HF DM2 correction

1S DM : sexualité et procréation
Maîtriser la méthode de sujet 2.2
Rappel méthode :
Exploiter chaque document :
- analyse = informations pertinentes (je vois) puis …
- interprétation = explication (ou hypothèse) en utilisant ses connaissances (Je sais…donc je déduis)
Rédiger une synthèse (mise en relation) : répondez au problème posé de façon argumentée en utilisant
votre travail sur les documents (vous les noterez entre (doc…))
Exercice 1 : le déterminisme de la fonction de reproduction
A partir des informations tirées de l’étude des documents et de vos connaissances, montrez que l’activité
du complexe hypothalamo-hypophysaire peut être modulée par des stimuli d'origine externe et interne.
Le bilan de cette étude sera présenté sous forme d’un schéma fonctionnel.
Problème : nous cherchons à montrer que le complexe hypothalamo-hypophysaire peut être moduler par des stimuli
d’origine interne et externe.
Document 1: différents paramètres
Document 2 : variation de masse des testicules de deux lots de
physiologiques chez un Renard bleu
Hamsters dorés maintenus à température constante et ayant la
(Nord de l’Asie) et de la durée du jour de même période de reproduction que le Renard bleu
son milieu de vie
hamsters maintenus en lumière naturelle (durée du jour
croissante du 21/12 au 21/06 et décroissante du 21/06 au 21/12)
hamsters maintenus tous les jours de l’année dans 14h de lumière
alternant avec 10h de nuit.
Informations complémentaires :
La rétine de l’œil des hamsters est reliée par le nerf optique à
des centres nerveux intermédiaires en relation avec les
neurones producteurs de GnRH.
Des hamsters maintenus en lumière naturelle après section des
nerfs optiques présentent toute l’année une masse moyenne
des testicules d’environ 50 mg.
Doc 1 : je vois que chez le renard bleu, la période d’accouplement est limitée aux mois de mars, avril. Cette
période correspond à une augmentation de la durée du jour (±12à16h).
Cette période correspond à un pic de testostérone et succède à une période où la FSH, LH et la masse des
testicules étaient maximum.
Doc 2, je vois que la masse des testicules du hamster varie de façon significative en fonction de la durée du
jour : elle augmente avec l’augmentation de la durée du jour (janvieràjuin)
Cette variation est perçue par la rétine et transmise aux neurones de l’hypothalamus.
Cependant, en l’absence de variation lumineuse on observe tout de même une variation cyclique, moins
marquée, du poids des testicules qui se maintient autour de 250 g tandis que sans aucune stimulation le
poids reste < à 50g
Nous savons que les neurones de l’hypothalamus produisent une neurohormone (la GnRH) qui stimule les
cellules de l’hypophyse produisant 2 hormones : la FSH et la LH.
La FSH stimule la spermatogénèse et la LH la production de testostérone par les cellules de Leydig,
Ces deux activités entraînent une augmentation de la masse et de l’activité testiculaire.
Mais aussi que la testostérone exerce un rétrocontrôle négatif sur le complexe hypothalamo-hypophysaire
(CHH), ce qui fait diminuer les taux de FSH, LH, puis testostérone à retour au repos de la fonction de
reproduction.
J’en déduis que
- L’activité testiculaire maximale entraîne le comportement d’accouplement (rôle de la testostérone).
- La testostérone exerce un rétrocontrôle négatif sur l’hypophyse, cela entraîne d’abord une chute des taux
de FSH et LH puis une chute du taux de testostérone
Le taux de testostérone contrôle donc l’activité du CHH et la fonction de reproduction
Mais le stimulus lumineux (durée du jour) semble moduler l’activité du CHH et réguler la période de
reproduction.
Document 3 : Fréquence et amplitude des pulses de GnRH dans le sang entre l’hypothalamus et
l’hypophyse, chez un bélier dans trois situations
Amplitude moyenne des pulses de
Fréquence des pulses de GnRH
GnRH
Bélier A :
2 pulses en 12 heures
témoin 15 pg.rnL
Bélier B : castré
9 pulses en 12 heures ì
témoin 25 pg.rnL ì
Bélier B : castré, recevant des
2 pulses en 12 heuresî
témoin 13 pg.rnL î
injections de testostérone
Je vois que
La castration entraîne une augmentation de l’acticité hypothalamique fréquence et amplitude. (fréquence et
amplitude des pulses de GnRH de B comparée à celle du témoin, bélier A).
L’injection de testostérone rétablit à elle seule l’activité de l’hypothalamus (fréquence et amplitude des
pulses de GnRH de C comparée à celle des béliers A et B).
-1
-1
-1
Je sais que les testicules produisent de la testostérone qui stimule la fonction testiculaire et inhibe le CHH
J’en déduis que c’est le taux de testostérone qui régule l’activité du CHH. C’est un rétrocontrôle qui permet
de contrôler globalement l’activité reproductrice.
Mise en relation :
Le CHH produit des hormones qui stimulent les
fonctions de reproduction :
- la GnRH, produite par les neurones
hypothalamiques stimulent la production
hypophysaire de
- -FSH et LH qui stimulent l’activité
testiculaire.
