Term S

Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
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Ac-Poitiers
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Term S
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Enseignement obligatoire
La testostérone permet le maintien des
caractères sexuels secondaires chez
l’homme, la prise d’androgènes chez la
femme modifie de manière irréversible
ses caractères sexuels secondaires.
D’après SVT Term S, éditions Hachette, 1994.
La procréation
DOSSIER 6 - Sommaire :
I/ Rappels de 1ère S
Les hormones sont des messagers chimiques qui assurent la coordination de l’activité des cellules dans un
organisme pluricellulaire. Elles agissent sur les cellules qui synthétisent le récepteur approprié.
II/ Les appareils génitaux de l’Homme
L’appareil génital de l’homme produit des gamètes mobiles et permet l’accouplement, l’appareil génital de la
femme produit des gamètes, permet l’accouplement et le développement de l’embryon.
III/ Les étapes de la mise en place du sexe phénotypique à partir du sexe génotypique
La mise en place d’un sexe fonctionnel reproducteur à la puberté nécessite 3 étapes au préalable. A partir du
sexe gamétique défini dès la naissance, un sexe gonadique permet la formation d’un sexe masculin ou féminin
pour la naissance. A la puberté, les sexes physiologique et psychologique achèveront la mise en place du sexe
phénotypique macroscopique entamée 12 ans plus tôt.
IV/ La régulation physiologique de l’axe gonadotrope, intervention à 3 niveaux
Le fonctionnement de l’appareil génital chez l’homme et la femme repose sur la production d’hormones qui
coordonnent l’activité d’organes géographiquement dispersés. Le complexe hypothalamo-hypophysaire produit
des gonadostimulines qui stimulent la production d’hormones par les gonades. Ces hormones agissent sur le
complexe hypothalamo-hypophysaire par rétrocontrôle.
V/ Du comportement reproducteur à la grossesse
Le rapprochement des sexes est sous le contrôle de facteurs hormonaux internes en partie contrôlés par des
facteurs externes via le Système nerveux et l’hypothalamus. La grossesse est caractérisée notamment par le
maintien en activité du corps jaune via l’hCG.
VI/ La maîtrise de la reproduction, les PMA et le suivi des grossesses
La connaissance des mécanismes de la régulation de l’activité sexuelle a permis la mise au point de procédés
contraceptifs permettant le contrôle des naissances et la mise en application de techniques de remédiation à
certaines formes de stérilité : les méthodes de procréation médicalement assistées. D’autres techniques
permettent de suivre de bon déroulement des grossesses.
S. Remérand 2003.
La reproduction sexuée (méiose et fécondation) ou procréation apparaît très tôt dans l’histoire du
vivant, en même temps que les eucaryotes il y a 2 milliards d’années. Par contre l’apparition de la nidation,
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c’est-à-dire le développement intra-utérin de l’embryon, est une innovation tardive dans l’évolution du vivant
qui ne se réalise pleinement qu’avec les mammifères Placentaires qualifiés à ce titre de vivipares.
I/ Rappels de 1ère S
II-1 Rappel de la définition d'une hormone et du mode de codage du message hormonal
¢ Une hormone est une molécule informative synthétisée par une glande ou un neurone, transportée
par le sang, qui agit à distance sur une cellule cible. Cette cellule cible possède sur sa surface plasmique un
récepteur spécifique de la molécule informative. Cette hormone entraînera une réponse biologique de la cellule
cible (nouvelle synthèse, division cellulaire, sécrétion...). (Doc. 1)
¢ L’activité biologique des hormones cesse avec leur disparition. En effet, comme toute molécule,
les hormones sont dégradées au fil du temps. La demi-vie (temps nécessaire à la disparition de la moitié des
molécules produite à un temps t) d’une telle molécule est de l’ordre de la minute.
¢ Le codage du message hormonal se fait en quantité d’hormones (Doc. 2). Contrairement au
message nerveux (1ère S) qui est codé en fréquence de Potentiel d’Action et dont la persistance de l’information
est réduite au temps du PA soit 1 ms, les messagers hormonaux sont plus longs à mettre en place mais persistent
plus longtemps et touchent l’ensemble des cellules d’un organisme via le milieu intérieur (sang, lymphe et milieu
extracellulaire).
¢ La durée de vie limitée de ces molécules, hydrolysées par des enzymes, impose un
renouvellement permanent. La communication hormonale repose donc sur un équilibre dynamique,
permanent, entre la production d’une hormone par les cellules endocrines, la production de son récepteur par
les cellules cibles et la dégradation de cette hormone par hydrolyse, hépatique généralement (Doc. 2).
¢ Un dérèglement hormonal montre un dysfonctionnement d’ordre :
quantitatif : l’hormone n’est pas produite en bonne quantité (trop ou pas assez)
qualitatif : l’hormone est non fonctionnelle et/ ou le récepteur ne reconnaît pas l’hormone :
« la clé et/ ou la serrure » ne sont pas complémentaires.
I-2 La glycémie : un exemple d’autorégulation qui maintien l’homéostasie
¢ Bien que faisant intervenir des organes très différents (foie, pancréas, muscles, tissu adipeux pour la
régulation de la glycémie par exemple), tous les systèmes de régulation, pour maintenir l’homéostasie,
comprennent (Doc. 3)
un système réglé avec un paramètre (taux plasmatique de glucose, de testostérone,
d’hormones ovariennes, d’O2, de CO2...) qui déclenche la mise en route des systèmes
régulateurs lorsque la valeur de ce paramètre s’écarte de sa valeur de référence ou valeur
consigne,
un système réglant avec :
o un détecteur d’écart qui compare la valeur du paramètre à tout moment avec la valeur
référence de ce même paramètre, et qui émet, le cas échéant, un message d’écart (cellules
réceptrices sensibles au taux de glucose au niveau des Ilots de Langerhans),
o un centre de commande ou intégrateur (ici ce sont encore les îlots de Langerhans,
généralement c’est l’hypothalamus) qui répond au message d’écart en émettant une
commande de correction (messagers hormonaux : glucagon ou insuline),
o un système correcteur constitué d’un ou plusieurs organes effecteurs dont l’action
permet le retour du paramètre perturbé à sa valeur de référence grâce à des messagers et à
une boucle de rétroaction ou feed-back (les hormones glucagon ou insuline qui jouent
aux niveaux des hépatocytes, myocytes et adipocytes).
¢ Ainsi les écarts à la valeur de consigne sont automatiquement corrigés, la glycémie est autorégulée et maintenue constante.
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Doc. 1 : Une hormone est un messager chimique véhiculé par le sang dont la cible possède des
récepteurs spécifiques à cette hormone.
D’après SVT 1ère S, Bordas, 2001, modifié Remérand 2001.
Doc. 2 : Le message hormonal est codé en quantité d’hormones, en permanence renouvelées.
D’après SVT 1ère S, Bordas, 2001, modifié Remérand 2001.
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Doc. 3 : Les différents éléments d’un schéma de régulation.
Ilots de Langerhans
Détecteur d’écart (capteur de la glycémie et transduction de
l’écart c’est à dire traduction d’une quantité de glucose
déterminée dans le sang en un message chimique hormonal dont
la quantité sera fonction de la grandeur de l’écart à la valeur
référence) et centre intégrateur, décideur, sécréteur des
messages hormonaux
Valeur modifiée
Glucagon ou Insuline
Messagers hormonaux
Commande de correction en ajustant la glycémie par
l’intermédiaire des hormones pancréatiques
Taux plasmatique de glucose
Valeur référence
Paramètre
Valeur rétablie
Foie, Muscles et/ou Tissu adipeux
Organe effecteur
Paramètre à régler :
Détecteur d'écart ou capteur :
(Glycémie)
Centre intégrateur :
(synthèse en conséquence d'hormones
pancréatiques)
Effecteurs :
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II/ Les appareils génitaux de l’Homme
Les gonades sont des organes doubles; ils sont reproducteurs (production de gamètes) et endocrines
(libération d’hormones). Ces 2 fonctions sont réalisées par deux types de cellules différentes.
II-1 L’appareil génital de l’homme produit des gamètes mobiles et permet l’accouplement
¢ La production des spermatozoïdes, continue, débute à la puberté et se termine à la mort.
