La régulation physiologique de l`axe gonadotrope

(3 semaines)
L
La régulation physiologique de l'axe a régulation physiologique de l'axe
gonadotrope
gonadotrope
Introduction :
Définition : l'axe gonadotrope regroupe l'hypothalamus, l'hypophyse et les gonades.
Chez l'homme, la concentration en testostérone doit atteindre un niveau suffisant afin de permettre la
reproduction.
Comment est contrôlée la concentration des hormones afin de permettre la réalisation de la fonction
de reproduction ?
1.
1. La fonction reproductrice chez l'homme. La fonction reproductrice chez l'homme.
1.1.
1.1. L'activité testiculaire. L'activité testiculaire.
TP 3: La régulation physiologique de la fonction reproductrice chez l'homme.
Chez l'adulte, la concentration en testostérone varie dans un intervalle relativement restreint qui doit
être respectée pour ne pas perturber le fonctionnement de l'appareil génital, en effet cette hormone :
–est nécessaire au développement normal des caractères sexuels primaires ainsi qu'à leur
fonctionnement,
–stimule la spermatogenèse,
–agit sur les centres nerveux et est indispensable à la réalisation des différents éléments du
comportement reproducteur (rapprochement, accouplement, éjaculation),
–permet la réalisation des caractères sexuels secondaires.
Remarque : l'homéostat est l'ensemble des organes et des mécanismes qui interviennent dans la
régulation d’une constante biologique. C’est un système qui réalise l’homéostasie c'est à dire le maintien
d’une constante biologique.
Quels sont les mécanismes qui interviennent dans le maintien de la testostéronémie ?
1.2.
1.2. Le contrôle par l'hypophyse. Le contrôle par l'hypophyse.
L'hypophyse antérieure est une glande endocrine (sécrétant des
hormones) située à la base du cerveau, elle sécrète notamment les
gonadostimulines :
–la FSH (= Follicle Stimulating Hormone),
–la LH (= Luteinising Hormone).
La LH stimule la sécrétion de testostérone par les cellules de Leydig (la
testostérone stimule la spermatogenèse).
La FSH stimule les cellules de Sertoli, c’est à dire qu’elle stimule la
spermatogenèse.
1.3.
1.3. Le contrôle par l’hypothalamus. Le contrôle par l’hypothalamus.
L'hypothalamus sécrète de façon pulsatile une neurohormone (car elle est produite par des neurone),
la GnRH (Gonadotrophin Releasing Hormone) qui est conduite par voie sanguine (système porte
hypothalamo-hypophysaire) directement à l'hypophyse antérieure qu'elle stimule.
Remarque : la quantité de GnRH sécrétée dans le sang est extrêmement faible, mais grâce au système
porte hypophysaire, elle est suffisante car la GnRH est très peu diluée entre l’hypothalamus et
l’hypophyse.
1

1.4.
1.4. Le système de régulation de la testostérone. Le système de régulation de la testostérone.
Le maintien de la testostéronémie à une valeur à peu près
stable montre que la dégradation de testostérone est
compensée par sa sécrétion.
Le système de régulation permet le maintien de la
concentration plasmatique de testostérone, qui est le
paramètre réglé.
Le système réglant possède des capteurs (les cellules du
complexe hypothalamo-hypophysaire), des messagers émis
par les capteurs et des effecteurs (les cellules de Leydig).
Les capteurs hypothalamo-hypophysaires détectent à
chaque instant les variations de la concentration de
testostérone par rapport à sa valeur de référence. Ils libèrent
des messagers hormonaux, notamment la LH, qui permettent
de ramener la concentration de testostérone à sa valeur de référence.
1.5.
1.5. Conclusion. Conclusion.
Les testicules produisent des spermatozoïdes et de la
testostérone (fonction endocrine) de manière continue de la
puberté jusqu’à la fin de la vie.
L’homéostat de la testostéronémie est indispensable à la
fonctionnalité de l’appareil sexuel mâle.
La sécrétion de testostérone ainsi que la production de
spermatozoïdes sont déterminées par la sécrétion continue des
gonadostimulines hypophysaires FSH et LH induite par la
sécrétion pulsatile de GnRH, neurohormone hypothalamique. La
GnRH est sécrétée sous l’influence de stimuli d’origine interne
ou externe.
La testostéronémie est détectée en permanence par le complexe hypothalamo-hypophysaire.
La testostérone exerce sur ce complexe une rétroaction négative : ainsi, la testostéronémie est
constante.