Chez les mammifères l’activité du CHH est contrôlé
par un stimulus externe : la durée du jour,
enregistrée par l’œil et qui stimule le CHH lorsque
la durée augmente, ce qui entraîne une
augmentation de l’activité testiculaire à
augmentation testostérone et àcomportement
reproductif ;(docs 1, 2)
Mais le taux de testostérone est un facteur interne
de régulation du CHH puisque celle-ci inhibe le
CHH.(Docs 2, 3)
Exercice 2 : les causes d’une stérilité
La connaissance du cycle de régulation des hormones sexuelles chez la femme permet de résoudre certains
problèmes d'infertilité à l'aide de techniques de procréation médicalement assistée.
A partir de l'exploitation des documents 1 à 3 et de la mise en relation avec vos connaissances :
- Identifiez les anomalies, causes de stérilité, dont souffre Madame E et proposez une hypothèse pour
les expliquer;
- Expliquez comment le traitement hormonal de Madame E a conduit à la naissance de jumeaux.
Problème
Document 1 : Madame E rencontre des difficultés pour avoir un enfant et consulte un gynécologue. Le
spermogramme de son mari étant normal, le médecin lui propose de faire effectuer des dosages
hormonaux réguliers. Les résultats obtenus permettent de tracer les graphes 1 ci-dessous ; les graphes 2
correspondent aux mêmes dosages effectués chez une femme fertile et sont donc les graphes de référence.
Graphes 1 : résultats des dosages hormonaux
Graphes 2 : résultats obtenus chez une femme fertile
effectués chez Madame E
Je vois que chez Mme E, les taux hormonaux ne présentent pas les variations correspondant aux cycles
d’une femme fertile et sont globalement inférieurs:
Les hormones ovariennes : Le pic d’œstrogènes au 14°jour est inférieur à la normale (300/500 ng/mL) il
n’est pas suivi par un pic de progestérone.
Les hormones hypophysaires : aucun pic de LH et un pic de FSH très réduit.
Je sais qu’au cours d’un cycle normal la production de FSH pendant la phase folliculaire stimule la
croissance d’un follicule qui produit de plus en plus d ‘œstrogènes. Ceux-ci inhibe l’hypophyse lorsque
leur valeur reste inférieure à une valeur seuil puis le stimule lorsqu’ils dépassent cette valeur entraînant un
pic de FSH et LH responsable de l’ovulation.
Après l’ovulation, le corps jaune secrète œstrogènes et surtout progestérone qui inhibent l’hypophyse,
entraînant un retour à l’activité de base de l’hypophyse.
J’en déduis que le cycle ovarien de Mme E ne se déroule pas normalement. Les œstrogènes ne sont pas
suffisamment produits pour déclencher le pic de FSH et LH , la stérilité de Mme E pourrait être due à une
absence d’ovulation.
Ce déficit ovarien pourrait être lui-même dû à un déficit hypophysaire : les follicules, non stimulés par la
FSH ne peuvent pas grossir et produire des œstrogènes.
Document 2 : Afin de préciser l'origine de la stérilité de Madame E, on a rapproché les dosages hormonaux
effectués chez cette patiente de résultats expérimentaux observés chez la guenon (dont les cycles sexuels
sont très proches de ceux de la femme); les résultats expérimentaux des dosages de LH et FSH sont
présentés sur les graphes ci-dessous.
Effets d'une expérience de lésion sélective de la région postérieure de l'hypothalamus
Conséquences d'une lésion hypothalamique postérieure sur le taux de LH et FSH circulantes; les traits
verticaux au jour 0 indiquent la lésion hypothalamique.
Je vois qu’une lésion hypothalamique se traduit par une chute brutale des taux d’hormones hypophysaires
FSH : 350à10 et LH : 35 à 1 !g/L)
Je sais que l’hypothalamus stimule l’hypophyse par l’intermédiaire d’une neurohormone produite par des
neurones : la GnRH àì production de FSH et LH
J’en déduis que le problème de Mme E est peut être d’origine hypothalamique : ses neurones
hypothalamiques ne fonctionnent pas correctement, le déficit en GnRH peut expliquer la faiblesse des taux
de FSH (àpas de croissance folliculaire) et LH (à pas d’ovulation)
Document 3 : traitement proposé à Madame E
Etape 1 : durant une dizaine de jours, injections quotidiennes de FSH en continu; contrôle régulier de la
croissance des follicules ovariens par cœlioscopie ou échographie.
Puis, étape 2 : après ces 10 jours, injection d'une unique et forte dose de LH.
Je vois qu’après injection de FSH, 2 follicules sont arrivés à maturité.
Je sais que sous l’effet de la FSH un follicule grossit en passant du stade de follicule secondaire à mûr en 14
jours : les cellules folliculaire se multiplient, se creusent d’une cavité.
Le pic de FSH au 14°jour à rupture du follicule qui libère l’ovule = ovulation.
J’en déduis que le traitement à la FSH a bien permis une maturation normale de 2 follicules qui ont ovulé
suite à l’injection de LH : Il y a eu une double ovulation à 2 fécondations à jumeaux.
Mis en relation
Mme E semble souffrir d’un problème hypothalamique (doc2), un déficit de GnRH pourrait être
responsable d’une production insuffisante de FSH et LH, ce qui se traduit par une absence de croissance
folliculaire et une absence d’ovulation (Doc 1)
Le traitement de Mme E (injection de FSH, puis LH) a permis la maturation de 2 follicules et leur ovulation.
(Doc3). Il y a eu 2 fécondations et donc une naissance de jumeaux.