[PDF] EXPLORATION DE LA FONCTION DE REPRODUCTION (1

Cours biochimie BTS_ABM2 2017-2018 10.1- Données physiologiques fonction reproduction - Page 1 / 17 - EXPLORATION DE LA FONCTION DE REPRODUCTION (1) DONNÉES PHYSIOLOGIQUES 1. Anatomie des organes génitaux ................................................................................................................ 21.1. Anatomie de l'appareil génital masculin ...................................................................................... 21.1.1. Anatomie générale ........................................................................................................... 21.1.2. Anatomie des gonades masculines : les testicules ........................................................... 21.1.3. Les voies génitales ........................................................................................................... 31.1.4. Les glandes annexes ......................................................................................................... 31.1.5. L'organe copulateur ......................................................................................................... 31.2. Anatomie de l'appareil génital féminin ........................................................................................ 31.2.1. Anatomie générale ........................................................................................................... 31.2.2. Anatomie des gonades féminines : les ovaires ................................................................. 4a. Les voies génitales ........................................................................................................ 4b. L'organe copulateur ...................................................................................................... 4c. L'appareil génital externe ............................................................................................. 42. Physiologie de la reproduction .................................................................................................................. 52.1. Chez l'homme .............................................................................................................................. 52.1.1. Le testicule, une glande amphicrine ................................................................................. 5a. Dualité structurale ......................................................................................................... 5b. Dualité fonctionnelle .................................................................................................... 52.1.2. Régulation de la fonction de reproduction ....................................................................... 7a. Régulation de la spermatogenèse .................................................................................. 7b. Régulation du fonctionnement testiculaire ................................................................... 82.2. Chez la femme .............................................................................................................................. 92.2.1. Cycles sexuels .................................................................................................................. 9a. Cycle ovarien ................................................................................................................ 9b. Cycle utérin ................................................................................................................ 10c. Cycles cervical et vaginal ........................................................................................... 11d. Autres cycles .............................................................................................................. 112.2.2. Synchronisation des cycles sexuels ................................................................................ 12a. Origines des hormones ovariennes ............................................................................. 12b. Rôles des hormones ovariennes .................................................................................. 122.2.3. Régulation de l'activité sexuelle cyclique ..................................................................... 13a. Contrôle hypothalamique ............................................................................................ 13b. Contrôle hypophysaire ................................................................................................ 13c. Boucle de régulation ................................................................................................... 13d. Rétrocontrôles ovariens .............................................................................................. 13Schéma-bilan des cycles sexuels et hormonaux chez la femme ................................................................. 14

Cours biochimie BTS_ABM2 2017-2018 10.1- Données physiologiques fonction reproduction - Page 2 / 17 - 1. Anatomie des organes génitaux 1.1. Anatomie de l'appareil génital masculin 1.1.1. Anatomie générale Figure 1 : coupe sagittale de l'appareil génital masculin (vue latérale gauche) https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Male_anatomy-fr.svg Situer les voies génitales par rapport aux voies urinaires 1.1.2. Anatomie des gonades masculines : les testicules 1 : épididyme 2 : testicule 3 : tubes séminifères 4 : lobule testiculaire 5 : canal épididymaire 6 : canal déférent Figure 2 : coupe sagittale d'un testicule Les testicules sont des organes de forme ovoïde d'environ 3 cm sur 5 cm, logés à la base de l'abdomen, entre les cuisses, dans un repli cutané appelé le scrotum ou encore les bourses. Cette localisation externe à l'abdomen permet une température pl us basse favorable à la spermatogenèse. Les testicules assurent deux fonctions : • une fonction exocrine : production des spermatozoïde s (gamètes mâles) (tubes séminifères) • une fonction endocrine : production des hormones mâles (cellules de Leydig)

Cours biochimie BTS_ABM2 2017-2018 10.1- Données physiologiques fonction reproduction - Page 3 / 17 - 1.1.3. Les voies génitales Elles permettent aux spermatozoïdes de passer des testicules à l'extérieur de l'organisme. Elles sont constituées des éléments suivants : • Les épididymes (un par gonade) coiffent les testicules et sont constitués par un long canal de plusieurs mètres de long pelotonné sur lui-même • Les canaux déférents mesurent environ 40 cm et relient la cavité du scrotum à la cavité abdominale. • L'urètre commun aux voies urinaires et géni tales conduit les sperma tozoïdes à l'extérieur de la verge. 1.1.4. Les glandes annexes La sécrétion des glandes annexes sert à diluer les spermatozoïdes dans un liquide nutritif. Spermatozoïdes et sécrétions constituent le sperme. On distingue : • Les vésicules séminales • La prostate • Les glandes de Cowper 1.1.5. L'organe copulateur Le pénis ou la verge const itue l'organe copulateur masculin. IL comporte de ux corps caverneux et un corps spongi eux qui peuvent s e gonfl er de sang et permettre ains i l'érec tion. L'extrémité du corps spongieux est renflée et forme le gland. 1.2. Anatomie de l'appareil génital féminin 1.2.1. Anatomie générale Réaliser le test d'annotation de l'appareil reproducteur féminin en vue de face : http://svt.ac-besancon.fr/appareil-reproducteur-de-la-femme/ https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/11/Female_anatomy-nb.svg Figure 3 : anatomie de l'appareil génital féminin Vue de face et vue profil gauche

