Texte d’appel Problématique du thème : Comment l’Homme peut-il contrôler la procréation ? THEME III : PROCREATION 1 Chap. 1 : Le contrôle naturel de la procréation Problème : Comment expliquer le contrôle de la spermatogénèse ? I/ Le contrôle de la spermatogénèse A/ Rappels testicules = lieu de production des spermatozoïdes (200 millions /jour) Observation de coupes de testicules au microscope (possible avec la télé…) définir les tubes séminifères et les cellules interstitielles (de façon succincte, juste pour situer les éléments importants du testicule) Observation de spermatozoïdes au microscope (taille tête+PI = 10 μm ; flagelle = 45 μm ) Chez l’Homme, la production des gamètes mâles est continue de la puberté jusqu’à la fin de la vie. Les spermatozoïdes sont produits par les testicules. 2 Rappel du problème et donc idée qu’il faut contrôler l’activité du testicule pour contrôler la spermatogénèse. Hypothèse : C’est l’activité testiculaire qui est contrôlé. (cf. hypothèse que les spermatozoïdes sont produits en très gd nb puis détruits) B/ Le contrôle de l’activité testiculaire hypophyse = glande située à la base du cerveau malformation congénitale = présente à la naissance 1°/ A partir des informations contenues dans ce rapport, proposez une hypothèse quant à l’origine de la régulation de l’activité testiculaire. (B1 / Sais. Donn. – Dém. Expl.) Doc 2 Lors de l’apparition de certaines tumeurs, il peut être nécessaire d’effectuer une ablation de l’hypophyse. Les conséquences sont une atrophie des testicules avec arrêt de la production de testostérone et des spermatozoïdes. La testostérone, hormone produite par le testicule, stimule la production des spermatozoïdes par ce même testicule. Des traitements ont alors été recherchés pour palier à ce problème. Ainsi, on dispose aujourd’hui de médicaments contenant des hormones produites normalement par l’hypophyse : la LH et la FSH. Les faits sont les suivants : Un médicament à base de LH seule restaure la sécrétion de testostérone et l’aspect des cellules productrices de cette hormone mais la spermatogénèse n’est pas rétablie. Un médicament à base de FSH seule restaure le volume des testicules (les tubes séminifères retrouvent leur diamètre normal) mais la spermatogénèse n’est pas rétablie. Un médicament contenant à la fois FSH et LH rétablit les conditions normales et la sécrétion des spermatozoïdes reprend. hormone = substance chimique produite par une glande et permettant des communications entre organes 2°/ A partir de l’exploitation rigoureuse des informations apportées par l’utilisation des différents documents, montrez le rôle de l’hypophyse dans la régulation de l’activité testiculaire. (B1 / Sais. Donn. – Dém. Expl.) 3 Conclusion : L’hypophyse libère des hormones (FSH, LH) qui contrôlent l’activité testiculaire en stimulant la production de testostérone par les testicules. La testostérone permet la production de spermatozoïdes. L’hypothalamus contrôle l’activité de l’hypophyse par l’intermédiaire d’une neurohormone, la GnRH. La testostérone est aussi à l’origine des caractères sexuels secondaires. Les organes libérant des hormones (ou autres substances) dans le sang sont des glandes endocrines. Les hormones agissent sur des cellules cibles possédant des récepteurs spécifiques. = 3 hormones différentes Cellule cible = récepteur spécifique de l’hormone verte = liaison de l’hormone à son récepteur = signal induit par l’hormone liée ACTION DE LA CELLULE Schéma du fonctionnement d’une hormone Problème : Comment limiter la production de spermatozoïdes ? C/ Limitation de la production des spermatozoïdes On mesure, chez un bélier, les variations du taux sanguin de l’hormone LH produite par l’hypophyse dans différentes conditions expérimentales. Les variations du taux sanguin moyen de LH sont présentées par les 3 graphiques : A- une semaine avant la castration B- sept jours après le castration Question (B1/sais. donn. & B4/dém.expl.) C- animal castré avec implant sous-cutané délivrant en continu de fortes doses de testostérone. A partir d’une exploitation rigoureuse des expériences présentées, montrez le rôle de la testostérone dans la régulation de la production de spermatozoïdes. 