¢ Les gonades mâles (gonê = semence) sont les testicules qui produisent les spermatozoïdes et les
hormones mâles (androgènes). Les testicules sont cloisonnés en lobules qui renferment 3 à 4 tubules séminifères
où sont produits les spermatozoïdes ou spermatogenèse. Ces derniers quittent le testicule par l’épididyme qui
épouse la surface du testicule.
L’homme fabrique chaque jour plusieurs centaines de millions de spermatozoïdes par jour à partir des
gonies, cellules souches des spermatozoïdes (Doc. 4). Le nombre des cellules goniales, contrairement à la
femme, n’est pas fixé dès la naissance mais évolue tout au long de la vie. Le processus de la spermatogenèse
prend 72 jours. Le volume de sperme par éjaculât représente 2 à 6 ml et on compte entre 50 et 100 millions de
spermatozoïdes. Les spermatozoïdes non éjaculés sont éliminés dans les urines ou bien phagocytés par les
macrophages (globules blancs).
¢ Entre les tubes se trouvent des cellules endocrines, formant le tissu interstitiel (Doc. 4). Ces cellules
de Leydig sécrètent des hormones mâles dont la testostérone. Cette hormone stéroïde stimule la
spermatogenèse et agit sur de nombreux types cellulaires entraînant l’apparition des caractères sexuels
secondaires : pilosité, musculature, forme du bassin, voix, comportement....
¢ Les glandes annexes, prostate et vésicules séminales (Doc. 4), produisent le liquide séminal (90%
du sperme). Les vésicules séminales sécrètent un liquide alcalin, visqueux et jaunâtre, contenant des
prostaglandines et riche en fructose (molécule glucidique énergétique pour les spermatozoïdes). Cette sécrétion
représente 60 % du volume du sperme.
La prostate forme jusqu’à 30 % du volume spermatique et joue un rôle primordial dans l’activation des
spermatozoïdes. La sécrétion prostatique contient du Zinc au rôle bactéricide et qui permet de maintenir le noyau
dans un état de condensation maximal.
¢ L’accouplement n’est possible que si le pénis est en érection. Elle est provoquée par un afflux de
sang dans les corps érectiles, corps spongieux et caverneux (Doc. 4), conférant la rigidité nécessaire à
l’introduction dans le vagin. Le sang rempli les corps caverneux suite à l'inhibition des micromuscles localisés
dans les corps caverneux et qui jusqu'ici empêchaient le sang d'affluer dans de petites logettes. L'"excitation"
sexuelle est donc une inhibition nerveuse !!!. Les glandes de Cowper sécrètent un liquide lubrifiant facilitant la
pénétration. L’orgasme accompagnant l’éjaculation est suivi d’une période réfractaire, d’impuissance plus ou
moins longue.
II-2 L’appareil génital de la femme produit des gamètes, permet l’accouplement et le
développement de l’embryon
II-2-1 L'ovogenèse ou production de gamètes femelles dans les ovaires
¢ La production des ovules est assurée, alternativement, par les deux ovaires. Leur
fonctionnement est cyclique (28 jours en moyenne) et limité dans le temps, de la puberté (10-11 ans) à la
ménopause (50 ans).
¢ Les ovaires fonctionnent par intermittence (Doc. 5). Au cours d’un cycle de 28 jours, l’un des deux
ovaires seulement libère un ovocyte II (issu de la division équationnelle, II, de la méiose), 14 jours après le
début du cycle correspondant au premier jour des règles.
¢ L'ovogenèse (Doc. 5 et 6) proprement dite, c'est-à-dire la production d'ovules ne peut pas être
séparée de l'étude de la folliculogenèse c'est-à-dire la prolifération des cellules folliculaires adjacentes,
protectrices et nourricières des ovules.
L'ovogenèse
A partir d'une cellule souche, l'ovogonie, l'ovogenèse aboutit, par méiose, aux gamètes femelles
différenciées, les ovocytes II.
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Doc. 4 : L’appareil génital mâle.
D’après SVT Terms S, Editions Nathan 2002, Anatomie et Physiologie Humaine, Editions De Boeck Université 1993,
modifiés Remérand 2003.
D’après Modern
Genetics, éditions
Benjamin Cummings,
1984
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La folliculogenèse
L'évolution des follicules (Doc. 5 et 6) s'effectue avec une complexité croissante. On part d'un follicule
primordial (l'ovocyte I est entourée de 3 à 4 cellules folliculaires) pour aboutir en 3 mois au follicule de De
Graaf ou follicule mûr qui fait alors saillie à la surface de l'ovaire, puis au corps jaune.
¢ La folliculogenèse nécessite 3 mois, le cycle menstruel de la femme, de 28 jours, correspond donc
au dernier stade de la folliculogenèse. Parmi l'ensemble des follicules qui mûrissent en même temps sur les
deux ovaires, s'effectue un recrutement, puis une sélection des follicules lors des deux premières semaines du
cycle. Mais dès le 8ième jour du cycle une dominance d'un follicule, parmi ceux recrutés, s'établit de manière
irréversible et lui seul désormais pourra ovuler. Les autres follicules dégénéreront.
¢ Lors de l'ovulation (qui se produit sur n'importe quelle partie de l'ovaire chez la femme), l'ovocyte II
est happé par les franges des trompes de Fallope tandis que le follicule éclaté évolue en corps jaune. Si la
fécondation à lieu, dans le tiers supérieur de l’oviducte ou ampoule (Doc. 7) après une remontée des
spermatozoïdes dans les voies génitales femelles, le corps jaune est maintenu. Dans le cas contraire l'atrésie
folliculaire c'est-à-dire la dégénérescence des cellules folliculaires, s'amorce et aboutit au stade corps blanc
avant la disparition complète des ces cellules folliculaires. Un nouveau follicule cavitaire (qui a nécessité une
évolution préalable de 2 mois et demi) entre en lice et le cycle recommence.
¢ Chez une femme pratiquant une limitation des naissances, seules 300 à 400 ovulations se produiront.
¢ L’accouplement est assuré par le vagin et facilité par la lubrification, grâce aux glandes de Bartholin
(Doc. 5).
¢ Le développement de l’embryon puis du fœtus s’effectue dans l’utérus. Sa paroi externe, le
myomètre, est épaisse et musculeuse. La paroi interne, l’endomètre, plus fine, est richement vascularisée (Doc.
5). L’endomètre sera l’un des constituants du placenta, organe d’échange nutritionnel (O2, nutriments et déchets
cellulaires) entre le sang maternel et le sang fœtal. Lorsqu’il n’y a pas de fécondation, c’est l’endomètre qui se
désagrège et donne naissance aux règles ou menstruations.
III/ Les étapes de la mise en place du sexe phénotypique à partir du sexe génotypique
Chez les mammifères, les structures et fonctionnalités des appareils sexuels mâle et femelle sont
acquis en 4 étapes au cours du développement (Doc. 7).
III-1 La 1ère étape : la mise en place du sexe génétique et le stade phénotypique indifférencié
¢ Dès la fécondation, la réunion des gamètes donne une cellule-œuf, restaure le caryotype de l’espèce
et détermine, par les chromosomes sexuels, le sexe génétique, gamétique ou chromosomique du futur
descendant: XX pour les futures femelles, XY pour les futurs mâles chez les mammifères (ZZ pour les mâles,
ZW pour les femelles chez les oiseaux; XX pour les femelles et XO pour les mâles chez les insectes).
¢ Jusqu’à la 7ième semaine de développement, le fœtus montre un sexe phénotypiquement indifférencié
avec deux types d’ébauches de voies sexuelles :
- les canaux de Muller, canaux potentiellement futurs oviductes et utérus
- les canaux de Wolff, canaux potentiellement futurs spermiductes, vésicules séminales et
prostate.
III-2 La 2ième étape : la mise en place du sexe gonadique à partir du sexe génétique
¢ La seconde étape correspond à l’expression du gène architecte Sry (Sex Region on the Y
chromosom) qui permet la mise en place du phénotype moléculaire c’est-à-dire la traduction de la protéine Sry
(ou TDF). Cette protéine s’associe à une région de l’ADN et déclenche ainsi l’expression, en cascade, d’une
multitude de gènes de structure qui conduisent à la différenciation de la gonade indifférenciée en testicule
(phénotype macroscopique testiculaire).