Cours biochimie BTS_ABM2 2017-2018 10.1- Données physiologiques fonction reproduction - Page 4 / 17 - 1.2.2. Anatomie des gonades féminines : les ovaires Les ovaires sont situés dans la c avité abdomino -pelvienne et maintenus en place par l es ligaments ovariens. Chaque ovaire mesure environ 2 cm sur 4 cm et recouvert par le pavillon des trompes utérines. a. Les voies génitales Elles sont constituées : • des trompes utérines ou de Fallope • de l'utérus Les trompes utérines relient les ovaires à l'utérus et mesurent de 10 à 15 cm. La partie supérieure des trompes est légèrement renflée et forme une ampoule où se produit la fécondation. L'utérus est un organe creux situé entre la vessie et le rectum. Il mesure (hors période de grossesse) environ 7 cm sur 4 cm. La paroi de l'utérus comprend deux tuniques : • une tunique externe, musculaire : le myomètre • une tunique interne, muqueuse : l'endomètre. b. L'organe copulateur L'organe copulateur fém inin est constitué par l e vagin, conduit souple d'une dizaine de centimètres recevant le pénis lors de l'acte sexuel. Il est lubrifié grâce aux sécrétions des glandes de Bartholin. c. L'appareil génital externe La vulve est la partie externe du sexe féminin, comprenant l'entrée du vagin ainsi que : • les grandes lèvres, grands replis de peau adipeuse placés de part et d'autre ; • à l'intérieur, les petites lèvres, replis muqueux ; • au sommet des petites lèvres, le clitoris, organe érectile ; • en dessous du clitoris, le mé at urinaire par lequel l'urine est expulsée lors de la miction (côté antérieur) • entre les petites lèvres, l'orifice du vagin (côté postérieur) Figure 4 : vue externe de l'appareil génital féminin https://www.cours-medecine.info/anatomie/appareil-genital-feminin.html

Cours biochimie BTS_ABM2 2017-2018 10.1- Données physiologiques fonction reproduction - Page 5 / 17 - 2. Physiologie de la reproduction 2.1. Chez l'homme 2.1.1. Le testicule, une glande amphicrine a. Dualité structurale * Cellules impliquées dans l'activité exocrine L'intérieur du testicule est const itué d'une multitude de canaux très fins : les tubes séminifères qui se rejoignent pour former le canal de l'épididyme qui se prolonge en canal déférent (voir Figure 2). La formation des spermatozoïdes se déroule dans la paroi du tube séminifère de façon centripète. Les cellules germinales sont entourées de cellules de soutien et de nutrition, les cellules de Sertoli qui coordonnent et contrôlent la spermatogenèse. * Cellules endocrines Entre les tubes séminifères, on observe du tissu conjonctif, des capillaires sanguins et de grosses cellules interstitielles : les cellules de Leydig, cellules endocrines des testicules. b. Dualité fonctionnelle * Fonction exocrine • Spermatogenèse Un spermatozoïde est la cellule reproductrice mâle, apte à féconder le gamète femelle, de forme allongée, pauvre en cytoplasme, comportant un noyau haploïde (n chromosomes) et un flagelle qui assure sa mobilité. La spermatogenèse correspond à l'ensemble des étapes qui aboutissent à la formation des spermatozoïdes, cellules germinatives mâ les haploïdes à partir de cellul es mères di ploïdes, les spermatogonies. Elle a lieu de façon continue et centripète dans la paroi des tubes séminifères où de nombreuses cellules à divers stades sont observables. Figure 5 : Spermatogenèse centripète dans la paroi du tube séminifère http://perso.univ-rennes1.fr/stephane.deschamps/Enseignements/module%20UE4/Documents%20UE4/documents%20TP/TUBSEM.gif Lame basale entourant un tube séminifère