4 Conclusion : La testostérone limite la production de LH et FSH par le complexe Hypothalamo-Hypophysaire. C’est une boucle de rétro-action. hypothalamus = effet GnRH GnRH = hormone = stimulation hypophyse = inhibition Production de = conséquence spz hypothalamus FSH et LH = organe Production de spz testicule SCHEMA DE LA REGULATION DE L’ACTIVITE TESTICULAIRE Testostérone Problème : Comment expliquer le contrôle de l’ovulation ? II/ Le contrôle de l’ovulation A/ Rappels Voir le calendrier p 84 du livre. Remarque : Lors d’une grossesse, les règles s’arrêtent. règles 5 Chez la femme, de la puberté à la ménopause, la physiologie sexuelle s’inscrit dans un cycle menstruel. B/ L’appareil génital féminin lors du cycle menstruel 1. Modifications des ovaires Dans les ovaires, on trouve de nombreux follicules qui contiennent l’ovocyte (le futur ovule) Légendes à faire correspondre avec les photos de coupes d’ovaires. A. Le corps jaune : Le corps jaune est le résultat de l’évolution du follicule après l’ovulation. Un ensemble de cellules occupent maintenant l’espace vide du follicule. B. Le follicule mûr : L’ovocyte (futur ovule) est une cellule ronde bien visible au centre du follicule. La cavité qui entoure l’ovocyte rempli l’ensemble du follicule. C. Le jeune follicule cavitaire : L’ovocyte (futur ovule) est une cellule ronde bien visible au centre du follicule. Plusieurs petites cavités commencent à apparaître. D. Le follicule lors de l’ovulation : L’ovule n’est déjà plus visible. Il a été libéré dans les voies génitales de la femme et laisse un follicule dont la cavité centrale est vide. x 1 0 0 x 5 x 5 x 3 0 0 Correction : ovulation règles PHASE FOLLICULAIRE PHASE LUTEALE x 1 0 0 Jeune follicule cavitaire Follicule mûr Le follicule lors de l’ovulation Le corps jaune Phase folliculaire : du 1er jour du cycle (1er jour des règles) au jour 14 (ovulation). Elle correspond à la phase de croissance du follicule. Ovulation : Le follicule devenu mûr explose en libérant l’ovule qu’il contient. Cet ovule part alors dans les trompes. Phase lutéale : A partir de l’ovulation et jusqu’aux règles suivantes. C’est la période de croissance du corps jaune. Le corps jaune est issu de al transformation du follicule après l’ovulation. 6 L’ensemble de ces modifications au niveau de l’ovaire constitue le cycle ovarien 2. Modifications de l’utérus Voici 2 photos de coupes d’utérus de souris prises à 2 périodes différentes du cycle de l’animal. On utilisera ces coupes pour caractériser l’utérus de la femme, qui présente la même évolution. A. Juste après les règles, l’utérus présente un endomètre (une paroi interne) lisse. B. Juste avant les règles, l’utérus a un endomètre fortement vascularisé et présente une structure en « dentelle ». 