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DAEU- Cours Sciences de la Nature & de la Vie- Marc Cantaloube pitre 2 : régulation des
cycles sexuels chez la femme

I – l'aspect de certains organes varie avec le temps
1- Observations directes 2- Observations microscopiques 3- Interactions entre ces organes
II – Mise en évidence de l'activité d'hormones ovariennes
1- Comparaison entre cycle ovarien et taux de progestérone et d'oestrogènes 2- Comparaison entre taux de progestérone/oestrogènes et aspect de l'utérus III- Régulation d'ordre supérieur : le rôle du complexe
Hypothalamo/hypophysaire
1- Courbes d'évolution de deux hormones : LH et FSH
2- Relation anatomique entre hypothalamus et hypophyse – la
GnRH
3- Relation entre hypothalamus/hypophyse et ovaires : les
rétrocontrôles.

IV) – Applications médicales des connaissances en reproduction humaine

1- Contraception et contragestion 2- La procréation médicalement assistée.

DAEU- Cours Sciences de la Nature & de la Vie- Marc Cantaloube I – l'aspect de certains organes varie avec le temps
1- Observations directes L'observation simple de certains paramètres féminins permet de mettre en évidence un fonctionnement
cyclique de la femme avec une périodicité de 28 jours :
- Les règles ou menstruations se manifestent par des saignements provoqués par le renouvellement
périodique de la paroi interne de l'utérus (voir 2°).
- Le col de l'utérus secrète une
glaire, la glaire cervicale, qui
est évacuée sous forme de
secrétions vaginales. L'aspect
de cette glaire et donc des pertes
observables varient également
au cours du cycle : pertes plus
fluides au moment de
l'ovulation, pertes plus épaisses
en dehors de cette période.
Figure 2: glaire cervicale hors
Figure 1 : glaire cervicale en période
période d'ovulation
d'ovulation
- La température corporelle
varie également de manière cyclique comme le montre la Figure 3 : évolution de la température corporelle au cours du cycle de la femme
2- Observations microscopiques Certains organes de l'appareil génital de la femme, notamment les ovaires et l'utérus
suivent une évolution cyclique dans leur structure même, évolution qui peut être
caractérisée par l'observation microscopique de ces structures.

DAEU- Cours Sciences de la Nature & de la Vie- Marc Cantaloube - Comme nous l'avons décrit dans le chapitre précédent, l'ovaire contient des follicules qui évoluent selon
des cycles de 28 jours : en début de cycle, un follicule primaire se développe en follicule secondaire puis
tertiaire puis cavitaire et en 14 jours aboutit à un follicule mûr qui « explose » en libérant l'ovocyte au
moment de l'ovulation. Cette première partie du cycle est appelée phase folliculaire. La cavité laissée après
l'ovulation est alors comblée par des cellules qui forment le corps jaune. Puis ce corps jaune régresse lors
de la deuxième partie du cycle, du jour 14 au jour 28. Cette phase est appelée phase lutéinique ou lutéale.
Du jour 1 au jour 14 Figure 4 : coupe d'ovaire montrant des
follicules à différents stades
Du jour 14 au jour 28 - L'utérus peut être considéré
comme un « muscle creux » puisqu'il
est formé d'une couche interne
appelée endomètre entourée par une
couche musculaire ou myomètre.
C'est essentiellement l'endomètre qui
évolue de manière cyclique. Au cours
du cycle, son épaisseur augmente
considérablement et il s'y forme de
nombreux replis : c'est la dentelle
utérine. La vascularisation de cette
couche devient également plus
importante : en fait, l'endomètre se Figure 6 : coupe longitudinale d'utérus (schéma)
prépare à recevoir un éventuel
embryon dans le cas où il se serait
produit une fécondation après le
14ème jour. Si aucun embryon ne
s'implante, l'endomètre se détache et
est évacué par le vagin avec les
saignements qui en résultent : ce sont
les règles ou menstruations qui
déterminent le premier jour du cycle.
Ainsi, à chaque cycle, l'utérus se dote
d'un endomètre « neuf », propre à
accueillir un embryon.
Figure 5 : coupes d'utérus en phase folliculaire (à gauche)
et en phase lutéale (à droite)