Cours biochimie BTS_ABM2 2017-2018 10.1- Données physiologiques fonction reproduction - Page 6 / 17 - La spermatogenèse dure 74 jours et comporte deux étapes : • la spermacyt ogenèse (spermatogonies - spermatocytes I - spermatocytes II - spermatides) • la spermiogenèse (spermatides à spermatozoïdes fécondants) Figure 6 : Spermiogenèse (Schéma tiré du manuel de Biologie humaine 1SMS de S. Debacq et I. Fanchon, Nathan technique) Les testicules produisent les cellules germinales mâles qui sont libérées dans le milieu extérieur. Les testicules ont donc une fonction exocrine. Les spermatozoïdes différenciés (anatomiquement terminés) ne sont pas encore fonctionnels. • Maturation des spermatozoïdes dans l'épididyme (6 mois) C'est au cours de la progression le long de l'épididyme que les spermatozoïde s acquièrent la mobilité et deviennent fécondants. Ils sont recouverts d'un enduit protéi que qui leur permettra de ne pas être reconnu comme étranger dans les voies génitales femelles, donc évitera leur élimination. Entre deux éjaculations, les spermatozoïdes sont stockés dans la queue de l'épididyme. • Formation du sperme Le sperme est formé au cours des rapports sexuels. Les conduits génit aux (épididyme et cana l déférent) se contrac tent et propulsent les spermatozoïdes dans une petite quantité de liquide jusqu'à l'urètre. Les vésicules séminales et la prostate sécrètent un liquide abondant et très riche (notamment en fructose) qui se mélange aux spermatozoïdes pour former le sperme. Chez l'homme, ce sont les contractions du périnée qui permettent l'éjaculation de 2 à 6 mL de sperme contenant 70 à 650 millions de spermatozoïdes par éjaculat. Il est normal qu'une certai ne proportion de s permatozoï des émis soit anormaux soit immobiles. • Caractéristiques d'un spermatozoïde Le spermatozoïde est une cellule spécialisée, allongée et fusiforme. La partie antérieure, la tête, contient le noyau cellulaire haploïde et l'acrosome, vésicule remplie d'enzymes capables de digérer les couches cellulaires entourant l'ovocyte, au cours de la fécondation. La partie postérieure est constituée d'un flagelle qui assure la mobilité par ondulations. Dans la pièce intermédiaire, se trouvent le centre organisateur des microtubules du flagelle ainsi que de nombreuses mitochondries qui fournisse nt l'énergie nécessaire au mouvement, produite grâce a u catabolisme du fructose contenu dans le liquide séminal. Les spermatozoïdes survivent 2 à 5 jours dans les voies génitales femelles.

Cours biochimie BTS_ABM2 2017-2018 10.1- Données physiologiques fonction reproduction - Page 7 / 17 - Figure 7 : structure d'un spermatozoïde https://pmafertilite.com/spermatozoide/structure-du-spermatozoide/ * Fonction endocrine La castration chez le Rat provoque une diminution de la masse des vésicules séminales donc les testicules permettent le maintien de cette masse c'est-à-dire le maintien des caractères sexuels. L'injection de testostérone compense la diminution de la masse des vésicules séminales donc l'action des testicules se fait par l'intermédiaire d'une molécule = la testostérone. Comme une injection à distance est compensat rice, c'est que l'action de l a testostérone s e fait par voie endocrine. De plus, l'injection de la testostérone compense complètement l'effet de la castration sur les caractères sexuels donc la testost érone est la seule hormone testi culaire impl iquée dans ces phénomènes. 2.1.2. Régulation de la fonction de reproduction a. Régulation de la spermatogenèse * Production de la testostérone par les cellules de Leydig La testostérone (C19H28NO2) est une hormone stéroïde c'est-à-dire dérivée du cholestérol : elle est donc liposoluble. Cette hormone est produite par les cellules de Leydig qui sont les cellules interstitielles du testicule. Au niveau des cellules cibles, ell e traverse la membrane plasmique et agit par l'intermédiaire d'un récepteur intracellulaire pour modifier l'expression des gènes. La production de testostérone : • est élevée chez le foetus mâle • est pratiquement nulle chez l'enfant • augmente à partir de la puberté pour atteindre le taux observé chez l'adulte. * Rôles de la testostérone L'hormone masculine exerce de nombreuses actions qui se manifestent à des moments différents de la vie. Chez l'embryon, la testostérone est indispensable à la différenciation des voies génitales dans le sens masculin. Chez le foetus de 7 mois, elle provoque la descente des testicules dans les bourses. L'absence de migration des testicules dans les bourses s'appelle la cryptorchidie. Entre la naissa nce et la puberté, le testic ule est au repos. Il n'y a pa s de sécré tion de testostérone : c'est la période de quiescence. À la puberté (11 - 16 ans chez le garçon), la sécrétion de testostérone est continue et son taux plasmatique est constant. Elle est responsable de la croissance et du développement des caractères sexuels primaires : • Augmentation du volume des testicules • Augmentation de la taille du pénis • Développement des vésicules séminales et de la prostate