1°/ Indiquez sur les coupes l’endomètre et la lumière de l’utérus (la lumière d’un tube est l’intérieur du tube, zone « vide »). (B1) 2°/ L’endomètre utérin se modifie lors du cycle. Décrivez ces modifications et déduisez de vos observations le phénomène cyclique qui existe chez la femme à la suite des ces modifications. (B1 et B4) B A Les règles ont pour origine la dégradation de l’endomètre utérin (la paroi interne de l’utérus). Cet endomètre richement vascularisé se dégrade, entraînant un écoulement sanguin. Après les règles, l’endomètre se reforme. Etude du document 3 page 84. La filance de la glaire cervicale au niveau du col de l’utérus est maximale au moment de l’ovulation. Ceci permet le passage plus facile des spermatozoïdes. L’ensemble de ces modifications au niveau de l’utérus constitue le cycle utérin Le contrôle de l’ovulation passe donc par un contrôle des ovaires. Hypothèse : Comme chez l’homme pour les testicules, l’hypophyse contrôle les ovaires chez la femme. C/ Le contrôle de l’activité ovarienne Origine de l’ovulation Document 1 Un couple n’arrivant pas à avoir d’enfant consulte un médecin. Les recherches nécessaires ayant été effectuées, il apparaît que l’homme n’est pas en cause, e t qu’il existe un problème chez la femme. Le médecin prescrit alors un dosage de la quantité plasmatique de l’hormone hypophysaire LH chez la femme pendant la durée d’un cycle menstruel. Les résultats sont présentés dans le tableau : Document 2 - Dosage de LH chez une femme « normale » UI = Unité Internationale Document 3 Après étude des résultats, le médecin, qui a diagnostiqué une absence d’ovulation, prescrit à sa patiente un traitement médicamenteux. Il s’agit d’injecter à la patiente une molécule qui a les mêmes caractéristiques que la LH, en quantité « importante » au 13ème jour du cycle. L’ovulation survient alors dans les 24 heures. . A partir des documents, expliquez l’origine de l’ovulation. 7 Correction : Le médecin diagnostique une absence d’ovulation (doc. 3). Or, la LH hypophysaire reste toujours en quantité identique (doc. 1). Chez une femme normale, un pic de LH précède l’ovulation de quelques heures (doc. 2). Ce pic n’existe pas chez la femme « stérile ». On peut rétablir l’ovulation en « imitant » grâce à un médicament le pic de LH (« quantité importante », doc. 3). L’ovulation est donc provoquée par un pic de LH. Conclusion : La LH et la FSH produites par l’hypophyse stimulent la maturation du follicule et la production d’œstrogènes par ce follicule pendant la phase folliculaire. Les pics de LH et de FSH déclenchent l’ovulation. Pendant la phase lutéale, la LH et la FSH stimulent le développement du corps jaune. Comme chez l’Homme, l’hypophyse est sous le contrôle de l’hypothalamus via la GnRH. Problème : Comment expliquer la synchronisation entre l’ovaire et l’hypophyse ? D/ La synchronisation ovaire/hypophyse Hypothèse : Il y a synchronisation grâce à un messager hormonal. 8 Document 1 La FSH et la LH sont des hormones hypophysaires qui stimulent les ovaires. Plus précisément, ces hormones activent la maturation du follicule en phase folliculaire et le développement du corps jaune en phase lutéale. Au 14 ème jour du cycle, le pic de LH et FSH déclenche la rupture du follicule et l’ovulation. Le follicule produit des œstrogènes (dont l’oestradiol ) en phase folliculaire et le corps jaune produit de l’oestradiol et de la progestérone en phase lutéale. Œstrogènes et progestérone sont des hormones ovariennes. Document 2 – sécrétions hormonales chez une femme lors d’un cycle normal. Document 3 A l’aide de ces 3 documents, établir 3 schémas (phase folliculaire, ovulation, phase lutéale ) de la régulation hormonale de l’activité ovarienne. La correction a été donnée en cours Conclusion : Avant l’ovulation, les œstrogènes produits par le follicule en croissance vont exercer un rétrocontrôle négatif sur le complexe hypothalamo-hypophysaire. Peu avant l’ovulation, le follicule mûr produit une grande quantité d’œstrogènes qui stimule le complexe hypothalamo-hypophysaire. Celui libère alors une grande quantité de FSH et de LH. Il y a un « pic » de ces hormones qui provoque l’ovulation. Après l’ovulation, les œstrogènes et la progestérone produits par le corps jaune vont exercer un rétrocontrôle négatif sur le complexe