Physiologie de la fonction de reproduction féminine
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Physiologie de la fonction de reproduction féminine J-P Fouillot La fonction de reproduction féminine Fonction cyclique Homme : production de sperme continue, Femme : ovulation cyclique (maturation de l'ovule, puis libération par l'ovaire. La structure et la fonction de l'appareil reproducteur féminin (utérus, ovaire…) synchronis ées avec ces cycles ovariens. Chez l'être humain, Cycles menstruels. La longueur des cycles varie d'une femme à une autre et chez une même femme, En moyenne de 28 jours. Premier jour de menstruation est considé ré comme jour 1. Modifications utérines cycliques Dues à variations cycliques de sécrétion hormonale par les ovaires, Ovulation vers la moitié de chaque cycle menstruel. Les interactions entre ovaires, hypothalamus et antéhypophyse induisent les modifications cycliques ovariennes maturation d'un gamète à chaque cycle sécrétions hormonales induisant des modifications cycliques de tous les organes reproducteurs féminins (notamment l'utérus). Les modifications utérines : préparation à recevoir et nourrir un gamète fécondé Ce n'est qu'en l'absence de grossesse que survient la menstruation. 1 Fonctions ovariennes ovogenèse, (production de gamètes au cours de la vie fœtale) maturation de l'ovocyte, expulsion de l'ovocyte mature (ovulation) sécrétion des hormones sexuelles stéroïdiennes féminines (œstrogènes et progestérone), hormone peptidique, l’inhibine. Avant l'ovulation, la maturation de l'ovocyte et les fonctions endocriniennes de l'ovaire se déroulent dans une structure unique, le follicule. Après l'ovulation, le follicule, dépourvu de l'ovule, se différencie en corps jaune qui n'a que des fonctions endocrines. Évolution du nombre des cellules germinales ovariennes au cours de la vie A la différence du mâle où les pro-spermatogonies restent en cycle mitotique pendant toute la vie adulte reproductive Les ovogonies de la femme cessent de se diviser avant la naissance A sa naissance la femme contient dans ses ovaires tous ses ovocytes En cas de destruction par irradiation, les ovocytes ne pourront pas être remplacés par des cellules souches De nombreux ovocytes bloqués en méiose meurent entre la naissance et la puberté in Reproduction, Johnson et Everitt, 2002 2 Dans les ovaires, les ovocytes sont dans des structures appelées follicules. Follicules primordiaux : constitués d'un ovocyte de premier ordre entouré d'une couche unique de cellules dites cellules de la granulosa. in Reproduction, Johnson et Everitt, 2002 Secondairement : augmentation de la taille de l'ovocyte, prolifération des cellules de la granulosa en plusieurs couches séparation de l'ovocyte des cellules internes de la granulosa par une épaisse couche de substance, la membrane pellucide. Les cellules de la granulosa sécrètent des œstrogènes et une petite quantité de progestérone juste avant l'ovulation, ainsi que l'hormone peptidique inhibine. Jonctions communicantes entre cellules de la granulosa et l'ovocyte : nutriments et les messagers chimiques ovocyte les cellules de la granulosa synthétisent un ou plusieurs facteurs qui agissent sur les ovocytes de premier ordre pour les maintenir en arrêt méiotique Croissance du follicule in Physiologie Humaine, Vander, Sherman, Luciano, 2004 3 Formation du corps jaune Après expulsion du liquide antral et de l'ovule par le follicule mature Affaissement du follicule autour de l'antre Hypertrophie des cellules de la granulosa structure glandulaire : le corps jaune, qui sécrète des œstrogènes, de la progestérone et de l'inhibine. Si l'ovule libéré, situé à ce stade dans une trompe de Fallope, n'est pas fécondé, le corps jaune atteint son développement maximal en 10 jours environ Puis dégénère rapidement par apoptose. la disparition de la fonction du corps jaune est responsable de l'apparition de la menstruation et du début d'un nouveau cycle menstruel. Follicule et cycle menstruel Écoulement menstruel Phase Folliculaire Jour 1 7 Développement de plusieurs follicules Évènements