Cours biochimie BTS_ABM2 2017-2018 10.1- Données physiologiques fonction reproduction - Page 8 / 17 - Dans le même temps, elle provoque l'apparition des caractères sexuels secondaires : • Pilosité (visage, aisselles, poitrine, région génitale) • Développement de la musculature • Modification du larynx responsable de la mue (voix grave adulte) • Augmentation de la sécrétion de sébum (séborrhée) La testostérone est responsable de la libido. Chez l'adulte, elle assure le maintien des carac tères sexuel s secondaires et stimule la spermatogenèse et le fonctionnement de l'appareil génital. La testostérone agit sur de nombreuses cellules cibles sur lesquelles elle exerce son action anabolisante. Ses effets anabolisants sont parfois utilisés dans le domaine sportif par l'utilisation de la testostérone en tant que produit dopant : augmentation du catabolisme des graisses, stimulation de l'hématopoïèse, accroissement de la masse musculaire, élargissement des épaules (penser à la silhouette androgyne de certaines athlètes ou nageuses !). b. Régulation du fonctionnement testiculaire Le fonctionneme nt testiculaire est contrôlé pa r les sécrétions hormonales du complexe hypothalamo-hypophysaire. * Le contrôle hypothalamique L'hypothalamus sécrète une neurohormone st imulant l'hypophyse : la gona dolibérine ou GnRH (Gonadotrophin Releasing Hormone). C'est un décapeptide (pept ide de 10 acides aminés) produit par certains neurones hypothalamiques. Elle est libérée à l'extrémité des axones au contact des vaisseaux sanguins du système porte hypothalamo-hypophysaire : c'est donc une neurohormone. La GnRH est identique chez les mâles et les femelles de tous les Mammifères et possède les mêmes effets. La sécrétion de GnRH est pulsatile et s'effectue au rythme d'un pulse toutes les 90 minutes environ. La durée de vie de la GnRH est de quelques minutes. * Le contrôle hypophysaire L'hypothalamus stimule l'adénohypophyse par l'intermédiaire de la GnRH. Sous l'effet de cett e neurohormone, deux populations de cell ules endocrines de l'adénohypophyse sécrètent deux hormones gonadotropes ou gonadostimulines : • la FSH (Follicle Stimulating Hormone) • la LH (Luteinizing Hormone). Ces deux gonadostimulines ont d'abord été découvertes dans l'organisme féminin et donc nommées en fonction du rôle qu'elles y jouaient. * Rôles de la FSH La FSH est une glycoprotéine de 210 acides aminés. Elle stimule indirectement le fonctionnement des tubes séminifères et donc la spermatogenèse par action sur les cellules de Sertoli. Elle provoque aussi la synthèse d'une hormone, l'inhibine, et de différents facteurs de croissance nécessaires au bon déroulement de la spermatogenèse. * Rôles de la LH La LH est une glycoprotéine de 204 acides aminés. Elle stimule directement le développement des cellules de Leydig qui produisent et sécrètent la testostérone. Chaque pulse de LH déclenche un pulse de testostérone. * La boucle de régulation Les variations du taux plasmatique de testostérone sont en permanence détectées par des capteurs du complexe hypothalamo-hypophysaire. En réponse, il adapte les sécrétions de FSH et de LH de façon à ramener le taux de testostérone à sa valeur de référence. La production de LH est inhibée par rétroacti on négati ve de la testostérone (si la concentration plasmatique est supérieure à une valeur seuil). La production de FSH n'est pas régulée par la testostérone mais par l'inhibine, hormone sécrétée par les cellules de Sertoli.

Cours biochimie BTS_ABM2 2017-2018 10.1- Données physiologiques fonction reproduction - Page 9 / 17 - Figure 8 : régulation de la fonction de reproduction chez l'homme 2.2. Chez la femme Le cycle menstruel est l'ensemble des manifestations physiologiques et hormonales survenant chez la femme de manière périodique, en dehors des périodes de grossesse, de la puberté à la ménopause, du début d'une menstruation au début de la suivante durant en moyenne 28 jours. En cas de cycles longs (supérieurs à 35 jours), on parle d'oligoménorrhée ou de spanioménorrhée. En cas de cycles courts (inférieurs à 24 jours), on parle de pollakiménorrhée ou de tachyménorrhée. 2.2.1. Cycles sexuels a. Cycle ovarien Les ovaires ou gonades féminines sont des glandes amphicrines. * Activité exocrine des ovaires A la naissance, l es ovaires contiennent le stock d'ovoc ytes I bloqués en propha se I qui, périodiquement, entament leur maturation au sein d'un ensemble de cellules folliculaires. • Phase folliculaire Au début du cycle mens truel , quelques follicules pri maires évoluent rapidement et se transforment en follicules sec ondaires : l'un d'eux devient dom inant et poursuit seul son développement pendant que les autres dégénèrent par le phénomène d'atrésie. Le follicule cavitaire mûr ou de De Graaf mesure de 15 à 30 mm de diamètre avec une grande cavité folliculaire, situé à proximité de la surface de l'ovaire. Au moment de l'ovulation, le follicule se rompt et libère, hors de l'ovaire, l'ovocyte II bloqué en métaphase II et le globule polaire I entouré par la zone pellucide et par quelques cellules de la couronne radiaire. La phase folliculaire qui correspond à la croissance et à la maturation du follicule s'étend en moyenne de J1 à J14. 1. Ovocyte II bloqué en métaphase II 2. Zone pellucide constituée majoritairement de polysaccharides 3. Cellules de la granulosa 4. Cellules de la thèque interne 5. Thèque externe : couche acellulaire fibreuse 6. Antre ou cavité 7. Couronne radiaire ou corona radiata 8. Membrane basale entre granulosa et thèque interne Figure 9 : structure d'un follicule cavitaire HYPOTHALAMUS ADÉNOHYPOPHYSE TESTICULE Cellules de Sertoli Cellules de Leydig GnRH Inhibine LH Testostérone FSH

