la rupture du follicule. Mais surtout la progestérone agit de manière
négative sur l’hypothalamus. On repasse en rétrocontrôle négatif au niveau hypothalamique ce qui provoque une
diminution de fréquence et d’amplitude des pulses de GnRH. Cela entraîne une inhibition de la sécrétion de FSH et
LH. Les concentrations de FSH passent même en dessous du seuil nécessaire à la stimulation de croissance des
follicules.
 Progestérone
 GnRH
 LH
 LH
 progestérone
 GnRH
4 En fin de cycle
S’il n’y a pas eut fécondation, la dégénérescence du corps jaune provoque une diminution des taux d’œstrogènes et
de progestérone. La chute des taux hormonaux ovariens (surtout progestérone) provoque une rétroaction négative
donc une augmentation de la sécrétion de GnRH à l’origine d’une augmentation de FSH et LH : un nouveau cycle
redémarre.
Remarques
GnRH sécrétée de manière pulsatile a un rôle « permissif » dans la sécrétion de FSH et LH par l’hypophyse antérieure
incapable de sécréter seule les 2 gonadostimulines de manière harmonieuse.
De nombreux stimulus externes agissant sur la vision, l’olfaction, des agents stressants… sont à l’origine de messages
nerveux parvenant au niveau du cortex cérébral, transmis à l’hypothalamus et entraînant des modifications des taux de
sécrétion de GnRH et par voie de conséquence des modifications des taux de sécrétion de FSH et LH : il y a alors modifications
de l’activité cyclique sexuelle de la femelle d’une manière variable selon les espèces de Mammifères.
De même des paramètres internes liés aux normes sociales, peuvent, de la même manière influencer l’activité cyclique.
Conclusion générale
Le système de régulation est ainsi constitué de :
 Un paramètre réglé : concentration plasmatique d’œstrogène et progestérone
 Une fonction réglée : Fonction de reproduction
 système réglant avec
 Un centre capteur et intégrateur : hypophyse et hypothalamus qui détectent en permanence les
variations de la concentration d’œstrogène et progestérone par rapport à une valeur de référence (valeur consigne).
Dans le cas des oestrogènes la valeur consigne change de manière périodique.
L’hypothalamus centre intégrateur a son fonctionnement modulé par des messages interne ou externe. Il intègre
des stimulus périphériques (signaux hormonaux et neveux) et y répond par une modulation de la sécrétion de GnRH
qui module l’activité de l’hypophyse antérieure qui émet des messagers chimiques : les gonadostimulines FSH et
LH.
 Un système de transmission des messages : messagers chimiques par voies sanguines
 Des effecteurs : Ils sont renouvelés à chaque cycle. Il s’agit de cellules de la granulosa et de la
thèque interne des follicules qui sécrètent les oestrogènes puis les cellules lutéiniques du corps jaune qui sécrète
œstrogène et progestérone.
Remarque :
A la puberté il y a mise en place d’une sécrétion pulsatile de GnRH (phénomène mal connu), à l’origine de
l’augmentation de FSH et LH hypophysaire ce qui permet le début de maturation des premiers follicules qui sécrètent
oestrogènes provoquant les modifications anatomiques, physiologiques et psychologiques de la puberté.
La ménopause apparaît après la dégénérescence des derniers follicules ovariens, il n’y a plus d’ovulation. La
disparition des derniers follicules provoque une absence d’œstrogènes. Cette absence provoque par absence du rétrocontrôle
négatif (levée d’inhibition), une augmentation de GnRH, FSH et LH. Ceci provoque des troubles physiologiques ‘angoisses,
bouffée de chaleur, irritabilité…) jusqu’à ce qu’un nouvel équilibre hormonal s’établisse avec FSH et LH augmentées.
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