Ovariens Phase Lutéale 14 Un follicule dominant mature Un follicule devient dominant 25 Corps jaune fonctionnel 28 Dégénérescence du corps jaune Ovulation 4 Hormones ovariennes et cycle menstruel Au cours de la phase folliculaire, les œstrogènes sont synthétisés et libérés dans le sang principalement par les cellules de la granulosa. Après l'ovulation, œstrogènes sont synthétisés par le corps jaune. La progestérone est synthétisée et libérée en très petites quantités par la granulosa et les cellules thécales juste avant l'ovulation, sa principale source est le corps jaune. les L'inhibine est sécrétée par les cellules de la granulosa par le corps jaune. Contrôle de la fonction ovarienne Le système hormonal GnRH, FSH et LH, sexuelles gonadiques Hormones Oestrogènes Progestérone. Chez la femme, la fréquence et l'amplitude des salves de sécrétion de GnRH sur une période de 24 heures varient selon le moment du cycle menstruel. Il en est de même de la réponse à la fois de l'antéhypophyse à la GnRH et des ovaires à la FSH et la LH. 5 Hormones stéroïdes et cycle menstruel La concentration plasmatique d'inhibine suit celle des œstrogènes, elle augmente en phase folliculaire tardive, reste élevée en phase lutéale, diminue avec la dégénérescence du corps jaune. in Physiologie Humaine, Vander , Sherman, Luciano, 2004 La phase folliculaire 1. La sécrétion de FSH et LH augmente la concentration plasmatique des œstrogènes est faible, exerçant un rétrocontrôle négatif minime. 2. De multiples follicules antraux commencent à augmenter de taille et à sécréter des œstrogènes. 3. La concentration plasmatique des œstrogènes commence à s'élever. 4. Un follicule devient dominant et sécrète de très grandes quantités d'œstrogènes. 5. La concentration plasmatique des œstrogènes s'élève considérablement. 6. La sécrétion de FSH et sa concentration plasmatique diminuent, induisant une atrésie des follicules non dominants 7. L'élévation des œstrogènes plasmatiques exerce un rétrocontrôle « positif» sur la sécrétion des gonadotrophines. 8. Un pic de LH est déclenché. 9. L'ovule achève sa première division méiotique et sa maturation cytoplasmique, pendant que le follicule sécrète moins d'œstrogènes et qu'il apparaît une certaine sécrétion de progesté rone, 6 La phase lutéale 10. L'ovulation a lieu 11. Le corps jaune se forme et commence à sécréter de grandes quantités d'œstrogènes et de progestérone. 12. Les concentrations plasmatiques d'œstrogènes et de progestérone s'élèvent. 13. La sécrétion de FSH et LH est inhibée et leurs concentrations plasmatiques diminuent. 14. Le corps jaune commence à dégénérer et sa sécrétion d'hormones diminue. 15. Les concentrations plasmatiques d'œstrogènes et de progestérone diminuent. 16. La sécrétion de FSH et LH commence à augmenter et un nouveau cycle commence. Le rétrocontrôle des hormones sexuelles 1. Les œstrogènes, à faibles concentrations plasmatiques, diminuent la sécrétion hypophysaire de FSH et de LH en réponse à la GnRH pourraient inhiber les neurones hypothalamiques sécréteurs de GnRH. Inhibition par rétrocontrôle né gatif de la sé crétion de FSH et LH pendant les phases folliculaires précoce et moyenne. 2. L'inhibine agit sur l'hypophyse Inhibition par rétrocontrôle négatif de FSH pendant tout le cycle. 3. Les œstrogènes, à très forte concentration, stimulent la s écrétion de LH (et de FSH) par l'antéhypophyse en réponse à la GnRH, stimulent les neurones hypothalamiques qui sécrètent GnRH. stimulation par rétrocontrôle positif du pic de LH, ovulation. 4. De fortes concentrations de progestérone en présence d'œstrog ènes inhibent les neurones hypothalamiques s écréteurs de GnRH inhibition par rétrocontrôle négatif de la sécrétion de FSH et LH prévention des pics de LH au cours de la phase lutéale et de la grossesse. 