Cours biochimie BTS_ABM2 2017-2018 10.1- Données physiologiques fonction reproduction - Page 10 / 17 - • Phase lutéinique Les cellules folliculaires qui restent dans l'ovaire se différencient pour former le corps jaune. Celui-ci disparaît le 26ème jour du cycle s'il n'y a pas eu de fécondation. La phase l utéinique ou lutéal e (" luteus » = jaune en latin) qui corre spond à la période d'activité du corps jaune s'étend en moyenne de J14 à J28. Figure 10 : cycle ovarien * Activité endocrine des ovaires L'ovaire produit deux types d'hormones : les oestrogènes et la progestérone. Au cours de la phase folliculaire, les oestrogènes sont produits par les cellules de la granulosa et de la thèque interne. Au cours de la phase lutéinique, les oestrogènes et la progestérone sont produits par le corps jaune. b. Cycle utérin Le cycle utérin caractérise l a série de tra nsformations que subit la muqueuse utérine ou endomètre au cours du cycle menstruel. On distingue trois phases : • La phase menstruelle (règles) Elle dure 4 à 5 jours et se caractérise par la destruction superficielle de l'endomètre, avec rupture des vai sseaux sangui ns qui induit une hémorragie (règles, menstrues, ménorrhée, menstruation). • La phase proliférative Entre le 5ème et le 14ème jour, la m uqueuse utérine s'épaissit progressive ment par division cellulaire (prolifération cellulaire), se creuse de glandes en tube dites en " doigts de gant » et se vascularise. • La phase sécrétoire L'endomètre se prépare à l'impl antation d'un évent uel embryon. La vascularisation s'accroît (vaisseaux sanguins spiralés) et les glandes en tube sécrètent du mucus et du glycogène. Ces sécrétions favorisent la survie des spermatozoïdes et éventuellement celle de l'embryon durant la première semaine. En l'absence de fécondation, la couche superficielle de l'endomètre est détruite à la fin de la phase sécrétoire.

Cours biochimie BTS_ABM2 2017-2018 10.1- Données physiologiques fonction reproduction - Page 11 / 17 - c. Cycles cervical et vaginal L'aspect du col de l'utérus varie au cours du cycle menstruel. En période fertile, afin de favoriser la fécondation, le col de l'utérus est placé haut dans le vagin, il est droit, ouvert et mou au toucher. En période non fertile, il est placé plus bas dans le vagin, il est fermé et dur au toucher. Les glandes du col de l'utérus sécrètent un mucus visqueux ou glaire cervicale qui change d'aspect au cours du cycle menstruel. Au moment de l'ovulation, la glaire cervicale est abondante, filante, de maillage moins serré et de pH l égèrement alcal in : tous c es facteurs favorisent le pas sage et la mobilité des spermatozoïdes dans les voies génitales féminines. Au moment de l'ovulation, les cellules vaginales sont moins kératinisées et les sécrétions vaginales moins acides, ce qui favorise la survie des spermatozoïdes. d. Autres cycles * Température La progestérone a un effet hyperthermi que. On observe une légère augmenta tion de l a température corporelle pendant la phase lutéinique. La température doit être prise le matin avant de se lever. Pendant la phase folliculaire, elle est généralement en dessous de 37 °C. Juste après l'ovulation, elle fait un saut de quelques dixièmes de degrés (0,4 à 0,6 °C) et passe ou non au-dessus de 37°C. Si le deuxième plateau thermique ne redescend pas et se maintient plus de 14 jours, cela signifie qu'il y a un début de grossesse. Figure 11 : Courbe des variations de température au cours du cycle menstruel * Seins Durant la phase folliculaire, la vascularisation mammaire se développe et entraîne une tension et un volume plus importants des seins. En absence de fécondation, le volume et la tension mammaire diminuent en phase lutéinique. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 37,4 37,2 37,0 36,8 36,6 36,4 36,2 36,0 35,8 Premier plateau Phase folliculaire Deuxième plateau Phase lutéinique OVULATION R ÈGLES

