Les fonctions du système génital
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1 Les fonctions du système génital chez l’homme Une fonction exocrine : production des spermatozoïdes (= spermatogenèse) Une fonction endocrine : sécrétion de testostérone Spermatogenèse La spermatogenèse (= production des spermatozoïdes) débute à la puberté. Elle dure toute la vie. Des millions de spermatozoïdes sont produits chaque jour. La spermatogenèse se déroule dans les tubes séminifères contournés des testicules. Les cellules souches (= spermatogonies) sont situées à la périphérie des tubules. Elles se multiplient par mitoses. A la puberté, l’adénohypophyse (= hypophyse antérieure = antéhypophyse) sécrète la FSH, hormone folliculostimulante. La FSH agit sur le testicule. Dès lors, chaque division de spermatogonie donne une spermatogonie A qui reste à l’extérieur et demeure une cellule souche, et une spermatogonie B qui se déplace vers la lumière du tubule et se transforme en spermatocyte primaire. Celui-ci subit une méiose. La méiose est une forme de division cellulaire différente de la mitose. Les chromosomes sont au nombre de 23 paires, chaque chromosome d’une paire provenant de l’un des parents (on dit qu’il y a 2n = 46 chromosomes). Dans la mitose, tous les chromosomes se divisent et chaque cellule fille contient 2 n chromosomes, 09/08/2012 2 exactement les mêmes que la cellule mère. La méiose comprend deux étapes la méiose I et la méiose II : La méiose I dite réductionnelle divise chaque spermatocyte primaire en deux spermatocytes secondaires qui ne contiennent chacun que n (23) chromosomes La méiose II dite équationnelle conduit ensuite à la formation de 4 spermatides contenant chacun 23 chromosomes Spermatocytes II et spermatogonies sont poussées vers la lumière du tubule. Les spermatides subissent une transformation : perte du cytoplasme en excès, acquisition d’une queue spermatozoïdes matures (= gamètes). Le spermatozoïde gagne ensuite l’épididyme où se poursuit sa maturation : acquisition de la mobilité. 16.5 Le spermatozoïde comprend 3 parties : tête, pièce intermédiaire, queue (ou flagelle). C’est une cellule très profilée, à métabolisme rapide, capable de se déplacer par elle-même rapidement sur une longue distance (relativement à sa taille !). La tête, qui contient le noyau, est coiffée de l’acrosome, organite analogue à un gros lysosome. Lorsqu’un spermatozoïde entre en contact avec un ovule (plus précisément un ovocyte), la membrane de l’acrosome se dégrade et l’acrosome libère des enzymes qui lui permettent de se frayer un chemin à travers la couche de cellules folliculaires (= folliculeuses) qui entourent l’ovocyte. La production de testostérone 09/08/2012 3 Le tissu conjonctif lâche qui recouvre les tubules séminifères contournés renferme des cellules endocrines qui sécrètent une hormone, la testostérone. A la puberté, la FSH (hypohysaire) active la spermatogenèse et la LH (= hormone lutéinisante) sécrétée également par l’adénohypophyse active les cellules endocrines du testicule, (Rappel LH et FSH constituent les gonadostimulines). La sécrétion de testostérone est régulée par un mécanisme de rétro-inhibition. 16.6 La sécrétion de testostérone à la puberté - accélère la croissance (= pic de croissance pubertaire), puis provoque l’arrêt de la croissance - stimule le développement des organes génitaux qui acquièrent en quelques années leur taille définitive - stimule la libido (= recherche du plaisir sexuel) - entraîne l’apparition des caractères sexuels secondaires - changement du timbre de la voix, qui devient plus grave - augmentation de la pilosité, surtout axillaire, pubienne, faciale - augmentation de la masse musculaire. La testostérone est dite « hormone masculinisante ». Les fonctions du système génital chez la femme Ovogenèse et cycle ovarien Les gamètes féminins sont préparés sous forme d’ovocytes dès la naissance (les ovocytes deviennent des ovules au moment de la fécondation). Ils sont libérés un par un, selon un système cyclique mensuel pendant une période (dite période d’activité génitale) qui va de la puberté à la ménopause. 