DAEU- Cours Sciences de la Nature & de la Vie- Marc Cantaloube 3- Interactions entre ces organes Afin de mettre en évidence les relations qui existent entre les principaux organes qui régissent les cycles sexuels chez la femme, on réalise les expériences suivantes chez la souris (on admettra que la régulation des cycles est la même chez la souris et chez la femme). témoin adulte
prépubère
Activité cyclique de Appareil génital l'appareil génital juvénile, absence (ovaires + utérus). Expériences résultats
Expériences résultats
L'appareil génital reste juvénile, les ablation de l'utérus développent pas l'antéhypophyse Atrophie de la paroi utérine, arrêt des ovaires, ovulation, ablation des deux ovaires développement de d'antéhypophyse cyclique de l'utérus ovariectomie + greffe d'un ovaire Atrophie des ovaires et arrêt de leur activité cyclique ablation de l'antéhypophyse DAEU- Cours Sciences de la Nature & de la Vie- Marc Cantaloube Question : après avoir tiré une conclusion simple pour chacun des résultats observés,
compléter le schéma ci-dessous à l'aide des termes suivants :
antéhypophyse – voie hormonale – utérus – ovaire – activité cyclique –
puberté
.……….
…………………………………. …………………………………… Ce schéma de fonctionnement nous montre que des hormones interviennent et permettent le fonctionnement cyclique de la femme. Les questions qui se posent alors sont de savoir quelles sont ces hormones et comment agissent-elles ? DAEU- Cours Sciences de la Nature & de la Vie- Marc Cantaloube II – Mise en évidence de l'activité d'hormones ovariennes
1- Comparaison entre cycle ovarien et taux de progestérone et Le document ci-dessous montre l'évolution de la concentration de deux hormones, oestrogènes et
progestérone, et en parallèle, l'évolution des structures ovariennes, follicules et corps jaune.
Concentration plasmatique (U.A.) Phase folliculaire
Phase lutéinique
On constate que la quantité d'oestrogènes produite augmente avec la croissance du follicule ovarien : on en
déduit que c'est le follicule qui produit les oestrogènes. Ce sont les cellules folliculaires et les cellules de
la thèque qui fabriquent ces hormones.
De même, on constate que la quantité de progestérone est proportionnelle au développement du corps
jaune : on en déduit que ce sont les cellules du corps jaune qui fabriquent la progestérone
follicule
Corps jaune
DAEU- Cours Sciences de la Nature & de la Vie- Marc Cantaloube 2- Comparaison entre taux de progestérone/oestrogènes et aspect de l'utérus Concentration plasmatique (U.A.) Phase folliculaire
Phase lutéinique
En comparant l'évolution de la quantité d'hormones produites par l'ovaire et l'aspect de la muqueuse utérine,
on constate qu'au cours de la phase folliculaire, plus la quantité d'oestrogènes augmente, plus l'épaisseur de
l'endomètre est importante : on peut donc en déduire que ce sont les oestrogènes qui stimulent cette
croissance de l'endomètre. Pendant la phase folliculaire, la présence d'oestrogènes mais surtout l'apparition
de la progestérone fabriquée par le corps jaune provoquent la dentellisation et l'augmentation de la
vascularisation de cet endomètre.
En fin de cycle, et dans le cas où il n'y a pas d'implantation d'un embryon, la muqueuse gonflée se détache et
est évacuée par la voie génitale, avec les saignements associés, sous forme de règles ou menstruations.
Ainsi, le cycle de l'endomètre utérin est réglé par les hormones ovariennes, oestrogènes et progestérone.
follicule
Corps jaune
DAEU- Cours Sciences de la Nature & de la Vie- Marc Cantaloube Définition générale d'une hormone : une hormone est une substance produite par un organe appelé
glande endocrine, et qui agit à distance par voie sanguine sur un ou d'autres organes appelés organes
cibles, entraînant une réaction spécifique.
Ici, la glande endocrine est l'ovaire, les hormones sont les oestrogènes et la progestérone, l'organe cible est l'utérus et les réactions spécifiques sont l'épaississement, la dentellisation et la vascularisation de l'endomètre. III- Régulation d'ordre supérieur : le rôle du complexe
1- Courbes d'évolution de deux hormones : LH et FSH La figure 7 montre la disposition de l'hypophyse, petite glande
accrochée à la base du cerveau au niveau d'une zone appelée
hypothalamus (HTH). Elle est constituée de deux parties, un
lobe antérieur (LA) et un lobe postérieur (LP). Seul le lobe
antérieur ou antéhypophyse a une activité dans le contrôle des
cycles sexuels.
L'hypophyse produit deux hormones sexuelles, la FSH
(follicule stimulating hormon) et la LH (Luteinizing
hormon)
L'évolution de leur concentration plasmatique (voir ci-dessous)
montre qu'elles sont produites de manière cyclique et que donc
elles doivent intervenir dans la régulation des cycles sexuels. Figure 7 : situation de l'hypophyse à la base du cerveau
plasmatiques (UA) Les taux de LH et de FSH produites sont donc relativement constants au cours du cycle, hormis le 14ème jour au cours duquel se produisent deux pics de libération d'hormones par l'hypophyse :
un pic de FSH et surtout un pic de LH. C'est ce pic de LH, qui en agissant sur le follicule mûr,
est à l'origine de l'ovulation. La FSH est une hormone qui agit sur l'ovaire et qui provoque la
croissance du follicule au cours de la première partie du cycle. La LH entraîne la formation du corps jaune. LH et FSH sont donc deux hormones hypophysaires qui stimulent les ovaires : elle sont qualifiées de gonadostimulines.
DAEU- Cours Sciences de la Nature & de la Vie- Marc Cantaloube 2- Relation anatomique entre hypothalamus et hypophyse – la Comme nous l'avons observé précédemment, l'hypophyse
est reliée au cerveau au niveau d'une z hypothal amus. Cette liaison
est établi e d'un point de vue
onnel par deux types de communications : des cellules nerveuses de l'hypothalamus (neurones) et des vaisseaux sanguins (voir figure 8). Figure 8 : relations nerveuses et vasculaires entre hypothalamus et hypophyse
Ici encore la communication entre ces deux organes s'établit par liaison sanguine : les neurones de l'hypothalamus fabriquent une molécule et la libèrent dans le sang : c'est donc une neuro-hormone qui a
été baptisée GnRH (gonadostimulin releasig hormon). En empruntant les capillaires sanguins, la GnRH
va aller stimuler les cellules glandulaires de l'hypophyse qui en réponse vont fabriquer de la FSH et de la
LH à destination des ovaires.
On voit donc que les différents organes qui interviennent dans la régulation des cycles sexuels
communiquent entre eux par voie hormonale et qu'il y a plusieurs niveaux de contrôles : d'abord
l'hypothalamus qui contrôle l'hypophyse, puis l'hypophyse qui contrôle les ovaires et enfin les ovaires qui
contrôlent l'utérus.
hypophyse
DAEU- Cours Sciences de la Nature & de la Vie- Marc Cantaloube 3- Relation entre hypothalamus/hypophyse et les ovaires : les rétrocontrôles. L'ablation des ovaires chez une femelle de Mammifère provoque rapidement l'augmentation de la production
de LH au niveau de l'hypophyse : cette observation indique donc que lorsque les ovaires sont en place, ils
freinent cette synthèse de LH.
Ainsi, l'hypophyse contrôle les ovaires, mais en retour les ovaires contrôlent aussi l'hypophyse : ce
mécanisme est appelé rétrocontrôle (feed back en anglais).
Principe des rétrocontrôles ovariens :
- Au cours de la première phase du cycle, l'hypophyse, avec la FSH provoque la croissance du follicule ovarien. Ce follicule, en grossissant, secrète de plus en plus d'oestrogènes qui vont alors agir en retour sur l'hypophyse et ainsi freiner la synthèse de FSH et de LH : c'est le rétrocontrôle négatif des
oestrogènes sur le complexe hypothalamo/hypophysaire.
- Vers le 13ème jour du cycle, le follicule est mûr et libère donc une grande quantité d'oestrogènes. Or, à forte concentration, les oestrogènes inversent leur effet sur l'hypophyse et la stimulent : c'est le rétrocontrôle positif des oestrogènes qui provoque alors le pic de LH du 14ème jour qui lui-même est
responsable de l'ovulation
- Après l'ovulation, le follicule n'existe plus et donc la production d'oestrogènes diminue. Mais le corps jaune est alors stimulé par la LH et se met à produire de la progestérone. Cette seconde hormone ovarienne agit elle aussi en rétrocontrôle négatif sur l'hypophyse et permet de maintenir les taux de FSH et de LH assez bas au cours de la deuxième phase du cycle : c'est le rétrocontrôle négatif par la
Complexe
hypothalamo
positif ou négatif oestrogènes
DAEU- Cours Sciences de la Nature & de la Vie- Marc Cantaloube Il est maintenant possible d'établir un schéma final qui résume les interactions hormonales entre
les organes impliqués au cours des cycles sexuels chez la femme.


