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CHAPITRE 4 FÉMININ - MASCULIN

Les phénotypes masculin et féminin se distinguent par des différences anatomiques (organisation desstructures), physiologiques (fonctionnement de l’organisme), et chromosomiques. La mise en place desstructures et de la fonctionnalité des appareils sexuels se réalise, sous le contrôle du patrimoine génétique, surune longue période qui va de la fécondation à la puberté, en passant par le développement embryonnaire etfœtal.

4.1 Devenir femme ou homme: du sexe génétique au sexe phénotypique. Dans l'espèce humaine, la 23ème paire de chromosomes (chromosomes sexuels) détermine le sexe de

l’individu: - chromosomes XY = sexe masculin - chromosomes XX = sexe féminin

Les gonades sont les glandes reproductrices, ovaires chez les femelles, testicules chez les mâles. Leurrôle premier est de produire les cellules reproductrices ou gamètes (ovules ou spermatozoïdes).

Chez les mammifères les structures et la fonctionnalité des appareils sexuels mâle et femelle sont acquisesen quatre étapes au cours du développement :

4.1.1 déterminisme chromosomique et génétique du sexe.Sur le chromosome Y, au cours du développement précoce, le gène Sry contrôle la production

d'une protéine (TDF) conduisant au développement des gonades (glandes reproductrices) en testicules etdonc à l'acquisition du sexe gonadique mâle .

Sur le chromosome X, il n’y a pas de gène Sry. les gonades deviennent des ovaires, il y a doncacquisition du sexe gonadique femelle.

4.1.2 Déterminisme hormonal du sexe

Une hormone est une molécule produite quelque part, transportée par le sang et agissant ailleurs surdes cellules cibles en se fixant sur des récepteurs spécifiques.

La mise en place du sexe phénotypique mâle se fait sous l’action des hormones testiculaires:la testostérone sécrétée par des cellules du tissu interstitiel permet le maintien des canaux de Wolff et conduit au développement des organes génitaux externes de type masculin .l' hormone antimüllerienne (AMH) sécrétée par des cellules des tubes séminifères provoquela régression des canaux de muller et inhibe donc le développement des organes génitauxinternes de type féminin.

La mise en place du sexe phénotypique femelle s’effectue en l'absence de ces hormones .

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Testostérone et AMHTestostérone et AMH

PubertéSexe gonadique Sexe phénotypiqueStade indifférencié

GonadesPénis bourses ... Spermatozoïdes

Phénotype

Etape

Testicules

Vulve utérus ... Ovules

Chrom Y

Ovaires

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4.1.3 Les étapes de la différenciation sexuelleLa différenciation sexuelle interne se fait entre les la 6ème et la 9ème semaine de grossesse. Elle est

suivie de la différenciation externe entre les 10ème et 14ème semaine

4.1.4 la puberté, acquisition du caractère fonctionnel de l'appareil reproducteurÀ partir de l’adolescence, les testicules enfermés dans les bourses produisent les spermatozoïdes,

les ovaires localisés dans le ventre libèrent les ovules (produits pendant le développement de la fille dansle ventre de sa mère). L’individu devient donc capable d’avoir des enfants.

Cela s’accompagne chez le garçon des premières libérations de sperme (éjaculations) et chez la fillede saignements au niveau du vagin (règles ou menstruations) .

Ce changement majeur dans le fonctionnement du corps (physiologique) s’accompagne d’autreschangements: changements physiques (caractères sexuels secondaires)

changements psychologiques (personnalité)

L’acquisition de la fonctionnalité des appareils sexuelsmâle et femelle et des caractères sexuels secondaires se fait sousle contrôle des hormones sexuelles (testostérone chez le mâle,œstrogènes chez la femelle).