¢ C’est à ce moment là seulement que la différence XX et XY intervient dans l’élaboration du
phénotype sexuel macroscopique.
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Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
Doc. 5 : L’appareil génital femelle, l’ovogenèse et la folliculogenèse.
D’après SVT Terms S, Editions Nathan 2002, Anatomie et Physiologie Humaine, Editions De Boeck Université 1993,
modifiés Remérand 2003.
Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
Evolution de la quantité
d'ADN et événements
Ovogenèse
Stade embryonnaire
Les cellules germinales primordiales
migrent jusque dans les ébauches
gonadiques
qui
deviendront
les
testicules chez le mâle et les ovaires
chez la femelle.
25ième jour
Stade fœtal
Phase de multiplication
jusqu'à la 15ième semaine
4q
2q
q
Phase d'accroissement
Phase de maturation
qui débute avec la division
réductionnelle
Naissance
9
Folliculogenèse
Les cellules germinales se
multiplient, deviennent des
ovogonies et constituent de ce
fait un stock de quelques
millions d'ovogonies.
Les ovogonies s'entourent de
cellules folliculaires.
Le
follicule
primordial
possède une couche de
cellules aplaties,
L'ovogonie prend le nom
d'ovocyte I après la phase
d'accroissement
Le follicule I, une couche de
cellules cubiques,
L'ovocyte I est bloqué en
prophase I
Le follicule II, deux couches
de
cellules
avec
des
récepteurs à LH et FSH.
Un stock de 2 millions d'ovocytes I entourés de cellules folliculaires
franchissent le cap de la naissance.
Phase prépubertaire
Dégénérescence régulière du
stock.
Des follicules II se forment
mais dégénèrent (atrésie).
De la puberté à la
ménopause
Sur les 300.000 ovocytes I qui
restent et constituent la réserve
folliculaire seuls 400 à 500
mâtureront.
Des
follicules
transforment en
cavitaires.
II
III
se
ou
3 mois
Tous les mois
J0 (menstruations)
3 mois
J1
J6
Division équationnelle
J14
Recrutement de 2 à 3 follicules cavitaires répartis sur les 2 ovaires.
Sélection du follicule ovulatoire, dominance du follicule ovulatoire,
régression des autres follicules recrutés et blocage d'un nouveau
recrutement dans les 2 ovaires.
Ovulation d'un ovocyte II
bloqué en métaphase II et du
1er globule polaire
Glandes
mammaires
4q
2q
q
J15
Fécondation
4q
2q
q
Lors de la pénétration du
pronucléus
(noyau)
mâle,
l'ovocyte II termine sa division
équationnelle et expulse le 2ième
globule polaire. Le stade ovotide
correspond
au
pronucléus
femelle. "L'ovule n'existe pas".
Expulsion d'une partie des
cellules folliculaires qui
entourent l'ovocyte I et qui
constituent
la
corona
radiata.
Les cellules folliculaires
restantes constituent le
corps jaune.
Doc. 6 : Ovogenèse et
folliculogenèse
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Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
Doc. 7 : Du sexe génétique au sexe phénotypique fonctionnel : étapes 1 et 2
Sexe féminin génotype XX
Sexe masculin génotype XY
Fécondation
Etape 1 : Sexe génétique
Sexe génétique
7ième semaine
Appareil sexuel indifférencié
A partir de la 7ième semaine
Féminisation ou masculinisation
Etape 2 : Du sexe génétique au sexe gonadique
Absence de gène SRY
Donc de protéine TDF
Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
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Doc. 8 : Du sexe génétique au sexe phénotypique fonctionnel : étapes 3 et 4
Etape 3 : Du Sexe gonadique au sexe phénotypique différencié
Absence d’AMH et
de testostérone
10ième semaine
Féminisation ou masculinisation
Naissance
Appareil sexuel différencié mais immature
Puberté
Etape 4 : Sexes physiologique &
psychologique fonctionnels
Appareil sexuel fonctionnel
Présence d’AMH et
de testostérone
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Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
III-3 La 3ième étape : du sexe gonadique au sexe phénotypique différencié
¢ Les testicules sécrètent deux hormones (Doc. 7 et
8) :
- l’AMH (Anti-Mullerian Hormon) sécrétée par
les cellules de Sertoli, entraîne la disparition des
canaux de Muller
- la testostérone produite par les cellules de
Leydig maintient les canaux de Wolff et
entraîne le développement des caractères
sexuels primaires masculins : testicules,
épididymes,
spermiductes
ou
canaux
déférents, vésicules séminales, prostate et
pénis.
¢ Le génotype XX, en l’absence de gène Sry ne
produit pas de protéine Sry (TDF) et le développement des
testicules ne se réalisent pas, les gonades se différencient en
ovaires. L’absence d’hormones testiculaires (AMH et
Testostérone) se traduit par la disparition des canaux de
Wolff et la persistance et différenciation des canaux de
Muller qui donneront les caractères sexuels primaires
féminins : pavillons, trompes de Fallope, utérus et vagin.
¢ En présence de testostérone, le sexe sera mâle
sinon le sexe féminin, « neutre », apparaîtra. L’orientation du
sexe gonadique s’effectue à partir de la 7ième semaine. Le sexe
n’est visible sur une échographie qu’à partir du 4ième mois.
L’origine embryonnaire commune aux deux sexes explique
les homologies de fonctionnement et sensitif du pénis et du
clitoris, des bourses et des grandes lèvres.
Syndrome du
testicule
féminisant
D’après Le monde
vivant, Editions
Sciences
Flammarion 1992.
En l’absence de
récepteurs à la
testostérone le
sexe neutre se
met en pace
malgré la
production de
testostérone par
les testicules
restés dans la
cavité générale.
III-4 La 4ième et dernière étape : la mise en place des sexes physiologique et psychologique à
la puberté
¢ A la puberté, les sexes gonadiques maturent et entrent en activité (Doc. 8): ils produisent des
hormones sexuelles : oestrogènes chez les filles, testostérone chez les garçons.
¢Ces hormones permettent la mise en place des sexes :
- physiologique qui assure la mécanique copulatoire,
- psychologique qui assure la rencontre des sexes, le désir sexuel, le comportement sexuel
¢ Si chez les femmes, les estrogènes et la progestérone ne semblaient pas, jusqu’alors, impliquées dans
la mise en place du sexe gonadique au cours du développement fœtal, ces hormones ovariennes, au même titre
que la testostérone chez les hommes, sont, par contre, indispensables à la fonctionnalité des gonades donc
à la mise en place des sexes physiologique et psychologique.
¢ La mise en place des sexes physiologique et psychologique, hormono-dépendante, c’est-à-dire
l’acquisition de la capacité à se reproduire ou fonctionnalité des appareils sexuels s’accompagnent de
l’apparition des caractères sexuels secondaires : pilosité pubienne et axillaire, affirmation de la personnalité et
attirance sexuelle pour l’autre sexe ; menstruations, développement des hanches, fesses et seins chez la femme ;
mue de la voix, développement de la cage thoracique, du squelette et de la musculature chez l’homme.
¢ Le synchronisme entre les phénomènes physiologiques et comportementaux assurés par les
sécrétions hormonales sexuelles contribue au succès reproductif de l’individu.
¢ La procréation nécessite donc la mise en place successive des sexes génétique, gonadique,
physiologique puis psychologique.
Comment fonctionnent les gonades ?
Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
Doc. 9 : Le complexe hypothalamo-hypophysaire.
D’après SVT Terms S, Editions Bordas 2002, modifié Remérand 2003.
Doc. 10 : La régulation de l’activité génitale du mâle.
D’après SVT Term S , éditions Belin 2002, modifiée Remérand 2003.
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Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
IV/ La régulation physiologique de l’axe gonadotrope, intervention de trois niveaux
IV-1 Le complexe hypothalamo-hypophysaire contrôle l’activité des gonades
¢ Le complexe hypothalamo-hypophysaire régule l’activité de très nombreuses fonctions dont
l’activité sexuelle (Doc. 9).