Cours biochimie BTS_ABM2 2017-2018 10.1- Données physiologiques fonction reproduction - Page 12 / 17 - 2.2.2. Synchronisation des cycles sexuels a. Origines des hormones ovariennes Les ovaires produisent deux principaux types d'hormones : les oestrogènes qui provoquent l'oestrus c'est-à-dire la période fertile ou ovulatoire et la progestérone qui prépare à la gestation. Comme la testostérone, les oestrogènes et la progestérone sont des hormones stéroïdes c'est-à-dire dérivée du cholestérol : elles sont donc liposolubles. Au niveau des cellule s cibles, elles traversent la membrane plasmique et agissent par l'intermédiaire d'un récepteur intracellulaire pour modifier l'expression des gènes. * Les oestrogènes L'oestrogène le plus actif biol ogiquement est l'oestradiol. Les oestrogènes s ont produits principalement par le s cellules de la granulosa et de la thèque interne. Leur taux augmente au cours de la phase folliculaire, lorsque le follicule se développe. Les cellules du corps jaune produisent des oestrogènes, mais en quantité moindre que les cellules folliculaires. * La progestérone La progestérone est produite uniquement par les cellules du corps jaune, d'où un taux important uniquement pendant la phase lutéinique. En fin de phase lut éinique, le taux de progesté rone diminue car le corps jaune régresse en absence de fécondation et de nidation. b. Rôles des hormones ovariennes L'ablation des ovaires (castration appelée ovariectomie) provoque une disparition des cycles utérins. À l'inverse, l'i njecti on cyclique d'extraits ovariens chez une fem elle castrée réta blit l'activité utérine. L'activité utérine est donc sous contrôle de l'activité endocrine ovarienne * Rôle des oestrogènes La sécrétion importante d'oestrogènes en phase folliculaire (au niveau ovarien) induit la phase proliférative (au niveau utérin). Ils sont responsables de la prolifération cellulaire et donc de l'é paissis sement de la muqueuse de l'utérus. Ils ont une ac tion trophi que sur la muqueuse vaginale, la vulve, la muqueuse utérine et les seins. Ils assurent le développement de la morphologie féminine et la pilosité pubienne. Au moment de l'ovulation, les oestrogènes entraînent la sécrétion d'une glaire cervicale plus filante et cristalline, perméable aux spermatozoïdes et l'ouverture du col utérin pour favoriser la montée des spermatozoïdes. Ils ont aussi des actions sur le métabolisme : ils sont responsables de la rétention hydro-sodée et de la fixation du ca lcium s ur la trame osseuse (apparition de l'ost éoporose au moment de la ménopause). * Rôle de la progestérone La progestérone, sécrétée par le corps jaune pendant la phase lutéinique (au niveau ovarien) induit la phase sécrétoire (au niveau utérin). Elle intervient dans la préparation de la muqueuse utérine à la nidation et induit la fermeture du col utérin et l'épaississement de la glaire cervicale qui devient cassante, épaisse et imperméable aux spermatozoïdes. Elle a un léger effet hyperthermique après l'ovulation (voir courbe de température). L'utérus est donc un organe cible des hormones ovariennes, qui évolue de manière cyclique et synchronisée avec l'activité ovarienne. OEstradiol HO

Progestérone O

Cours biochimie BTS_ABM2 2017-2018 10.1- Données physiologiques fonction reproduction - Page 13 / 17 - 2.2.3. Régulation de l'activité sexuelle cyclique a. Contrôle hypothalamique L'hypothalamus sécrète une neurohormone stimulant l'adénohypophyse : la gonadolibérine ou GnRH (Gonadotrophin Releasing Hormone). Elle est libérée à l'extrémité des axones au contact des vaisseaux sanguins du système porte hypothalamo-hypophysaire. La sécrétion de GnRH est pulsatile et s'effectue au rythme d'un pulse toutes les 90 minutes environ. La durée de vie de la GnRH est de quelques minutes. b. Contrôle hypophysaire L'hypothalamus stimule l'adénohypophyse par l'intermédiaire de la GnRH. Sous l'effet de cette neurohormone, deux popul ations de cellules endocrines de l'adénohypophyse sécrètent deux hormones gonadotropes ou gonadostimulines : • la FSH (Follicle Stimulating Hormone) • la LH (Luteinizing Hormone). * Rôles de la FSH La FSH agit en stimulant la différenciation et la maturation des follicules et la sécrétion par ceux-ci des hormones ovariennes (oestrogènes principalement). * Rôles de la LH La LH stimule également la capacité de synthèse des hormones ovariennes. Elle déclenche l'ovulation grâce à une sécrétion massive et brève (24 heures) au milieu du cycle : c'est la décharge ovulante. Elle joue ensuite un rôle majeur dans la mise en place du corps jaune et la production de progestérone par celui-ci. c. Boucle de régulation Les variations cycliques des concentrations plasmatiques des hormones ovariennes reposent sur une boucle de régulation qui met en jeu trois niveaux : l'hypothalamus, l'hypophyse et les ovaires. La concentration plasmatique des hormones ovariennes est le paramètre réglé. Le complexe hypothalamo-hypophysaire et les cellules folliculaires constituent le système réglant. Ce système comporte des capteurs au niveau du centre intégrateur, le complexe hypothalamo-hypophysaire. La boucle de régulation permet la synchroni sation d'évènements au nive au de différents organes, favorisant la réussite de la fécondation et de la nidation. d. Rétrocontrôles ovariens Le caractère cyclique de la sécrétion des hormones hypophysaires est lié aux rétroactions entre les ovaires et le complexe hypothalamo-hypophysaire. * Rétroactions en général négatives L'augmentation des taux d'oestrogènes et de progestérone freine la sécrétion de FSH et de LH, dont les concentrations diminuent. À l'inverse, la diminution des hormones ovariennes stimule la sécrétion des hormones hypophysaires dont les concentrations plasmatiques augmentent. On parle de rétroaction négative qui explique certaines variations plasmatiques de FSH et de LH : • En phase lutéinique : la s écrétion im portante de progestérone par le corps jaune entraîne une baisse du taux des gonadostimulines • En fin de cycle, la régression du corps jaune conduit à l'augmentation de ces taux. * Rétroactions positives en phase pré-ovulatoire En phase pré-ovulatoire, lorsque le follicule est mature, le grand nombre de cellules de la granulosa et de la thèque interne induit un taux sanguin d'oestrogènes important dépassant une valeur seuil. Ils exerce nt alors sur l'hypophyse une rétroa ction positive qui stimul e l'activité endocrine du complexe hypothalamo-hypophysaire. Le pic d'oestradiol déclenche environ 12 heures après le pic de LH (décharge ovulante de LH), lui-même responsable de l'ovulation 24 heures plus tard. Le pic de LH est une cause déclenchante de l'ovulation.