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testostérone oestrogènes

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4.2 Régulation du fonctionnement de la reproduction chez l’homme

4.2.1 Contrôle de la reproduction par le testicule. Les testicules produisent des spermatozoïdes et de la testostérone de manière continue de la puberté

jusqu’à la fin de la vie . la production de spermatozoïdes se fait dans les tubes séminifères, cellede testostérone dans le tissu interstitiel (entre les tubes séminifères).

Le contrôle de la testostéronémie est indispensable à la fonctionnalité de l’appareil sexuel mâle.- lors de son développement initial (caractères sexuels primaires = appareil reproducteur)- lors de son développement à la puberté (caractères sexuels secondaires)- pour son fonctionnement (spermatogenèse, pulsion sexuelle = libido) .

4.2.2 Contrôle du fonctionnement testiculaire.Hypothalamus et hypophyse sont localisés à la base de

l'encéphale.

Des hormones hypophysaires, FSH et LH (protéines), sontproduites de manière continue et contrôlent le fonctionnement destesticules. La FSH déclenche la spermatogenèse. La LH stimule lescellules interstitielles qui sécrètent la testostérone .

La sécrétion de FSH-LH est contrôlée par la sécrétion deGnRH, hormone hypothalamique sécrétée sous l’influence de stimulus d’origine interne ou externe(signaux extérieurs agissant sur le système nerveux, dont l'hypothalamus) .

Dans l'hypothalamus, des cellules nerveuses ont desfibres nerveuses atteignant les capillaires du système sanguinhypothalamo-hypophysaire. La GnRH peut être libérée dansces capillaires et atteindre ainsi l'hypophyse.

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testostérone

Coupes de tubes séminifères

HYPOPHYSEGn-RH

HYPOTHALAMUS Appareil reproducteur

Testostérone

TESTICULE

FSH-LH

Rétroaction négative

+ +

Environnement

--

+

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4.2.3 Rétrocontrôle sur l’hypophyse/hypothalamus par le testicule. La testostérone est détectée en permanence par le complexe hypothalamo-hypophysaire qui module

sa production de FSH-LH selon le taux de testostérone. Donc il y a une action de l'hypophyse sur letesticule et, en retour, une action du testicule sur l'hypophyse, on parle de rétroaction. Cette rétroactionagit de manière opposée à l'action initiale, on parle de rétroaction négative. Ainsi, la testostéronémieoscille autour d'une valeur constante.

Finalement, le système de régulation est constitué comme suit :

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4.3 Régulation du fonctionnement de la reproduction chez la femme hors grossesse L'appareil reproducteur féminin met en jeu en particulier l'utérus (lieu de développement des enfants dans

le ventre de la mère) et les ovaires (lieu de production des cellules reproductrices. Le fonctionnement de cesorganes est cyclique.

4.3.1 L'évolution de l'utérus en cours de cycleLe cycle féminin a une durée moyenne de 28 jours. Il est marqué extérieurement par la phase

menstruelle (règles) d'une durée de 5 jours (en moyenne) et dont le premier jour correspond parconvention aux premières journées du cycle. Le flux menstruel est composé de sang, de liquide interstitielainsi que de cellules .

Une observation de l’utérus à différents moments du cycle montre que les saignements sont dus àune destruction partielle de la paroi de l'utérus. Le liquide menstruel passe de la cavité utérine au col del'utérus puis au vagin avant de sortir de l’organisme.

A la suite des règles, une prolifération des cellules de la paroi de l'utérus associée à unDéveloppement des vaisseaux sanguins créé des conditions favorables une éventuelle implantation del'embryon en cas de fécondation. Les modifications de la phase de menstruation permettent le retour del'utérus à son état de base en l'absence d'implantation. Cette évolution est donc cyclique.

Les hormones ovariennes, œstrogènes et progestérone sont responsables de cette évolutioncyclique de l'utérus. Les œstrogènes permettent son développement, indispensable à la fécondation et àune nidation éventuelle. Au moment de l'ovulation, l'organisme de la femelle est prêt à la fécondation.Cette coordination aboutit à réunir les conditions optimales d'une fécondation et d'une nidation.