hypothalamo-hypophysaire. Schémas bilans de la régulation ovarienne : 9 hypothalamus = effet GnRH GnRH = hormone = stimulation hypophyse = inhibition = production FSH et LH hypothalamus = organe ovaire Follicule en croissance Œstrogènes SCHEMA DE LA REGULATION DE L’ACTIVITE OVARIENNE LORS DE LA PHASE FOLLICULAIRE hypothalamus = effet GnRH = hormone = stimulation GnRH hypophyse = inhibition = production Pic FSH et LH hypothalamus = organe ovaire Follicule mûr Œstrogènes OVULATION SCHEMA DE LA REGULATION DE L’ACTIVITE OVARIENNE LORS DE L’OVULATION 10 hypothalamus = effet GnRH GnRH = hormone = stimulation hypophyse = inhibition = production FSH et LH hypothalamus = organe ovaire Corps jaune Œstrogènes et Progestérone SCHEMA DE LA REGULATION DE L’ACTIVITE OVARIENNE LORS DE LA PHASE LUTEALE Problème : Comment expliquer l’évolution de l’utérus lors du cycle ? III/ Le contrôle de l’utérus A/ Origine hormonale des règles Indiquer sur le graphe suivant les règles du cycle suivant et expliquez à l’aide de ce graphe l’origine des règles. ovulation Conclusion : Les règles sont liées à la baisse de la production d’hormones ovariennes par le corps jaune qui dégénère. La progestérone et les œstrogènes ont donc un rôle dans le développement de l’endomètre utérin lors d’une cycle. 11 B/ Le maintien de l’endomètre utérin lors de la grossesse Conclusion : Lors de la grossesse, l’embryon produit une hormone, l’hcG, qui entraîne la poursuite de l’activité du corps jaune. La production de progestérone peut ainsi continuer ce qui permet à l’endomètre utérin de rester en place. Les règles disparaissent. L’hcG est l’hormone qui est détectée dans les urines par les tests de grossesse. Problème : Comment la rencontre des gamètes est-elle contrôlée ? IV/ Le contrôle de la rencontre des gamètes Film vu en cours. Conclusion : La rencontre des gamètes est conditionnée au moins en partie par la qualité de la glaire cervicale. La fécondation a lieu dans le tiers supérieur des trompes et n’est possible que pendant une brève période après l’ovulation. 12 Chap. 2 : Le contrôle humain de la procréation I/ Limiter les naissances A/ La contraception La contraception hormonale Voir les documents 3 et 5 du livre p 127 La contraception hormonale féminine utilise le système de régulation de l’activité ovarienne. En apportant en quantité contrôlée des œstrogènes et un dérivé de progestérone, la pilule exerce un rétro-contrôle sur le complexe hypothalamo-hypophysaire qui sécrète moins de FSH-LH. Les follicules ne peuvent donc plus se développer et sécréter la quantité d’œstrogènes nécessaire pour stimuler le complexe hypothalamo-hypophysaire. Il n’y a donc plus de pic de LH, ce qui permet d’augmenter encore l’effet contraceptif en empêchant une ovulation. La progestérone de la pilule permet toutefois le développement normal de l’utérus et doit diminuer à chaque cycle (arrêt momentané de la pilule) pour permettre les règles. Enfin, la pilule empêche la modification de la glaire cervicale, dont la filance reste faible, gênant ainsi le passage des spermatozoïdes. La contraception hormonale féminine s’appuie sur l’ensemble des connaissances sur le déterminisme hormonal de la physiologie sexuelle. Rappels : Le préservatif , le stérilet (livre page 125) Déterminez pour chaque type de méthode contraceptive quel est son mode d’action : rencontre des gamètes bloquée ou nidation de l’embryon impossible. Outre la prise d’une contraception hormonale par la femme, le couple peut utiliser d’autres moyens contraceptifs visant à empêcher la rencontre des gamètes ou l’implantation de l’embryon. B/ La contraception d’urgence NORLEVO Molécule(s) Lévonorgestrel Classe thérapeutique Contraceptif d'urgence : pilule progestative Indications NORLEVO est utilisé pour