Cours biochimie BTS_ABM2 2017-2018 10.1- Données physiologiques fonction reproduction - Page 14 / 17 - SCHÉMA-BILAN DES CYCLES SEXUELS ET HORMONAUX CHEZ LA FEMME Valeurs moyennes. Les durées et les valeurs peuvent varier d'une femme à l'autre et d'un cycle à l'autre. Schéma tiré du site : http://fr.wikipedia.org/wiki/Menstruation Jour du cycle menstruel Histologie ovarienne Follicule Follicule mûr Corps jaune Corps jaune dégénératif Ovulation Température corporelle Phase folliculaire Règles Phase lutéinique Ovulation Histologie endométriale Phase menstruelle Phase proliférative Phase sécrétoire

Cours biochimie BTS_ABM2 2017-2018 10.1- Données physiologiques fonction reproduction - Page 15 / 17 - 3. Physiologie de la fécondation La fécondation est la fusion d'un gamète mâle et d'un gamète femelle : elle conduit à la formation d'une cellule oeuf ou zygote. Dans l'espèce humaine, la fécondation est int erne : ell e se réalise à l 'intérieur de l'organisme féminin, au niveau des voies génitales. Pour sa réalisation, il y a donc nécessité d'un " rapprochement » entre l'homme et la femme, appelé acte sexuel. 3.1. Cheminement des gamètes 3.1.1. Cheminement des spermatozoïdes Les spermatozoï des émis lors de l'éjaculation doivent che miner dans les voies génitales féminines pour rencontrer le gamète féminin qui se déplace à sa rencontre. Lors des rapports sexuels, les spermatozoïdes sont déposés au niveau du col de l'utérus. Ils vont se di riger vers l'ovoc yte (situé dans l es trompes de Fallope) en se dépl açant grâce aux ondulations de leur flagelle. Les spermatozoïdes doivent franchir le col de l'utérus (la glaire cervicale leur facilite ou non le passage selon les périodes du cycle), traverser l'utérus (dont les contractions vont disperser les spermatozoïdes dans toute la cavité utérine), puis parcourir les trompes (l'une seulement contient un gamète femelle). Sur les millions de spermatozoïdes libérés au moment de l'éjaculation, on estime à seulement quelques centaines ceux qui vont atteindre les trompes de Fallope. La rencontre des gamètes a lieu dans le tiers supérieur d'une trompe de Fallope, au niveau d'une dilatation appelée ampoule. Au cours de ce traje t (qui dure environ 1 h ou 2 h), les spermatozoïdes subiss ent la capacitation, c'est-à-dire une augmentation de leur pouvoir fécondant. Cette étape correspond à une fragilisation de la membrane plasmique de la tête du spermatozoïde. Elle a pour but de permettre la libération des enzymes de l'acrosome et commence dès le passage de la glaire cervicale. Cette étape donne la capacité au spermatozoïde de féconder un ovocyte, s'il en trouve un ! 3.1.2. Cheminement de l'ovocyte Au moment de l'ovulation, l'ovocyte II est expulsé dans la trompe utérine avec le globule polaire I entouré par la zone pellucide et quelques cellules folliculaires de la couronne radiaire. Il atteint l'ampoule où il s'arrête quelques heures. Il reprend ensuite son trajet vers l'utérus, qu'il y ait eu ou non fécondation. Figure 12 : trajet des gamètes dans les voies génitales féminines