En l'absence de grossesse, le taux de progestérone diminue progressivement. La progestéroneservant à maintenir l'utérus en place, cette baisse déclenche finalement les règles qui démarrent le cyclesuivant.

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oestrogènes

Évolution de la paroi de l’utérus lors du cycle menstruel

Évolution de la paroi de l’utérus et des taux d’hormones ovariennes au cours du cycle menstruel

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4.3.2 L'évolution de l'ovaire en cours de cycleA l’intérieur des ovaires se trouvent les cellules de la lignée germinale (qui donneront les gamètes

= ovules). Une observation des ovaires montre que les ovules en cours de maturation sont enfermés dansdes structures particulières, ces structures sont appelées follicules ovariens. Régulièrement, certainsfollicules se développent par multiplication de leurs cellules (mitoses).

Durant un cycle, un follicule se développe beaucoup plus que les autres. Les follicules étantsécréteurs d'hormones, cela entraîne des sécrétions hormonales cycliques d’ œstrogènes et deprogestérone.

En début de cycle (avant ovulation), l'hypophyse, libère de la FSH qui se fixe sur les cellules del'ovaire et stimule la production d'oestrogènes. Remarques : - les cellules ovariennes ont donc des récepteurs à la FSH- La FSH est utilisée au niveau médical pour provoquer une croissance de follicules contenant chacun un ovule et préparerainsi une ovulation.

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Coupe d’ovaire au microscope

FO = follicule ovarien

Évolution d’un follicule au cours du temps

Mise en relation de l’évolution des taux d’hormones ovariennes avec

la structure des follicules

Mise en relation de l’évolution des taux d’hormones ovariennes et hypophysaires

HYPOPHYSEGn-RH

HYPOTHALAMUS Appareil reproducteur

Hormones ovariennesOVAIRE

FSH-LH

Appareil reproducteur

Oestrogènes progestérone

OVAIREHYPOPHYSEFSH-LH

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L'hypophyse libère ensuite une autre hormone, la LH, de manière brutale, le pic de LH provoquela libération d'un ovule (ovulation). L'ovule descend dans les trompes en direction de l'utérus.

D'autre part, la LH provoque la libération d'une hormone, la progestérone, qui maintient l'utérusen place.

Remarque : - les cellules ovariennes ont donc des récepteurs à la LH- La LH (ou l'hCG de forme voisine) est utilisée au niveau médical pour déclencher l'ovulation lorsqu'un follicule est « mur ».

L' évolution cyclique des hormones hypophysaires (FSH et LH) provoque une évolution cycliquedes follicules ovariens. Dans la première partie du cycle, la FSH provoque le développement du follicule.Le follicule produit alors de plus en plus d’œstradiol qui prépare la fécondation. La libération brutale deLH, provoque l'ovulation, la mise en place du corps jaune et la production de progestérone qui préparenidation et grossesse.

4.3.3 l'évolution de l'hypophyse en cours de cycle

4.3.3.1 Contrôle par l'hypothalamus

Les cellules nerveuses hypothalamiques sont capables d'émettre des potentiels d'actiondéclencheurs de la libération d'hormones déversées dans le sang, l' hormone libérée est la GnRH.Elle induit la libération de LH et FSH. Comme chez l’homme la GnRH est sécrétée sous l’influencede stimulus d’origine interne ou externe.

Le cerveau dispose donc de récepteurs aux hormones ovariennes qui lui permettent decontrôler les taux de ces hormones dans le sang et ainsi de les réguler.

D’autre part, la position de l'hypothalamus à la base de l'encéphale le place au carrefour d'ungrand nombre d'informations transmises sur le système nerveux et hormonal et explique lesnombreuses influences externes (facteurs de l'environnement) pouvant modifier le fonctionnementde la reproduction des mammifères.