réaliser une contraception d'urgence dans les 72 heures après un rapport non protégé ou en cas d'échec d'une méthode de contraception classique (rupture de préservatif, oubli de pilule, etc). Informations pratiques NORLEVO est délivré sans ordonnance. La prise de NORLEVO (un comprimé en une seule prise) doit avoir lieu le plus tôt possible après le rapport non protégé. Après utilisation de la contraception d'urgence, il est recommandé d'utiliser un moyen contraceptif local (préservatif, spermicide, cape cervicale) jusqu'au retour des règles suivantes. L'utilisation de NORLEVO ne contre-indique pas la poursuite d'une contraception hormonale régulière. NORLEVO ne doit pas se substituer à la mise en place d'une méthode de contraception efficace. NORLEVO est accessible gratuitement et sans ordonnance aux jeunes filles mineures. Demandez conseil à votre pharmacien. Mode d'action NORLEVO bloquerait l'ovulation et l'implantation de l'œuf fécondé dans l'utérus. Il sera inefficace si l'œuf est déjà implanté. Plus la prise est éloignée du rapport sexuel non protégé, plus son efficacité diminue. 13 NORLEVO ne permet pas d'interrompre une grossesse dès lors que l'ovule fécondé s'est implanté dans la muqueuse utérine. Il est déconseillé d'allaiter après la prise de NORLEVO. Discutez la notion de contraceptif d’urgence à partir de la lecture de ce texte. Norlevo est une pilule destinée, en une seule prise, à éviter un risque de grossesse. Il ne s’agit pas d’un mode de contraception « classique », mais bien d’une aide d’urgence dont l’utilisation doit rester occasionnelle ! Par contre, son effet contraceptif est indiscutable : blocage de l’ovulation ou impossibilité pour l’embryon de s’implanter. LA CONTRACEPTION EST DONC UN MOYEN D’EVITER UNE GROSSESSE TANT QUE L’EMBRYON N’EST PAS IMPLANTE. Lorsque l’embryon est implanté et qu’on cherche à éviter le prolongement de la grossesse, on parle d’Interruption Volontaire de Grossesse. C/ L’IVG Date de 1975, le délai légal est de 14 semaines d’aménorrhée, c’est à dire d’absence de règles. - IVG Chimique non A l’aide des expériences présentées, expliquez l’effet « contragestif » de la RU 486. (La réponse nécessite des connaissances sur le mode d’action d’une hormone). Première expérience : le lot 3 montre le même résultat que le lot 1. La RU 486 a donc bloqué l’effet de la progestérone. Comment est-ce possible ? Deuxième expérience : lorsqu’on trouve des grains d’argents, c’est que la molécule marquée est fixée sur son récepteur (cf. énoncé). On rappelle que c’est l’utérus qui est étudié : lot 1 : La RU486 possède des récepteur sur l’utérus lot 2 : La progestérone possède des récepteurs sur l’utérus (logique !) en même proportion que ceux de la RU 486. 14 Lot 3 : la progestérone est moins fixée. La RU 486 a donc empêché sa fixation, tout simplement en lui prenant ses récepteurs… Les récepteurs de la RU 486 mis en évidence avec le lot 1 sont en fait ceux de la progestérone. = progestérone Cellule cible = RU 486 = récepteur spécifique de la progestérone ACTION DE LA CELLULE = liaison de l’hormone à son récepteur = signal induit par l’hormone liée Schéma du fonctionnement de RU 486 La RU 486 ressemble à la progestérone et peut donc se fixer aux récepteurs de cette hormone. Par contre, elle n’active aucun signal. Le rôle de la progestérone étant de développer et maintenir l’endomètre utérin, si la progestérone ne peut plus remplir ce rôle en n’ayant plus accès à son récepteur, dans ce cas, l’endomètre se dégrade et l’embryon implanté est éliminé. On donne ci-dessous les modèles moléculaires de la progestérone, de la RU 486 et de Norlevo. La dernière image vous montre la progestérone liée à son récepteur. Remarquez les zones en rouge, toutes identiques, qui sont les