09/08/2012 4 La production de gamètes féminins constitue l’ovogenèse. 16.10 Pendant la période fœtale, les cellules souches femelles (= ovogonies) se multiplient. Elles deviennent des ovocytes primaires (= ovocyte I ou ovocyte de premier ordre) qui se dispersent dans le tissu conjonctif de l’ovaire. Ces ovocytes primaires entrent en méiose et sont bloqués (sorte d’hibernation !) en début de la méiose I. Elles sont entourées d’une couche de cellules qui forment avec l’ovocyte un follicule ovarien (= follicule ovarique) primaire. A la naissance, il n’y a plus d’ovogonies dans les ovaires. Il y a 2 000 000 ovocytes primaires dans autant de follicules primaires. La plupart disparaissent avant la puberté. Au début de celle-ci, il en reste 400 000. A la puberté, de manière cyclique (tous les mois, ou plus souvent tous les 28 jours) l’adénohypohyse sécrète la FSH (hormone folliculostimulante) qui incite chaque mois plusieurs follicules primaires à se développer, à murir. Chaque mois l’un des follicules devient le follicule dominant (on ne sait pas comment il fait !) et, seul, il arrive à maturité au terme de ce qui constitue le cycle ovarien (= ovarique). Les autres follicules qui ont commencé leur maturation se détériorent. Pour une période d’activité génitale de 40 ans, 500 ovocytes arrivent donc à maturité, un par mois. Le cycle ovarien est illustré sur la figure 16.7 09/08/2012 5 Sous l’action de la FSH, pendant 14 jours environ, le follicule grossit (plusieurs couches de cellules) et se creuse d’une cavité, l’antrum folliculaire. L'ovocyte s’isole sur un côté de l'antrum folliculaire. Il est entouré de quelques couches de cellules folliculaires, formant la corona radiata. Le diamètre folliculaire atteint 2,5 cm. Le follicule est alors un follicule ovarien mûr. Il fait saillie comme un furoncle à la surface externe de l'ovaire. L'ovocyte primaire termine la première division (réductionnelle) de la méiose, donnant l'ovocyte secondaire (= ovocyte de deuxième ordre ou ovocyte II), lequel se bloque en métaphase de la méiose II, dite équationnelle, et une cellule minuscule, le globule polaire I. Au 14ème jour du cycle, survient une brusque libération de LH, hormone lutéinisante par l’adénohypohyse. C’est le "pic de LH" qui provoque l’ovulation, c’est-à-dire la libération de l'ovocyte secondaire et de sa corona radiata dans la cavité péritonéale. L’ovocyte est capté par le pavillon et orienté vers la trompe dans laquelle peut se dérouler la rencontre avec un spermatozoïde, provoquant la fécondation. L’ovulation est parfois accompagnée d’une douleur liée à l’étirement de la paroi de l’ovaire. La LH entraine la transformation du follicule rompu en une structure glandulaire, le corps jaune. 09/08/2012 6 Si le spermatozoïde pénètre dans l’ovocyte, celui-ci achève sa méiose II, et donne naissance à un ovule et un autre globule polaire. Les 23 chromosomes de l’ovule s’unissent aux 23 chromosomes du spermatozoïde. Un zygote, un nouvel individu a été conçu… Il a vocation à devenir un embryon. Rappel 16.4 Un ovocyte non fécondé dégénère, les globules polaires également. L’ovule est une grosse cellule, pleine de nutriments qui lui permet d’assurer les besoins nutritionnels de l’embryon jusqu’à son implantation. Le cycle menstruel L’utérus destiné à accueille l’embryon n’est réceptif à celui-ci que pendant une courte période chaque mois, à savoir quelques jours après l’ovulation. Le