4.3.3.2 Contrôle par l'ovaire

A ce contrôle du haut (centres nerveux) vers le bas (organes assurant la fonction) s’ajoute uncontrôle du bas vers le haut. Nous pouvons donc parler de rétroaction. Le caractère cyclique de lasécrétion des hormones hypophysaires est lié à des rétroactions entre ovaire et complexehypothalamo-hypophysaire .

Le complexe hypothalamo-hypophysaire détermine et règle de façon cyclique, de la puberté àla ménopause, la sécrétion des hormones ovariennes, ce qui a pour conséquence le fonctionnementcyclique des organes cibles de ces hormones. Cette coordination aboutit à réunir les conditionsoptimales d'une fécondation et d'une nidation.

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Influences externes

- phase lutéale, oestradiol + progestérone

+ milieu de cycle, oestradiol fort

- début de cycle, oestradiol faible

Hormones ovariennes

HYPOPHYSEGn-RH

HYPOTHALAMUS Appareil reproducteur

OVAIREFSH-LH

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4.4 Le déroulement de la grossesse

4.4.1 Activité sexuelle et grossesse Des facteurs internes influencent l'activité sexuelle humaine. L'activité

sexuelle procure un plaisir lié à l'activation d'un ensemble de neurones appelésystème de récompense. Cet ensemble de neurones est activé dans certainescirconstances, assurant ainsi le renforcement des comportements adaptés à lasurvie de l'individu ou de l'espèce .

Le système de récompense utilise des neurones utilisant commeneurotransmetteur la Dopamine.

Les drogues de type morphine/héroïne ... se fixent sur certains neurones du système de récompense,augmentant ainsi la quantité de dopamine agissant.

4.4.2 Mise en place de la grossesse En cas de rapport sexuel pendant la période entourant

l'ovulation, les spermatozoïdes vont remonter en direction de la trompe.La fécondation (fusion d'un spermatozoïde et d'un ovule) a lieudans le tiers supérieur des trompes et n'est possible que pendant unebrève période après l'ovulation. . Elle conduit à la formationd'une cellule-œuf dans la trompe.

La cellule-œuf descend le long de la trompe jusqu'à l'utérus. Ellese fixe à la paroi de l'utérus qu'elle creuse jusqu'à trouver desvaisseaux sanguins (nidation). L'embryon réalise ensuite tous leséchanges dont il a besoin avec le sang de sa mère (respiration, nutrition…) à travers le placenta.

Après fécondation et nidation, la progestérone est indispensable au maintien de la muqueuseutérine. La sécrétion de l'hormone HCG par le tout jeune embryon permet la poursuite de l'activité ducorps jaune et, par conséquent, la sécrétion de progestérone au début de la grossesse.

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Le schéma ci-contre est illustratif, il n'est

pas à savoir.

Lieux d'action des principales drogues

sur un neurone à dopamine.

Zones du cerveau activées lors de

sensations de plaisir.

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4.4.3 Le début du développementLes 2 premiers mois du développement (période de l'embryon) permettent la mise en place des

organes externes caractéristiques de l'espèce humaine et aboutissent à un fœtus. Celui-ci se développeradans les 7 mois suivants avec augmentation de taille et mise en place ou finition de tous les organes.

Dès sa fixation, l'embryon libère une hormone, l' HCG, qui diffuse dans le sang de sa mère et va sefixer sur l'ovaire. Elle provoque le maintien de la synthèse de progestérone, donc le maintien de la paroide l'utérus, évite donc les règles et le décrochage de l'embryon avec la paroi.

4.4.4 Le suivi de la grossessePendant toute la grossesse, la femme et l'embryon (ou le fœtus ) sont médicalement surveillés

grâce à différents moyens d'investigation (analyses sanguines, échographies. Si des doutes apparaissent,amniocentèse ou choriocentèse sont réalisées pour dépister une anomalie grave du fœtus sur caryotype).

Dans le cas de la détection d’une anomalie grave, diverses mesures sont mises en œuvre quipeuvent aller jusqu'à proposer une interruption volontaire de grossesse (IVG) thérapeutique.