zones de fixation de la molécule à son récepteur. RU 486 progestérone Progestérone et son récepteur norlevo 15 - IVG Mécanique L’IVG mécanique consiste à « aspirer » l’embryon par intervention chirurgicale sous anesthésie locale ou générale. En cas d’échec de la contraception, l’IVG reste un ultime recours. Pour plus de renseignements : http://www.sante.gouv.fr/htm/dossiers/contraception_ivg/sommaire.htm REMARQUE : La contraception masculine est à l’état de recherche. II/ Favoriser les naissances A/ La Procréation Médicalement Assistée Pour ce paragraphe, infos du livre p 130, 131, 132 et 133 - Les causes de l’infertilité à retenir : azoospermie, oligospermie, troubles de l’ovulation (cf. activité chapitre 1 § II/C), trompes obstruées ou incompatibilité entre le sperme et la glaire cervicale. Les causes d’infertilité d’un couple sont diverses et touchent aussi bien l’homme que la femme. Les dosages hormonaux fournissent des renseignements sur l’activité des gonades et d complexe hypothalamo-hypophysaire. - Techniques : L’insémination artificielle, la stimulation ovarienne, la Fécondation in Vitro Et Transfert d’Embryon (FIVETE) et l’ICSI (page 140 – Intra Cytoplasmic Sperm Injection) Différentes techniques peuvent apporter une solution : IA, FIV, ICSI. - Cadre légal : L’appréciation d’une PMA est laissée au médecin. Cette proposition est faite en cas d’infertilité d’une des personnes du couple ou lors de la détection d’une maladie génétique grave et incurable (diagnostic pré-implantatoire) Le développement des ces techniques nouvelles pose des questions éthiques. B/ Le suivi de la grossesse Grossesse er 1 mois 2ème mois Examens et consultations Première consultation qui doit obligatoirement avoir lieu au cours de ce premier trimestre soit avant 15 semaines d’aménorrhée. Le médecin pose de nombreuses questions sur les antécédents médicaux, gynécologiques, chirurgicaux. Examens de laboratoires : détermination complète du groupe sanguin, numération formule sanguine et plaquette, sérologie toxoplasmose et rubéole, HIV, 16 3ème mois syphilis et hépatite C si nécessaire. Analyses d’urines Un frottis est également prescrit. 1ère échographie à 11-13 semaines d’aménorrhée. Si la mère a plus de 38 ans, une amniocentèse est proposée. Cet examen est réalisable à partir de 13/14 semaines. 4ème mois 2ème examen prénatal obligatoire. (Poids, tension artérielle, mesure de l’utérus, toucher vaginal, auscultation cardiaque fœtale) Analyse d’urine Analyses de sang (toxoplasmose pour les mères non immunisées et agglutinines irrégulières pour les mères rhésus négatif). Un test de dépistage sérique de la trisomie 21 peut être proposé. 5ème mois 3ème examen prénatal obligatoire. Echographie morphologique, connaissance du sexe de l’enfant. 6ème mois 4ème examen prénatal obligatoire. Sérologie Hépatite B (obligatoire), glycémie, numération formule sanguine 7ème mois 5ème examen prénatal obligatoire. 8ème mois 6ème examen prénatal obligatoire. 3ème échographie. 9ème mois 7ème examen prénatal obligatoire. Consultation avec un médecin anesthésiste en maternité. Une radiographie du bassin sera parfois réalisée afin d’autoriser ou non un accouchement par les voies naturelles L’amnioscopie permet de vérifier la couleur du liquide amniotique à travers la poche des eaux et de surveiller des grossesses à terme ou ayant dépassée la date d’accouchement. Pendant toute la période de la grossesse, la femme et le fœtus sont surveillés médicalement grâce à différents moyens d’investigation ( analyses, sanguines, échographie et, si nécessaires, amniocentèse ou choriocentèse…) En cas de dépistage d’une anomalie grave du fœtus, diverses mesures peuvent être mises en œuvre, qui peuvent aller jusqu’à proposer une IVG thérapeutique. 17