Ce complexe est constitué de cellules différentes :
- l’hypothalamus appartient à l’encéphale. Il est constitué par des cellules nerveuses qui contrôlent ou
modulent l’activité de l’hypophyse par l’intermédiaire de la GnRH (Gonado-Releasing-Hormon) ou
gonadolibérine qui est donc une neurohormone. En effet, ces cellules nerveuses hypothalamiques sont capables
d’émettre des potentiels d’action déclencheurs de la libération de neurosécrétions déversées dans le sang par
exocytose. La sécrétion de GnRH est nécessairement pulsatile : 6 minutes de sécrétion toutes les heures.
- l’hypophyse est une structure mixte. L’adénohypophyse ou antéhypophyse est une glande endocrine
qui libère de nombreuses hormones dont 2 gonadostimulines la FSH (Folliculo Stimulating Hormon) et LH
(Luteinic Hormon) qui stimuleront les gonades, testicules ou ovaires. La neurohypophyse ou post-hypophyse, est un
prolongement du cerveau et sécrète l’Anti-Diurétic Hormon (ADH ou vasopressine) et la prolactine.
¢ L’hypothalamus intègre des stimuli périphériques : signaux hormonaux et nerveux. En effet, la
position privilégiée de l’hypothalamus à la base de l’encéphale le place au carrefour d’un grand nombre
d’informations transmises par le système nerveux (Doc. 9). Ceci explique les nombreuses influences du milieu
intérieur et de l’environnement pouvant modifier la sécrétion pulsatile de GnRH, influer sur les sécrétions
hypophysaires et donc sur les différentes fonctions contrôlées par le complexe hypothalamo-hypophysaire
comme la fonction de reproduction par exemple.
IV-2 La régulation de l’activité génitale de l'homme
¢ Les hormones sexuelles de l’organisme sont libérées à différents niveaux:
- l’hypothalamus produit des gonadolibérines (GnRH),
- l’adénohypophyse sécrète des gonadostimulines (FSH, LH)
- les testicules produisent de la testostérone (et l’inhibine) considérée comme fluctuante dans un
intervalle de faible amplitude (la concentration plasmatique résulte d’un équilibre dynamique entre
sa production et sa destruction)
¢ L’activité génitale est régulée. Les régulations doivent permettre:
- la production de spermatozoïdes aptes à féconder les ovocytes;
- l’apparition du comportement sexuel mâle et notamment l’attirance vers les individus du sexe
opposé;
- la réalisation de l’acte sexuel, c’est à dire l’ensemble des phénomènes aboutissant à l’érection et à
l’éjaculation;
¢ L’hypothalamus sécrète la neurohormone GnRH, de manière pulsatile, qui stimule la sécrétion
et la libération des hormones hypophysaires FSH et LH (Doc. 10)
La LH se lie spécifiquement (toujours par le système de reconnaissance clé-serrure) aux cellules de
Leydig qui vont alors sécréter de la testostérone (clé).
La FSH se lie aux cellules de Sertoli et entraîne la production de récepteurs spécifiques à la
testostérone (serrure).
La testostérone produite par les cellules de Leydig (clés) se lie spécifiquement aux récepteurs
membranaires (serrures) des cellules de Sertoli et permet alors la production des spermatozoïdes ou
spermatogenèse.
La testostérone joue un rétrocontrôle négatif sur l’axe hypothalamo-hypophysaire et la libération
de LH. La FSH est directement contrôlée par feed-back négatif par une hormone synthétisée au niveau des cellules de Sertoli: l’inhibine.
La testostérone, produite de la puberté à la mort, est l’hormone responsable, jusqu’à la mort, de
la formation des spermatozoïdes et du développement de la masse osseuse et musculaire, de la pilosité, de
l’inhibition du développement des glandes mammaires, de l’abaissement de la voix, du comportement
(caractères sexuels secondaires), mais également du maintien des caractères sexuels primaires (grosseur de
la prostate, des vésicules séminales et des testicules).
¢ Le système de régulation comprend (Doc. 10):
- le paramètre à régler : la testostéronémie (taux plasmatique de testostérone)
- la fonction réglée : la fonction de reproduction
Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
-
Doc. 11 : L’activité génitale chez la femme est cyclique.
D’après Le monde du vivant, Editions Sciences Flammarion, 1994, SVT Term S, éditions Hachette, 1994, modifiés Remérand. 2003.
Glaire cervicale
Vagin
Température
15
16
Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
- le système réglant comportant le complexe hypothalamo-hypophysaire (capteur, centre
intégrateur et producteur de messagers neurohormonaux et hormonaux) et les testicules (effecteurs
avec les cellules de Leydig productrices de testostérone)
IV-3 La régulation de l’activité génitale de la femme
IV-3-1 L’appareil génital montre une activité cyclique
¢ L’activité cyclique de l’appareil génital (utérus, glaire cervicale, vagin et glandes mammaires, Doc. 11)
dépend de l’évolution cyclique des hormones ovariennes. Le fonctionnement coordonné des organes
sexuels chez la femme permet de réunir les conditions optimales pour la réalisation de la fécondation,
puis le développement du fœtus lors de la grossesse.
¢ Les différents cycles chez la femme sont synchronisés (Doc. 11).
_Pendant la phase folliculaire :
Les oestrogènes produits par les cellules folliculaires stimulent les différents organes impliqués dans la
reproduction, afin de régler leur évolution sur celui du follicule. Les oestrogènes, hormones féminisantes,
agissent sur :
- les cellules folliculaires elles-mêmes, en activant le rythme des mitoses, ce qui se traduit par une
augmentation de leur nombre et donc de la sécrétion d’œstrogènes. Ce système s’auto-entretient et
se renforce.
- l’utérus, surtout en stimulant les mitoses des cellules de l’endomètre. Les oestrogènes vont
également stimuler la synthèse, par les cellules de l’endomètre, de récepteurs à la progestérone qui
ne sera produite que pendant la seconde phase du cycle. L’action préalable des oestrogènes est
donc indispensable pour l’action de la progestérone.
- les cellules du col de l’utérus en stimulant la production de la glaire cervicale (maillage important
et pH basique), impropre au passage des spermatozoïdes et protégeant des infections bactériennes.
- les cellules vaginales qui restent faiblement kératinisées.
- les autres cellules de l’organisme dont la réponse se traduira par l’expression des caractères
sexuels secondaires.
_Pendant l’ovulation :
Le pic de LH déclenche l’ovulation.
_Pendant la phase lutéinique ou lutéale :
Le corps jaune produit les oestrogènes et une autre hormone, la progestérone.
La progestérone agit sur les organes impliqués dans la nidation de l’œuf et le futur développement de
l’embryon. C’est l’hormone de grossesse (pro = avant, gestérone = gestation).
La progestérone agit sur :
- l’utérus, en transformant les cellules de l’endomètre, préparées par les oestrogènes, en cellules
sécrétrices (production de glycogène, d’enzymes... pour la réception du futur embryon),
- le col de l’utérus dont les cellules produisent, alors, une glaire épaisse et imperméable, impropre au
passage des spermatozoïdes,
- les muscles de l’utérus (myomètre) en inhibant sa contraction pour éviter l’expulsion prématurée
de l’embryon puis du fœtus,
- les cellules vaginales qui se kératinisent de plus en plus
- les seins en stimulant la multiplication des cellules mammaires, à l’origine parfois de douleur lors
de cette phase.
IV-3-2 Les modalités de la régulation
¢ L’aspect cyclique du taux plasmatique des hormones sexuelles constitue le paramètre à régler.
A titre de comparaison, chez l’homme, l’activité sécrétrice continue de testostérone est sous la
dépendance des cellules interstitielles permanentes alors que, chez la femme, l’activité sécrétrice cyclique,
fluctuante des hormones ovariennes, est à mettre en rapport avec la présence temporaire des cellules
folliculaires. (Doc. 12 et 13)
¢ Les hormones oestrogènes et progestérones sont les paramètres fluctuants à régler dans la
fonction de reproduction féminine. Ces molécules messagères sont aussi soumises, comme la testostérone chez
l’homme, à une destruction permanente qui impose leur renouvellement.
Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
17
Doc. 12 : La régulation de l'activité sexuelle féminine.
COMPLEXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE
Complexe
Hypothalamo-hypophysaire
Complexe
Hypothalamo-hypophysaire
Complexe
Hypothalamo-hypophysaire
Ovaires
Ovaires
Ovaires
Follicules
Follicules
Corps jaune
Utérus
Utérus
C. Sex.
Utérus
C. Sex.
Taux
plasmatique en hormones
Phase folliculaire
Ovulation
C. Sex.
ovariennes
Phase lutéale
18
Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
Doc. 13 : Les modalités de la régulation du cycle sexuel féminin.
D’après
Anatomie et
Physiologie
Humaines,
Edition De Boeck
1993, modifié
Remérand 2003.
D’après SVT
Term S ,
éditions Belin
2002, modifiée
Remérand
2003.
Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
19
¢ Le système réglant comprend le complexe hypothalamo-hypophysaire et l’ovaire.
_Pendant la phase folliculaire
Le taux plasmatique des oestrogènes est faible pendant la période menstruelle (en début de cycle et de phase
folliculaire). Vers la fin de la phase folliculaire, la stimulation exercée par la FSH et la LH sur les cellules
endocrines de l’ovaire se traduit par une augmentation du taux plasmatique des oestrogènes.
A faible concentration, les oestrogènes agissent par rétrocontrôle négatif sur la production des
gonadostimulines, la concentration de FSH et LH baisse entre le 6ième et le 10ième jour du cycle.
Bien que la production d’œstrogènes soit moins stimulée, la production d’œstrogènes s’élève quand même,
du fait du plus grand nombre de cellules folliculaires sécrétrices d’œstrogènes. Chaque cellule synthétise
moins, mais la production globale augmente (Doc. 12 et 13)
_ Les oestrogènes déclenchent l’ovulation :
Quand la concentration plasmatique en oestrogène atteint une valeur seuil, les oestrogènes agissent par
rétrocontrôle positif sur l’hypophyse, ce qui déclenche une production massive et brève (pic) de LH (et de FSH
dans une moindre mesure). Ce pic de LH, le 13ième jour, déclenche l’ovulation le 14ième jour (Doc. 11).
_Pendant la phase lutéinique ou lutéale
La LH stimule la transformation des cellules folliculaires de l’ex-follicule de De Graff en cellules lutéales
qui formeront alors le corps jaune (Doc. 11, 12 et 13). Ces cellules lutéales produisent des oestrogènes et de la
progestérone qui agissent, ensemble, par rétrocontrôle négatif sur la production des gonadostimulines
hypophysaires FSH et LH.
En absence de fécondation le corps jaune régresse au 25ième jour du cycle, entraînant une chute rapide
de la concentration plasmatique des hormones ovariennes. Cette chute des hormones ovariennes est à
l'origine :
- du démantèlement de la dentelle utérine (muqueuse utérine) qui survient 24 à 48 heures plus
tard (Doc. 11).
- de la reprise du cycle suite à la production accrue de FSH par rétro-contrôle positif.
¢ Le système de régulation comprend (Doc. 13):
- le paramètre à régler : les taux plasmatiques d’œstrogènes et de progestérone
- la fonction réglée : la fonction de reproduction
- le système réglant comportant le complexe hypothalamo-hypophysaire (capteur, centre
intégrateur et producteur de messagers neurohormonaux et hormonaux) et les ovaires (effecteurs
avec les cellules folliculaires et le corps jaune productrices de d’œstrogènes et de progestérone)
V/ Du comportement reproducteur à la grossesse
V-1 Le comportement reproducteur est soumis aux hormones mais modulé par des facteurs
externes
¢ Le besoin de s’accoupler, appelé désir sexuel ou libido, est directement lié à la sécrétion
hormonale (Doc. 14). Des expériences de castrations physique (ablations des ovaires ou des testicules) ou
chimique (inhibiteur de la testostérone) puis de greffes d’ovaires ou de testicules, complétées par des
expériences d’injections d’hormones montrent très clairement le lien entre hormones et comportement
reproducteur. En leurs absences, l’animal n’éprouve aucune attirance sexuelle pour le sexe opposé.
¢ Chez les non-hominidés femelles, la quantité importante d’œstrogènes (oestrus) à un moment du
cycle est responsable :
- par rétro-contrôle positif du pic de LH déclencheur de l’ovulation.
- de l’acceptation du mâle.
¢ Chez les non-hominidés mâles, le comportement de rut est dépendant de la sécrétion de
testostérone : la quantité de cette hormone est directement responsable de la profondeur du désir
d’accouplement du mâle et de son agressivité. D’autres facteurs peuvent accentuer ce désir d’accouplement
comme la vue et/ou l’odeur de la femelle.
¢ Le comportement reproducteur chez les deux sexes est modulé par des signaux extérieurs (via le
système nerveux, l’hypothalamus puis le GnRH, Doc. 9) comme le photopériodisme ou longueur du jour
(Doc. 14) : les animaux à gestation longue se reproduisent en jours courts (automne dans notre hémisphère), les
20
Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
Doc. 14 : Le comportement reproducteur est soumis aux hormones mais modulé par des facteurs
externes : photopériodisme, vue et/ou odeur.
D’après SVT Term S, Editions Bordas 1994, SVT Terms S, Belin, 2002, modifies Remérand 2003.
Doc. 15 : Après fécondation, l’œuf se divise tout en migrant dans la trompe pour atteindre l’utérus.
Certaines cellules de l’œuf produisent la hCG qui stimule la production de progestérone par le corps
jaune. Vers la 8ième semaine, le placenta, fonctionnel, assure alors la production de progestérone qui agit
sur l’utérus et permet le maintien de la grossesse.
D’après SVT Term S, Editions Bordas 1994, SVT Terms S, Editions Belin, 2002, SVT Term S, Editions Nathan 2002,
modifiés Remérand 2003.
L’hCG est un analogue structural de
LH qui stimule la production de
progestérone bloquant les cycles. La
grossesse débute.
Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
21
animaux à gestation courte s’accouplent lorsque les jours allongent afin de permettent à la descendance de naître
lors de la reprise de la végétation et sous des températures plus clémentes.
¢ Comme les autres animaux, l’Homme voit son
comportement reproducteur modulé par des facteurs externes :
- au printemps les comportements amoureux sont plus fréquents,
- les odeurs (phéromones) peuvent stimuler ou inhiber le désir
sexuel,
- le stress généralement freine la libido
¢ Par contre, l’espèce humaine avec les Bonobos sont les seuls
êtres vivants pouvant dissocier sexualité et procréation. Cette
dissociation partielle est liée à une dépendance moins forte entre le
comportement sexuel et la concentration d‘hormones sexuelles.
¢ Ainsi, la régulation hormonale intervient aussi dans le comportement reproducteur. Le cerveau
est un autre effecteur des hormones testiculaire et ovariennes.
V-2 De la fécondation au début de la grossesse
¢ Une fois le rapprochement des sexes effectué, la rencontre des gamètes est conditionnée au moins
en partie par la qualité de la glaire cervicale, c’est-à-dire la densité de son maillage ou filance. Les
spermatozoïdes déposés par millions dans le vagin remontent les voies génitales femelles, utérus et trompes
droite et gauche mais vont préférentiellement vers l’ovaire qui à expulsé son ovocyte, attirés chimiquement par
le gamète femelle (Doc. 15). La fécondation à lieu dans le 1/3 supérieur de la trompe et n’est possible que
pendant un laps de temps très court après l’ovulation (1 à 3 jours).
¢ Pendant la grossesse :
Après la fécondation, l’œuf se divise tout en migrant dans la trompe pour atteindre l’utérus. Certaines
cellules de l’œuf produisent la hCG (human Chorionic Gonadotrop détectée dans les urines par les tests de
grossesse), analogue structural de LH, qui stimule la production de progestérone par le corps jaune. Les cycles
sont bloqués (Doc. 11, 12 et 15). Les règles disparaissent temporairement.
¢ Vers la 8ième semaine, le placenta, fonctionnel, assure alors la production de progestérone qui agit
sur l’utérus et permet le maintien de la grossesse.
VI/ La maîtrise de la reproduction, les PMA et le suivi des grossesses
¢ Si les Hommes et les Bonobos dissocient parfaitement, tous les deux, plaisir amoureux et procréation
seuls les humains maîtrisent leur reproduction, possèdent des techniques de Procréation Médicalement
Assistées (PMA) et suivent le bon déroulement des grossesses.