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Caryotype montrant une trisomie 21

Echographie

Amniocentèse

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4.5 Le contrôle de la procréation 4.5.1 Empêcher la rencontre des gamètes, la contraception :

4.5.1.1 Bloquer l'ovulation: la pilule anticonceptionnelle (contraceptive):L’absorption d’œstrogènes associés à de la progestérone (ou de molécules de formes voisines)

dans la première partie du cycle empêche par rétroaction négative le pic de LH (blocage del'hypophyse). La décharge ovulante n’ayant pas lieu, aucun ovule n’est libéré, la fécondation estimpossible. Selon les pilules une action peut également avoir lieu sur la paroi utérine (nidation) etsur le liquide cervical (fécondation). Cette pluralité d’actions explique probablement l’efficacité dela pilule anticonceptionnelle.

La contraception hormonale masculine est encore à l'état de recherche.

4.5.1.2 La pilule contraceptive d'urgence (pilule du lendemain) :

La pilule contraceptive d'urgence, administrée avant l'ovulation, a pour effet d'empêcher celle-ci. Une fois que l'ovulation a eu lieu, elle semble bloquer le transport des spermatozoïdes ce quidiminue fortement la probabilité de fécondation.

4.5.1.3 Les autres moyens contraceptifs

Le couple peut utiliser d'autres moyens contraceptifs pour empêcher la rencontre des gamètes,préservatifs, stérilet … .

4.5.2 Bloquer une grossesse en cours, la contragestion : exemple du Ru486Le blocage de l'action de la progestérone par certaines molécules (Ru486) qui se fixent sur les

récepteurs à progestérone, empêche le maintien de la paroi de l'utérus. La muqueuse utérine se détache etcomme lors des règles, elle est éliminée naturellement empêchant ainsi toute poursuite de grossesse(contragestion). Ce type de molécule peut donc être utilisé lors de grossesses non désirées (interruptionvolontaire de grossesse = IVG) ou d'interruption médicale de grossesse (IMG).

4.5.3 Permettre une grossesse en cas de stérilité : la procréationmédicalement assistée (PMA)

4.5.3.1 Des causes de stérilité :L'activité sexuelle peut conduire à des infections particulières, les

infections sexuellement transmissibles (IST), par exemple : Sida,syphilis, gonocoque, chlamydia, hépatite B.

Les IST peuvent être contractées lors d'un rapport sexuel non protégé (sans usagede préservatif) en situation de risque (où le statut respectif des personnes au niveaudes IST est inconnu). Elles peuvent aboutir à une stérilité.

Des problèmes hormonaux peuvent empêcher l’ovulation (absence de pic de LH lié à undysfonctionnement au niveau hypothalamique ou hypophysaire par exemple) ou la nidation(problème lié à la progestérone).

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ICSI

Col de l'utérusPeu apte au passage des spermatozoïdes

Prise d'œstrogènes de synthèse(pilule anticonceptionnelle)

Forte rétroaction négative sur l'hypophyse

Absence de pic de LH

Pas d'ovulation au niveau de l'ovaire

Utérus peu apte à la nidation

Blocage de la procréation

oestrogènes

seuil Evolution normalefaible rétroaction négative

oestrogènes

seuilEvolution avec pilule

forte rétroaction négative

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Remarque : Les IST peuvent avoir des conséquences graves et même conduire à la mort (SIDA et certaines autresmaladies non soignées). Leur propagation au sein de la population peut être évitée par des comportements individuelsadaptés, c'est-à-dire l'usage de préservatif lors de rapports sexuels à risque, le dépistage si un rapport sexuel non protégéà eu lieu.

4.5.3.2 Des moyens de pallier à certaines stérilités

Les techniques de procréation médicalement assistée (PMA) sont utilisées en cas de stérilitéd'au moins un des membres d'un couple.