cycle menstruel est la série de modifications cycliques mensuelles subies par l’endomètre (= la muqueuse qui tapisse la cavité utérine = la muqueuse utérine). Ces modifications sont provoquées par des variations des taux sanguins des hormones sécrétées par l’ovaire (œstrogènes et progestérone), elles-mêmes régies par les variations des taux sanguins des gonadostimulines (= gonadotrophines) hypophysaires, la FSH et la LH. Le cycle ovarien et le cycle menstruel sont synchronisés. Ils durent environ 28 jours (= un mois lunaire). Conventionnellement, 09/08/2012 7 le premier jour du cycle est le jour où commence les règles (= menstrues, terme vieilli !) L’ovulation a lieu habituellement le jour 14. Figure 16.12 J1 à J5 : phase menstruelle (= desquamative). La partie superficielle de l’endomètre (= couche fonctionnelle) desquame (= se détache) provoquant des saignements. Le phénomène est la menstruation. Reste la couche basale. Le sang et les fragments d’endomètre s’écoulent dans le vagin. Ils constituent l’écoulement menstruel (= les règles). Son volume est de 50 à 150 ml. Il dure environ 5 jours. Au 5ème jour, les follicules ovariens en développement commencent à produire des œstrogènes. J6 à J14 : phase proliférative, préovulatoire. La sécrétion des œstrogènes augmente. Ils agissent sur l’endomètre en favorisant la reconstitution de la couche fonctionnelle. L’endomètre redevient épais et bien vascularisé. Il contient des glandes. A J14 : ovulation. J15 à J28 : phase sécrétoire, postovulatoire, progestationnelle. Le corps jaune, glande endocrine temporaire, sécrète la progestérone (= hormone progestative). Celle-ci agit sur les glandes de l’endomètre. Elles grossissent et sécrètent dans la lumière utérine des nutriments qui seront utiles à l’embryon éventuel. En l’absence de fécondation le corps jaune dégénère. Le taux des hormones ovariennes 09/08/2012 8 (œstrogènes et progestérone) s’effondre. Les vaisseaux de la muqueuse utérine deviennent tortueux et se contractent. Privées d’oxygène et de nutriments, les cellules de la muqueuse meurent. C’est la menstruation. Le cycle menstruel, théoriquement de 28 jours, peut durer en réalité de 21 jours à 40 jours. Mais la période qui précède l’ovulation dure presque toujours 14 à 15 jours. C’est donc la phase post-ovulatoire qui a une durée variable. A la puberté, les œstrogènes sécrétés par les follicules en formation, par les follicules murs et par les corps jaunes déclenchent l’apparition des caractères sexuels secondaires féminins : - augmentation du volume des organes génitaux : utérus, trompes, vagin et vulve - développement des seins - apparition des poils pubiens et axillaires - augmentation du dépôt de tissu adipeux sur les hanches et dans les seins - élargissement du bassin osseux La progestérone n’intervient pas dans l’apparition des caractères sexuels secondaires. Les glandes mammaires Ce sont 2 glandes exocrines. 16.13 Chaque glande mammaire est située dans un sein, structure anatomique hémisphérique (ou à peu près !) recouverte de peau située devant le muscle grand pectoral. 09/08/2012 9 La glande mammaire émerge à la peau par une protubérance, le mamelon, entouré d’une zone cutanée pigmentée, l’aréole mammaire. Le reste du sein est constitué de tissu adipeux. La glande mammaire est divisée en lobes et en lobules dans lesquels se développent pendant la grossesse des groupes de glandes alvéolaires. Après l’accouchement, ces glandes sécrètent du lait. Celui-ci est déversé dans des canaux galactophores (= conduits lactifères) qui confluent les uns dans les autres, les plus gros s’ouvrant à la surface du mamelon. Les glandes alvéolaires se détruisent après le sevrage et réapparaissent à la grossesse suivante. Seuls persistent les canaux galactophores. 09/08/2012