Cours biochimie BTS_ABM2 2017-2018 10.1- Données physiologiques fonction reproduction - Page 16 / 17 - 3.2. Fusion des gamètes La fécondation se déroule le pl us souvent dans l'ampoule des trom pes utérines mais elle peut également avoir lieu dans l'utérus. http://www.biologieenflash.net/sommaire.html (Biologie/Biologie cellulaire/La fécondation humaine) 3.2.1. La réaction acrosomiale Dans la trompe de Fallope, l 'ovocyte II est entouré d'une zone pellucide et des cell ules folliculaires. Le spermatozoïde doit traverser ces structures pour que la fécondation ait lieu. Pour travers er la zone pe llucide, le gamète mâle libère les enzymes cont enues dans l'acrosome. Ce phénomène s'appelle la réaction acrosomale et se déroule de la façon suivante : la membrane plasmique du spermatozoïde fusionne avec la membrane de l'acrosome ce qui libère son contenu vers l'extérieur : les enzymes libérées permettent la progression du spermatozoïde à travers la zone pellucide. 3.2.2. L'entrée du noyau mâle dans le gamète femelle Quand un spermatozoïde a traversé la zone pellucide, il arrive en contact avec la membrane plasmique de l'ovocyte. Il se fixe à cette membrane par reconnaissance spécifique. Les membranes plasmiques des deux gamètes fusionnent : le contenu du spermatozoïde est introduit dans l'ovocyte, les quelques éléments cytoplasmiques et surtout le noyau. 3.2.3. Conséquences de la fusion des gamètes a. Réaction corticale et blocage de la polyspermie La pénétration du spermatozoïde entraîne une activation de l'ovocyte et l'expulsion des granules corticaux (réact ion corticale), empêchant ainsi toute nouvelle pénét ration ou polyspermie. La fécondation par un seul spermatozoïde ou monospermie est assurée grâce à la membrane de fécondation qui est imperméable aux spermatozoïdes. b. Reprise de la méiose La deuxième conséquence du contact spermatozoïde-ovocyte est la reprise d'activité de l'ovocyte qui était physi ologiqueme nt inactif jusqu'à ce sta de. Cette reprise d'activité se traduit principalement par l'achèvement de la méiose (qui était bloquée en métaphase II) et l'émission d'un deuxième globule polaire. L'ovocyte est alors un véritable ovule. c. Caryogamie Dans le cytoplasme de l'ovule, les noyaux des deux gamètes gonflent et se transforment en pronucléi femelle et mâle. Ils se rapprochent l'un de l'autre. Les membranes des pronucléi se rompent et les chromosomes d'origine paternelle et maternelle sont libérés et se combinent pour former une cellule diploïde appelée zygote. Très rapidement après cette reconstitution du génome diploïde, la première division du futur embryon se produit. Figure 13 : les différentes étapes de la fécondation

Cours biochimie BTS_ABM2 2017-2018 10.1- Données physiologiques fonction reproduction - Page 17 / 17 - 3.3. La vie libre de l'embryon Au cours de son déplacement vers l'utérus, le zygote se divise : il se produit environ une mitose par jour. A partir du quatrième jour après la fécondation, le rythme des divisions s'accélère et l'oeuf prend l'aspect d'une petite mûre = la morula. C'est une morula qui arrive dans la cavité utérine. On observe alors la première différenciation de l'embryon : il devient une sphère creuse appelé blastocyste. Ce blastocyste reste libre 3 à 4 jours dans la cavité utérine avant de se fixer à la muqueuse utérine, de s'y implanter. La fixation de l'embryon dans la muqueuse utérine s'appelle la nidation. Elle a lieu 7 à 10 jours après l'ovulation c'est-à-dire à un stade où l'utérus est très réceptif avec une muqueuse très développée et très vascularisée, le corps jaune ovarien au maximum de son développement et le muscle utérin au repos sous l'effet de la progestérone. Lors de la nidation, des cellules de l'embryon et de la muqueuse utérine interagissent pour former le placenta. Dès la nidation, il va sécréter une hormone, l'hCG (hormone chorionique gonadotrophique) qui agit sur l'ovaire e t bloque l a régression du corps ja une. Le maint ien du corps j aune empêche l'achèvement normal du cycle sexuel de la femme. La présence de cette hormone dans les urines et le plasma de la femme permet le diagnostic de la grossesse. Figure 14 : la vie libre et l'implantation de l'embryon S'auto-évaluer : Appareil reproducteur féminin : https://www.quizz.biz/quizz-269598.html http://musibiol.net/biologie/exercice/reprod/app_genit_fem.htm Appareil reproducteur masculin : https://www.quizz.biz/quizz-269639.html http://musibiol.net/biologie/exercice/reprod/app_genit_hom.htm Les appareils reproducteurs : http://musibiol.net/biologie/exercice/reprod/app_genit.htm Les tubes séminifères : http://musibiol.net/biologie/exercice/reprod/tube_sem.htm