Remarque : la testostéronémie peut être modifiée comme lors de la puberté chez l’homme
(augmentation de la testostéronémie), ou encore chez les cervidés pour lesquels il y a une augmentation
de la testostéronémie en autonome permettant ainsi la reproduction pour la naissance des petits au
printemps.
2.
2. La fonction reproductrice chez la femme. La fonction reproductrice chez la femme.
TP4 : Évolution cyclique de l'ovaire et de l'utérus chez la femme.
2.1.
2.1. Le cycle ovarien. Le cycle ovarien.
Le cycle ovarien est divisé en deux phases, la phase préovulatoire (folliculaire) et la phase
postovulatoire (lutéale), séparées par l'ovulation.
2.1.1.
2.1.1. La phase folliculaire = phase préovulatoire. La phase folliculaire = phase préovulatoire.
Au début d'un cycle, une dizaine de follicules commencent une
croissance rapide. La granulosa entoure la cavité folliculaire dans
laquelle l'ovocyte I (bloqué en première division de méiose) fait saillie.
La granulosa est entourée d'un tissu très vascularisé : la thèque (1ième-
4ième jour).
Dès le 5ième- 6ième jour du cycle, un seul follicule poursuit sa
croissance et arrive à maturité (25 mm à maturité).
Peu avant l'ovulation, l'ovocyte I reprend sa méiose et devient un
ovocyte II bloqué en métaphase de deuxième division de méiose.
2

2.1.2.
2.1.2. La phase luthéale = phase postovulatoire. La phase luthéale = phase postovulatoire.
À l'ovulation, il y a rupture du follicule et expulsion de l'ovocyte entouré de quelques cellules
folliculaires.
Les cellules de la granulosa envahissent la cavité, grossissent et se chargent d'une substance jaunâtre.
Des capillaires sanguins s'y développent. Le follicule devient alors le corps jaune.
Le corps jaune commence à dégénérer 8 à 10 jours après l'ovulation.
Les règles sont associées à la dégénérescence complète du corps jaune. Enfin, de nouveaux follicules
sont recrutés et un nouveau cycle commence.
Remarque : si l'ovocyte est fécondé, le corps jaune persiste et les cycles ovariens sont interrompus.
2.2.
2.2. Le cycle des hormones ovariennes. Le cycle des hormones ovariennes.
2.2.1.
2.2.1. Les hormones ovariennes sécrétées sont des œstrogènes et de la Les hormones ovariennes sécrétées sont des œstrogènes et de la
progestérone.
progestérone.
Durant la phase folliculaire, seul l'œstradiol est sécrété.
Environ 48 heures avant l'ovulation, sa concentration
est maximale : c'est le pic d'œstradiol. Sa concentration
chute ensuite, pour retrouver pendant la phase lutéale, des
valeurs comparables à celle du début du cycle.
La progestérone commence à être sécrétée faiblement
48 heures avant l'ovulation pour atteindre un maximum au
milieu de la phase lutéale, soit 5 à 8 jours après l'ovulation.
2.2.2.
2.2.2. Il y a corrélation entre le cycle ovarien et le cycle des hormones Il y a corrélation entre le cycle ovarien et le cycle des hormones
ovariennes.
ovariennes.
l'accroissement des follicules qui sécrètent l'œstradiol, s'accompagne donc d'une augmentation de la
concentration de cette hormone,
À partir du milieu de la phase folliculaire, le follicule dominant assure la quasi totalité de la production
d'œstradiol. L'arrivée à maturité du follicule se traduit par un pic d'œstradiol 48 heures avant l'ovulation.
Après l'ovulation, le corps jaune produit de la progestérone et de l'œstradiol, la dégénérescence du
corps jaune entraîne l'arrêt total de la sécrétion de progestérone et une très forte diminution de celle
d'œstradiol.
2.3.
2.3. Les conséquences du cycle des hormones ovariennes. Les conséquences du cycle des hormones ovariennes.
2.3.1.
2.3.1. Pendant la phase folliculaire. Pendant la phase folliculaire.
La sécrétion croissante d'œstradiol assure la régénération de la muqueuse utérine, notamment son
épaississement et la formation des glandes utérines. De plus, le pic d'œstradiol :
–conduit à la production de mucus cervical par le col de l'utérus ; ce mucus est perméable aux
spermatozoïdes ( page 320 ),
–augmente les contractions du muscle utérin, ce qui facilite l'ascension des spermatozoïdes vers les
trompes, lieu de la fécondation.