¢ C‘est la connaissance des mécanismes de la régulation de l’activité sexuelle qui a permis le
développement des techniques contraceptives assurant la maîtrise des naissances, mais aussi une aide
médicale pour la procréation médicalement assistée.
VI-1 L’histoire de la contraception (Doc. 16)
VI-2 Les techniques contraceptives
VI-2-1 Les pilules permettent le contrôle des naissances (Doc. 17)
¢ Les pilules contraceptives : Les pilules contraceptives modifient les mécanismes de régulation des
hormones sexuelles. Elles contiennent des dérivés de synthèse d’œstrogènes et de progestérone, plus stables que
les hormones naturelles vis à vis du foie qui les dégrade, mais agissant sur les mêmes cellules cibles. La nature et
la concentration de ces dérivés varient d’une pilule à l’autre, mais toutes concourent à empêcher la
fécondation.
Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
22
Doc. 16 : Bref historique de la contraception et de la contragestion.
Femme
Méthode de calcul
Prémisses, même fausses, chez les Grecs, les Romains, dans le Talmud.
Ogino, en 1928, au Japon établit une probabilité d’ovulation, Knaus en 1930, fait une prévision statistique de l’ovulation
d’après la durée des cycles.
Méthode des températures
En 1947, Ferin propose l’étude de la température comme méthode contraceptive et associe la méthode d’Ogino.
Obturateurs féminins
Antiquité : feuilles de bambou, disques de papier huilé (Japon), ouate de coton, laine, charpie, éponges imprégnées ou
non de goudron végétal, cire, miel, céruse, huile de cèdre, myrte, ou d’alun, summac (astringents pour l’orifice cervical)
Fin 19ième siècle : diaphragme en caoutchouc (GB)
20ième siècle : obturateurs métalliques et capes cervicales, avec ou sans valves pour les règles.
Contraception chimique locale
Antiquité : tampons d’ouate, d’algues, charpie, racines associées ou non à des épines ou des feuilles macérées d’acacia,
du sel gemme, du carbonate de soude, de l’acide tartrique, du citron, ou ovules de même nature.
18 au 20ième siècle : éponges vinaigrées
1950 : spermicides
Stérilet
Antiquité : pierres rondes déposées dans
l’utérus des chamelles chez les arabes nomades,
ouate de laine (Rome), bouts d’acacia (Egyptiens)
1928 : Grafenberg dépose des anneaux
de fer, d’argent et d’or dans l’utérus
1962 : Ishihama, au japon, remplace le
fer par du plastique.
1969 : adjonction de cuivre
1977 : adjonction de progestérone
Contraception systématique féminine
Antiquité : breuvages, potions de plantes
d’efficacité inappréciable sur le système reproductif,
toujours utilisés dans les populations primitives
actuelles.
1956 : Pincus : Progestatifs macrodosés
1957 : Pincus Oestroprogestatifs
1965 : Progestatifs microdosés
Depuis innombrables compositions et
séquences (séquentielles, mono, bi et triphasique)
Contragestion
1983 : Baulieu :Antiprogestérone, RU486
Homme
Retrait
Immémorial, mentionné chez les Grecs, les Romains, dans le Coran.
Préservatifs
Antiquité : corne, carapace de tortue, cuir (Japon), cæcum (appendice) de bouc, vessie de chèvre (Grèce, Rome)
16ième siècle : Fallope préconise un tissu imprégné d’herbes autour du pénis,
17ième siècle : cæcum de mouton (GB)
18ième siècle : baudruche
19ième siècle : latex
20ième siècle : latex et spermicides ou lubrifiants
Stérilisation masculine
Antiquité : breuvages et potions de plantes d’efficacité inappréciable sur la spermatogenèse
1977 : progestatifs en continu avec androgènes correcteurs des effets secondaires.
Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
23
¢ La minipilule est actuellement la plus utilisée, elle apporte de faibles doses d’œstrogènes et de
progestérone mettant au repos l'ovaire et limitant les effets secondaires indésirables occasionnés par la prise des
autres pilules (pilosité, voix rauque, bouffée de chaleur...). La minipilule mise sur un triple verrou de
sécurité :
- la production de FSH et LH est freinée par un apport "faible mais constant" d’œstrogènes
qui par rétrocontrôle négatif empêche le pic de LH donc l’ovulation, inhibe la croissance des
follicules ovariens par manque de FSH,
- la minipilule maintien la glaire cervicale impropre au passage des spermatozoïdes,
- enfin l’endomètre se développe anormalement et empêche ainsi la nidation de l’embryon.
Les pilules sont prises quotidiennement, du 5iéme au 25ième jour, leur arrêt entraîne une chute du
taux plasmatique des hormones ovariennes entraînant ainsi les règles, ce qui simule un cycle naturel.
Théoriquement, rien n'oblige à cette interruption, la situation hormonale pourrait comme lors de la
grossesse être maintenue beaucoup plus longtemps. Mais les expérimentateurs ont considéré comme plus
"confortable" pour les femmes de conserver un semblant de cycle naturel. De plus il est probable qu'avec un
traitement continu des saignements inopinés apparaissent.
Il existe des pilules monophasiques telles les premières pilules avec des progestatifs et des pilules, actuelles, avec des
oestrogènes. Des pilules séquentielles ou diphasiques apportent des oestrogènes lors de la première phase et des progestatifs lors de la
seconde phase.
¢ La micropilule ne bloque pas l'ovulation et devient de ce fait risquée comparativement à la
minipilule "sûr" à 100%. De plus cette minipilule est à prendre tous les jours. Les micropilules rendent la
glaire cervicale impropre au passage des spermatozoïdes et modifie l’endomètre : la nidation est difficile.
¢ Chaque pilule est adaptée à un organisme et en peut en aucun cas faire l'objet d'un prêt "en
dépannage". L'omission de la pilule ou la prise non régulière de la pilule peut avoir de grave répercussion
sur le cycle et la fécondité.
VI-2-2 L'avenir des moyens de contraception
¢ Chez la femme, si la minipilule limite les effets secondaires car minidosée, l'un des inconvénients majeurs reste la prise
quotidienne. Des tests sont menés pour valider l'efficacité d'anneau vaginal. Les premiers résultats sont encourageants. La mise en place de
contraceptifs sous-cutanés, qui sont libérés graduellement pendant 3 ans est déjà d’actualité : les règles disparaissent généralement.
Un vaccin dirigé contre l'HcG est en voie de développement, il s'agirait d'un contragestif !
¢ Les pilules pour hommes sont difficiles à mettre au point à cause de l'ignorance de tous les processus impliqués dans la
spermatogenèse. Des pilules contenant des progestatifs bloquent parfaitement la spermatogenèse mais également la libido : le contraceptif n'a
plus lieu d'être ! De la testostérone fut ajoutée pour restaurer la libido mais cette association progestérone-testostérone n'est pas sans effets
secondaires pour l'homme...
Le gossypol (extrait de la graine de coton) a été grandement utilisé en Chine, mais il s'avère que le traitement à base de gossypol
provoque de nombreuses lésions testiculaires et une stérilisation irréversible.
L'obturation des canaux déférents par des bouchons de polyuréthanne semble être une vasectomie efficace et peu dangereuse.
Lorsque l'homme veut de nouveau procréer, les bouchons sont dissolus par un agent chimique injecté, sans dommage pour l'organisme.
VI-3 Les techniques contragestives
¢ Le stérilet est un dispositif intra-utérin qui empêche le développement de l’embryon donc la
nidation. Associé depuis quelques années à un fil de cuivre, spermicide, il devient également un contraceptif.
Mis en place pour 3 ans, une visite par an chez le gynécologue permet de vérifier la bonne mise en place du
stérilet. Ce dispositif est conseillé chez les femmes qui ont déjà eut des enfants mais fortement déconseillé chez
les nullipares (jamais eu d’enfants) car le stérilet déforme l’utérus et pourrait entraîner des complications lors
d’une future grossesse.
¢ La pilule du lendemain : Cette pilule correspond à 30 fois la dose journalière en progestatif d’une
micropilule. Les progestatifs peuvent être accompagnés d’œstrogènes ou non. Le taux des hormones ovariennes
se trouve augmenter rapidement, puis chute aussi brutalement puisqu’une seule pilule est prise. Cette chute
relative (car les hormones naturelles sont toujours présentes) du taux des hormones ovariennes entraîne alors
l’apparition des règles et donc le délabrement de la dentelle utérine. L’utérus ne peut plus accueillir un éventuel
embryon.