7 Contrôle de la synthèse d’oestrogènes au cours des phases folliculaires précoces et moyennes - Hypothalamus Sécrète GnRH GnRH Sécrété dans les vaisseaux portes hypothalamo-hypophysaires - - Antéhypophyse Sécrète FSH et LH FSH LH Ovaires Cellules thécales Cellules de la granulosa Influencent ovocytes Inhibine Androgènes Oestrogènes Oestrogènes Appareil reproducteur et autres Organes répondant aux oestrogènes 8 Pic de LH et ovulation + Hypothalamus Sécrète GnRH GnRH Sécrété dans les vaisseaux portes hypothalamo-hypophysaires + Antéhypophyse Sécrète LH Pic de LH Corps jaune Ovaire Grandes quantités d’oestrogènes Progestérone et oestrogènes Effets du pic de LH sur l’ovaire L'ovocyte de premier ordre achève sa première division méiotique modifications cytoplasmiques préparant l'ovule à une éventuelle nidation, en cas de fécondation. messagers libérés par les cellules de la granulosa en réponse à la LH. Augmentation de volume de l'antre Granulosa sécrète de la progestérone et diminue la sécrétion d'œstrogènes. Enzymes et prostaglandines, (granulosa) fragilisent les membranes des follicules ovariens. Rupture des membranes Ovule, entouré de cellules de la granulosa, à la surface de l'ovaire. Transformation en corps jaune du reste des cellules de la granulosa et des cellules thécales progestérone + œstrogènes. 9 Fonctions des cellules de la granulosa Nourrissent l'ovocyte Sécrètent des messagers chimiques qui agissent sur l'ovocyte et les cellules thécales Sécrètent du liquide antral Sont le site d'action des œstrogènes et de la FSH au cours du contrôle du développement folliculaire pendant les phases folliculaires précoce et moyenne Exprime une aromatase, qui convertit les androgènes (provenant des cellules thécales) en œstrogènes Sécrètent de l'inhibine, qui freine la sécrétion de FSH en agissant sur l'hypophyse Sont le site d'action pour l'induction de changements par la LH dans l'ovocyte et le follicule, aboutissant à l'ovulation et à la formation du corps jaune Utérus et cycle menstruel in Physiologie Humaine, Vander, Sherman, Luciano, 2004 10 Effets des oestrogènes Stimulent la croissance des ovaires et des follicules (effets locaux). Stimulent la croissance du muscle lisse et la prolifération du revêtement épithélial du tractus génital. Trompes de Fallope: Augmentent les contractions et l'activité ciliaire. Utérus: Augmentent les contractions myométriales et la réponse à l'ocytocine. Stimulent la sécrétion d'un mucus cervical liquide et abondant. Prépare l'endomètre aux effets de la progestérone en induisant des récepteurs à la progestérone. Vagin: Augmentent le nombre de couches des cellules épithéliales. Stimulent la croissance des organes génitaux externes, notamment à la puberté. Stimulent la croissance des seins, notamment des canaux, ainsi que les dépôts de graisse à la puberté. Stimulent le développement d'une morphologie corporelle féminine à la puberté: épaules étroites, hanches larges, distribution féminine des graisses (dépôts dans les hanches et les seins). Effets des oestrogènes Stimulent une sécrétion plutôt liquidienne des glandes sébacées cutanées (effet «anti-acné» opposé à l'effet « pro-acné » des androgènes.) Stimulent la croissance osseuse et finalement l'arrêt de la croissance osseuse (soudure des cartilages de conjugaison) protègent contre l'ostéoporose; n'ont pas d'effet anabolisant. Effets vasculaires (leur carence provoque des « bouffées de chaleur ») Ont des effets de rétrocontrôle sur l'hypothalamus et l'antéhypophyse Stimulent la sécrétion de prolactine mais inhibent ses effets sur la production de lait par les seins. Protègent contre l'athérosclérose en agissant sur le cholestérol plasmatique, les vaisseaux sanguins et la coagulation 11 Effets de la progestérone Convertit l’endomètre préparé par les oestrogènes en tissu sécréteur actif permettant la nidation de l’embryon Fait apparaître un mucus cervical épais et collant Atténue les contractions des trompes de Fallope et du myomètre Diminue la prolifération des cellules épithéliales vaginales Inhibe les effets de la prolactine sur la sécrétion du lait Rétrocontrôle sur l’hypothalamus et l’antéhypophyse Augmente la température corporelle Effets de l’abus des stéroïdes androgènes Morphotype masculin Raucité de la voix Acné Pilosité de type masculin Calvitie de type masculin Hypertrophie clitoridienne Atrophie des seins 12