L'œstradiol favorise donc la fécondation après l'ovulation.
2.3.2.
2.3.2. Pendant la phase lutéale. Pendant la phase lutéale.
La progestérone rend le mucus cervical imperméable aux spermatozoïdes et aux microbes, de plus elle
inhibe les contractions de l'utérus.
En coopération avec l'œstradiol, elle stimule la sécrétion du lait utérin par les glandes utérines
devenues fonctionnelles. Cela peut permettre la nidation et le début de la gestation.
En absence de fécondation, le corps jaune dégénère et cesse de sécréter ses hormones 14 jours après
l'ovulation, ce qui entraîne l'élimination partielle de la muqueuse utérine et des capillaires sanguins qui
l'irriguent : ce processus est à l'origine des règles.
3

2.4.
2.4. Le contrôle par l’hypothalamus. Le contrôle par l’hypothalamus.
TP 5: Le contrôle de l'activité ovarienne.
2.4.1.
2.4.1. L'activité cyclique des ovaires est sous le contrôle du complexe L'activité cyclique des ovaires est sous le contrôle du complexe
hypothalamo-hypophysaire.
hypothalamo-hypophysaire.
La GnRH sécrétée de façon pulsatile par l'hypothalamus stimule la libération de FSH et de LH par
l'hypophyse.
La FSH permet la croissance des follicules et leur sécrétion d'œstradiol.
Le pic de LH le 13ième jour, déclenche l'ovulation. Le follicule mûr (follicule de De Graaf) devient un
corps jaune fonctionnel qui sécrète de la progestérone et de l'œstradiol.
2.4.2.
2.4.2. Le fonctionnement du système de régulation des hormones Le fonctionnement du système de régulation des hormones
ovariennes.
ovariennes.
La concentration plasmatique d'œstradiol et de progestérone est le
paramètre réglé, les ovaires sont les effecteurs du système réglant et
les cellules du complexe hypothalamo-hypophysaire sont les capteurs.
L'augmentation de la concentration en FSH permet à plusieurs
follicules d'entrer en croissance et de sécréter de l'œstradiol.
Cette augmentation de la concentration d'œstradiol entraîne une baisse
de la concentration de FSH (rétroaction négative). Ainsi, un seul follicule
dominant poursuit sa croissance.
Le follicule dominant mûr sécrète une grande quantité d'œstradiol
(pic), qui déclenche le pic de LH responsable de l'ovulation (rétroaction
positive).
Sous l'action de la LH, le corps jaune sécrète de la progestérone et un
peu d'œstradiol, qui exercent ensemble une rétroaction négative sur le
complexe hypothalamo-hypophysaire. Cela maintient la concentration de
FSH sous le seuil qui empêche la croissance de nouveau follicules.
Puis, le corps jaune dégénère, ce qui lève l'inhibition exercée par
l'œstradiol et par la progestérone sur le complexe hypothalamo-
hypophysaire. Ce qui entraîne une augmentation des concentrations de LH et de FSH permettant ainsi le
début d'un nouveau cycle.
L'alternance de rétroactions positives et de rétroactions négatives est responsable des cycles
ovariens.
2.5.
2.5. Conclusion. Conclusion.
L'évolution cyclique des follicules ovariens entraîne la
sécrétion également cyclique des œstrogènes et de la
progestérone.
Les organes cibles des hormones ovariennes, l'utérus en
particulier, évoluent donc aussi de façon cyclique.
Les modifications structurales et fonctionnelles de l'utérus
permettant l'implantation de l'embryon.
Ces cycles féminins sont sous le contrôle de la sécrétion des
gonado-stimulines hypophysaires FSH et LH elle-même permise
par la sécrétion pulsatile de GnRH, neurohormone
hypothalamique qui comme chez l’homme est sécrétée sous
l’influence de stimuli d’origine interne ou externe. L'événement
majeur du cycle est la libération brutale de LH, qui provoque
l'ovulation. Le caractère cyclique de la sécrétion des
gonadostimulines est lié à des rétroactions négatives et
positives entre ovaire et complexe hypothalamo-hypophysaire.
Le complexe hypothalamo-hypophysaire détermine et règle
de façon cyclique, de la puberté à la ménopause, la sécrétion des hormones ovariennes, ce qui a pour
conséquence le fonctionnement cyclique des organes cibles de ces hormones. Cette coordination aboutit
à réunir les conditions optimales d'une fécondation et d'une nidation.
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