La stérilité masculine peut amener à réaliser :- une fécondation par injection directe d'un spermatozoïde dans l'ovule (ICSI ).- une insémination artificielle injection de spermatozoïdes dans l'appareil reproducteur féminin

En cas de stérilité féminine, la libération d'ovule peut être contrôlée par l'utilisation des 2hormones hypophysaires FSH et de LH. Les ovules libérés peuvent être aspirés et utilisés pourréaliser une Fécondation in vitro (= (fécondation à l'extérieur du corps = FIV). Les embryonsobtenus sont alors transplantés dans l'utérus féminin pour la suite du développement (ETE).L'ensemble de la technique est appelé FIVETE.

Ces connaissances sur la reproduction associées aux connaissances de génétique posent des problèmes éthiques.

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Principales étapes de la FIVETE

Interventions possibles en procréation médicalement

assistée (PMA)

Noir = naturelVert = PMA

Influences externesHormones

ovariennesHYPOPHYSE

Gn-RHHYPOTHALAMUS Appareil

reproducteurOVAIRE

FSH-LH

Rétroaction

Action

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Conclusion: . L'hypophyse, glande du cerveau, contrôle donc les ovaires par l'intermédiaire d'hormones, FSH et LH.

L'ovaire, à son tour, contrôle l'utérus par d'autres hormones, œstrogènes et progestérone. Cette coordinationhormonale aboutit à réunir les conditions optimales d'une fécondation et d'une nidation.

L'hypophyse est elle même sous le contrôle :- du cerveau, par le biais de l'hypothalamus, et ainsi sous l'influence des conditions externes- de l'ovaire (action en retour = rétroaction de l'ovaire sur l'hypophyse)

Le fonctionnement de l'appareil reproducteur féminin :

La connaissance du fonctionnement de l'appareil reproducteur permet d'en contrôler le fonctionnementque ce soit pour le bloquer ou au contraire l'activer. Ces interventions peuvent, dans certains cas, poser desproblèmes éthiques.

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Féminin - masculin

Table des matières

CHAPITRE 4 FÉMININ - MASCULIN.....................................................................................................1

4.1 Devenir femme ou homme: du sexe génétique au sexe phénotypique..................................................................................14.1.1 déterminisme chromosomique et génétique du sexe...........................................................................................................14.1.2 Déterminisme hormonal du sexe.........................................................................................................................................14.1.3 Les étapes de la différenciation sexuelle.............................................................................................................................24.1.4 la puberté, acquisition du caractère fonctionnel de l'appareil reproducteur........................................................................2

4.2 Régulation du fonctionnement de la reproduction chez l’homme........................................................................................34.2.1 Contrôle de la reproduction par le testicule........................................................................................................................34.2.2 Contrôle du fonctionnement testiculaire.............................................................................................................................34.2.3 Rétrocontrôle sur l’hypophyse/hypothalamus par le testicule............................................................................................4

4.3 Régulation du fonctionnement de la reproduction chez la femme hors grossesse..............................................................54.3.1 L'évolution de l'utérus en cours de cycle............................................................................................................................54.3.2 L'évolution de l'ovaire en cours de cycle............................................................................................................................64.3.3 l'évolution de l'hypophyse en cours de cycle......................................................................................................................7

4.4 Le déroulement de la grossesse................................................................................................................................................84.4.1 Activité sexuelle et grossesse..............................................................................................................................................84.4.2 Mise en place de la grossesse..............................................................................................................................................84.4.3 Le début du développement................................................................................................................................................94.4.4 Le suivi de la grossesse.......................................................................................................................................................9

4.5 Le contrôle de la procréation.................................................................................................................................................104.5.1 Empêcher la rencontre des gamètes, la contraception :....................................................................................................104.5.2 Bloquer une grossesse en cours, la contragestion : exemple du Ru486............................................................................104.5.3 Permettre une grossesse en cas de stérilité : la procréation médicalement assistée (PMA).............................................10

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