Cette pilule peut être délivrée par les infirmières au sein des cités scolaires. Cependant, d’une part
l’efficacité de cette pilule est de 85 % dans les 48 heures qui suivent le rapport, 58% dans les 3 jours suivant.
D’autre part, il faut toujours s’assurer que l’on n’est pas enceinte même après la prise de la pilule du lendemain.
Le test de grossesse devra être un test sanguin, plus sûr.
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Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
Doc. 17 : Les techniques actuelles de contraception et contragestion.
Mécanisme de fonctionnement de la
pilule RU 486.
D’après SVT Term S, Editions Hatier 2002,
modifié Remérand 2003.
Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
25
¢ La pilule contragestive (Doc. 17): Actuellement limitée au RU486, la pilule contragestive
n’intervient pas dans la régulation des hormones sexuelles. Le RU486 est une fausse progestérone (un
mimétique) qui se fixe sur les récepteurs à progestérone sans en induire les effets biologiques. La progestérone
ne peut plus agir, ses récepteurs sont occupés. La grossesse est alors interrompue. Associée à des prostaglandines
en forte concentration qui provoquent de violentes contractions de l'endomètre et donc expulse l'embryon, la
RU486 est une pilule abortive.
VI-3 La procréation médicalement assistée
¢ Ces techniques sont visent à remédier quelques cas de stérilité et s’accompagnent généralement d’un
traitement hormonal (aux effets secondaires indésirables) :
- administration de GnRH pour bloquer la production naturelle de gonadostimulines,
- hyperstimulation du développement de plusieurs follicules par administration de FSH,
- induction de l’ovulation en injectant une hormone mimant le pic de LH.
¢ La fécondation in vitro et transfert d’embryons (FIVETE) est un procédé élégant mais complexe.
Des ovaires stimulés hormonalement provoquent le développement de plusieurs ovocytes II (Doc. 18). Les
ovocytes sont aspirés à l’extérieur de l’ovaire à l’aide d’un laparoscope (instrument qui permet de visualiser
l’aspiration). Quelques ovocytes sont ensuite fécondés avec des spermatozoïdes du partenaire de la femme.
Après quelques jours de croissance dans un contenant en verre (« éprouvette »), tous les pré-embryons dont le
développement semblent normal sont réimplantés dans l’utérus de la femme. Les autres ovocytes sont aussi
fécondés, puis congelés au cas où le premier essai échouerait.
Comme on estime que seulement 30% des fécondations naturelles produisent une grossesse et un bébé
en bonne santé, le taux de succès de 15 à 20%, déclaré par les cliniques de fécondation in vitro, est très bon.
Généralement cette méthode engendre des naissances multiples. Le premier bébé éprouvette, Louise Brown, est
né au cours de l’été 1978 en Grande-Bretagne.
¢ L’Injection Intracytoplasmique (IcSI) de spermatozoïdes permet de pallier certaines anomalies des
spermatozoïdes qui les rendent inaptes à la fécondation (Doc. 18). A l’aide d’une micropipette, un spermatozoïde
préalablement isolé, est injecté directement dans l’ovocyte obtenu par ponction après stimulation. Deux à trois
embryons ainsi obtenus sont transférés dans l’utérus maternel . C’est une FIVETE un peu plus complexe.
¢ L’insémination artificielle (I.A) avec le sperme d’un donneur, est destinée aux couples dont
l’homme est infertile et aux femmes célibataires. Ce fut, au cours des années 70, la première des méthodes de
conception médicalement assistée. On assista alors à la création des banques de sperme congelé. Le sperme du
donneur anonyme (critérié toutefois par le couple ou la mère célibataire : race, taille) est déposé dans le vagin ou
le col de la femme au moment approprié du cycle (ovulation), puis on laisse la nature faire son oeuvre. Chaque
année 20.000 bébés américains naissent grâce à cette méthode. (Des problèmes d’éthiques se posent pourtant :
insémination à partir d’un donneur mort, fécondation par un parent possible...)
¢ Toutes ces nouvelles techniques donnent de l’espoir aux couples infertiles mais s’accompagnent
également de tout un cortège de problèmes juridiques et éthiques.
VI -4 Le suivi des grossesses
¢ Au cours des grossesses, des examens échographiques sont systématiquement réalisés pour déceler
d’éventuelles anomalies dans le développement du fœtus (Doc. 19) . Si le risque de malformations est important
(âge de la mère supérieur à 34 ans, antécédents familiaux, mère touchée par un virus…) des examens
complémentaires peuvent être réalisés : amniocentèse ou choriocentèse à partir desquelles des caryotypes, des
analyses biochimiques ou des électrophorèses d’ADN permettront de détecter des anomalies chromosomiques ou
des maladies génétiques. En fonction des cas, un avortement thérapeutique peut être proposer aux parents.
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Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
Doc. 18 : Les méthodes de procréation médicalement assistées ou PMA.
Doc. 19 : Le suivi des grossesses : échographie, amniocentèse et choriocentèse.
Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
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Conclusion
¢ Ce dossier montre l’importance de la communication moléculaire, du phénotype moléculaire et donc
du génotype. En effet, à toutes les étapes de la procréation, de la mise en place des sexes jusqu’à la grossesse,
des mécanismes hormonaux interviennent. Toute modification dans la qualité des hormones (et de leur
récepteur) et dans leur quantité génèrent des perturbations phénotypiques macroscopiques : hermaphrodisme,
stérilité, avortement…
¢ Un système de régulation contrôle la production des gamètes et l’aptitude procréatrice de l’individu
pendant la période de reproduction. Ce système met en jeu de manière coordonnée des hormones qui vont agir
sur les organes impliqués : gonades pour la production de gamètes et d’hormones, caractères sexuels secondaires
indispensables pour la réunion des partenaires et l’accouplement. Tout dérèglement dans un système de
régulation, quel qu’il soit, au niveau du système réglant (capteurs d’écart, centre intégrateur, centre correcteur,
messages, organes cibles, rétroactions) ou des paramètres, entraîne un déséquilibre homéostasique c’est-à-dire
une maladie (diabètes, hypo ou hypertension artérielle...).
La communication hormonale (Doc. 2), codée en quantité d'hormone, est moins rapide et demande un
temps de réaction plus long que la communication nerveuse. Mais la communication hormonale, une fois établie,
perdure et touche toutes les cellules via le sang, à conditions que ces cellules possèdent les récepteurs.
¢ La procréation ou reproduction sexuée n’est pas la seule forme de perpétuation de l’espèce (différent
de perpétuation de l’individu par la reproduction asexuée des plantes et la régénérescence des vers par exemple) :
il existe la parthénogenèse (des pucerons femelles donnent naissance qu’à des femelles, sans fécondation,
lorsque les conditions du milieu sont favorables, le mâle n’est donc pas indispensable!!!) et l'hermaphrodisme
permanent et successif (beaucoup de crabes, de crevettes, les patelles sont mâles puis deviennent femelles en
vieillissant, le mérou et d’autres poissons changent de sexe en fonction de la densité de la population, de la
valeur de la sex-ratio ou de la position sociale)
Questions de réflexion :
- à quoi sert le sexe ? Voir Dossier 3 sur l’évolution de la sexualité associée à la diversité. L’individu
évite la mort et devient immortel grâce au sexe qui permet le prolongement de la vie de ses gènes et donc la
résurrection d’une partie de soi.
- pourquoi l’homme voit-il, dans son système limbique, la partie consacrée au plaisir, évolué de manière
considérable, pourquoi l’orgasme ? Est-ce en rapport avec sa période de reproduction annuelle (absence de
déterminisme par photopériodique, bulbe olfactif réduit et donc recherche du partenaire en oestrus plus aléatoire
donc en augmentant le plaisir la probabilité de rencontre d'une femelle réceptrice est plus grande car
l'accouplement est plus fréquent) ?
La sex-ratio est en faveur des mâles chez l’homme peut être à cause de la « légèreté » des
spermatozoïdes mâles portant le Y plus court que la X. En tout cas ce caractère permet par centrifugation de trier
les spermatozoïdes et de choisir le sexe de son enfant aux USA.
En Inde, une fille sur 4 n'atteint pas 15 ans victime d'avortement, d'infanticide, de meurtre ou de suicide.
En effet, dans ce pays pauvre la dote de mariage est apportée par la femme, dote sans laquelle aucune femme ne
trouvera de mari. Les familles pauvres préfèrent donc avoir des garçons qui recevront des biens plutôt que des
filles pour qui il faudra travailler dur pour constituer une dote. Il existe un proverbe indien qui illustre bien ce
soucis de la dote qui enrichira une autre famille : "avoir une fille c'est arroser un peu le jardin dû son voisin".
Bibliographie :
Langaney A. Le sexe et l’innovation. Editions du Seuil. Collection Points Sciences. 1987. 180 pages.
Ouvrage collectif. L'invention de la "pilule". Les cahiers de Sciences & Vie. N°10 Août 1992. 96 pp.
Ouvrage collectif. Clés et vertus de l'orgasme. Sciences Illustrées. N°112 Dèc. 1998. Pages 20-21.
Ouvrage collectif. Viagra. Sciences Illustrées. N°113 Fev. 1999. Pages 34-39.
Ruffié J. Le sexe et la mort. Editions du Seuil. Collection Points Sciences. 1986. 340 pages.
Serfaty D. La contraception. Editions Doin. 1992.
Thibault C., Beaumont A., Levasseur M-C. La reproduction des vertébrés. Enseignements des
Sciences de la Vie. Editions Masson. 1998. 308 pages.
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Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
DOSSIER 5 -La régulation hormonale Résumé
j Tout système de régulation comporte un système réglant (détecteur d’écart à la valeur
référence, intégrateur, producteur de messagers vers des effecteurs) et le système à régler
(paramètre à régler). Le codage du messager hormonal se fait en quantité d’hormones. Pour
lesquelles il existe un équilibre entre la production et la dégradation.
k La mise en place des sexes phénotypiques fonctionnels à partir du sexe génotypique,
chez l’Homme, nécessite 4 étapes. 1/ le sexe génétique apparaît dès la fécondation (XX chez le
femme, et XY chez l’homme). 2/ A partir de la 7ième semaine, le sexe gonadique masculin apparaît
suite à l’activation du gène SRY. Le sexe macroscopique, indifférencié jusque là, va s’orienter vers un
mâle ou une femelle à partir de ce moment là. Le gène SRY permet la formation des testicules et donc
la production par cet organe de testostérone et d’AMH. 3/ L’AMH fait disparaître les canaux de
Müller, la testostérone maintien les canaux de Wolff. Le sexe masculin est en place. 4/ A la puberté,
une poussée hormonale de testostérone rend le sexe phénotypique physiologiquement fonctionnel,
le sexe psychologique donnera envie de procréer.
Chez la femme, l’absence de gène SRY et d’hormones testostérone et AMH permet le
maintien des canaux de Müller et leur différenciation en caractères sexuels primaires féminins :
ovaires, utérus, vagin. A la puberté, les hormones féminines Oestrogènes et Progestérone, jusque là
inopérantes, sont indispensables pour l’acquisition des sexes physiologique et psychologique.
l Les testicules fonctionnent de la puberté à la mort, la testostéronémie oscille au cours de
la journée. La régulation de l’activité sexuelle masculine comprend un système réglant :
l’hypothalamus et l’hypophyse détectent les écarts à la valeur référence de la testostéronémie,
intègrent et sécrètent des messagers en conséquences (GnRH et LH, FSH) qui vont agir sur les
effecteurs (testicules) pour moduler la production de testostérone = paramètre à régler. Un rétrocontrôle négatif de la testostérone sur le complexe hypothalamo-hypophysaire permet de contrôler
en retour la testostéronémie.
m La femme présente plusieurs paramètres et organes dont l'évolution est cyclique :
température, hormones hypothalamo-hypophysaires (GnRH, LH et FSH), hormones ovariennes (E
et P), endomètre utérin, ovaires, glaire cervicale, glandes mammaires. L'évolution cyclique des
organes (utérus, ovaires, glandes mammaires et glaire cervicale) est sous la dépendance de l'évolution
cyclique des hormones hypothalamo-hypophysaires et ovariennes.
n L'ovaire fonctionne depuis la puberté jusqu'à la ménopause. Le cycle dure en général 28
jours. Le premier jour est par convention celui du début des menstruations correspondant au
délabrement de la dentelle utérine. L'ovulation apparaît 14 jours plus tard, après la phase
folliculaire. La phase lutéale fait suite à l'ovulation. En cas de grossesse le cycle est interrompu.
o La phase folliculaire correspond à la transformation d'un follicule cavitaire en un
follicule mûr dit follicule de De Graaf. Durant cette phase le nombre de cellules folliculaires augmente
sous l'influence de la FSH. Le follicule cavitaire produit des oestrogènes. Le follicule de De Graaf
contient l'ovocyte. La glaire cervicale est impropre au passage des spermatozoïdes, les glandes
mammaires sont au repos, l'endomètre utérin au bout de 5 jours (fin des règles) se reconstruit, la
température est inférieure à 37°C.
En fin de phase folliculaire le taux d’œstrogènes grimpe très fortement dépassant un seuil
qui engendre un rétrocontrôle positif sur la production des gonadotrophines FSH et surtout LH. Le
pic de LH déclenche alors l'ovulation. La glaire cervicale présente un maillage plus lâche et le pH
est moins basique.
La phase lutéale est caractérisée par la synthèse de progestérone par les cellules folliculaires
restantes qui forment le corps jaune maintenu en cas de grossesse. L'endomètre utérin poursuit son
développement : épaississement, vascularisation, replis afin accueillir le futur, éventuel, embryon.
Les glandes mammaires montrent une activité mitotiques naissante en vue d'un éventuel allaitement.
La température est supérieure à 37°C. La glaire cervicale est redevenue impropre au passage des
Enseignement Term S Obligatoire - Dossier 6 : La procréation.
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spermatozoïdes avec un maillage plus dense et un pH basique. La chute des hormones ovariennes,
produites par le corps jaune, entraîne le délabrement de la dentelle utérine ou menstruations.
p Le cycle de régulation des hormones femelles présente des contrôles positifs tout le long du
cycle (hypothalamus sur l'hypophyse via la GnRH pulsatile, LH et FSH sur les ovaires, E et P sur
l'endomètre et l'épithélium vaginal), des rétrocontrôles négatifs lors des phases folliculaire et lutéale (E ,
en dessous d'un certain seuil, sur la sécrétion de GnRH hypothalamique et LH-FSH hypophysaire) et
un rétrocontrôle positif en fin de phase folliculaire débouchant sur l'ovulation (E, dépassant un certain
seuil, sur la sécrétion de GnRH hypothalamique et LH-FSH hypophysaire).
q La fécondation a lieu dans le 1/3 supérieur de la trompe. Le placenta produit directement
des oestrogènes et de la progestérone et synthétise l'hCG (mimétique structural de LH) qui maintient,
indirectement, la production de progestérone par le corps jaune.
r Dans la régulation de l’activité sexuelle féminine, le système à régler est constitué par le
paramètre à régler (taux d'E et de P). Le système réglant comporte : un capteur détecteur d'écart
(complexe hypothalamo-hypophysaire), un centre intégrateur qui décide de la réponse à prendre et
envoie des messagers hormonaux aux effecteurs, cible des messagers : les ovaires.
s Les connaissances sur le système de régulation des hormones femelles ont permis la mise
au point de moyens contraceptifs (empêche la conception) telles les pilules et contragestifs (contre la
gestation) comme les stérilets et la pilule RU486.
Ces connaissances acquises dans le domaine de la régulation du taux des hormones sexuelles
femelles ont également rendu possible la mise au point de traitements hormonaux de la stérilité et
de méthodes de procréation médicalement assistée (F.I.VETE, IA et ICSI). Plus la méthode est
proche des conditions naturelles de fécondation et meilleures sont les chances de réussites. Le suivi
des grossesses est réalisé par des échographies obligatoires, le cas échéant accompagnées
d’amniocentèse ou choriocentèse.