hypothalamus

hypophyse
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Ce fonctionnement cyclique de la femme sous contrôle hormonal se réalise depuis la puberté jusqu'à la
ménopause. A la ménopause, le vieillissement de l'ovaire et donc la réduction de la production d'oestrogènes
et de progestérone ne permettent plus les rétrocontrôles sur le complexe hypothalamo/hypophysaire et
provoquent donc l'arrêt des cycles.
Les cycles s'arrêtent aussi, mais de manière transitoire, pendant 9 mois, au cours de la grossesse : s'il y a
fécondation et nidation, le corps jaune de l'ovaire ne se résorbe pas en fin de cycle et continue donc à secréter
de la progestérone, ce qui maintient la muqueuse utérine dans laquelle est implanté l'embryon. Cette
modification du fonctionnement ovarien associée à la production d'une hormone placentaire, la HCG,
entraîne l'arrêt des cycles.
La HCG, témoin de la présence d'un placenta est la substance détectée dans les urines ou par prise de sang
lorsqu'un test de grossesse est effectué.


Figure 9 : un test de grossesse
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IV) – Applications médicales des connaissances en reproduction humaine
Les connaissances sur les mécanismes biologiques associés à la reproduction permettent à l'espèce humaine de
contrôler cette reproduction et donc de dissocier procréation et sexualité. Ce contrôle peut se faire avec deux
objectifs opposés : soit éviter d'avoir un enfant, soit en faire un alors même que le couple est stérile.
1- Contraception et contragestion
La contraception consiste à empêcher qu'il y ait contact entre ovocyte et spermatozoïdes donc fécondation.
Elle utilise des procédés qui doivent être réversibles, contrairement à la stérilisation qui est elle par définition
irréversible. Les principaux moyens de contraception utilisés sont résumés dans le tableau ci-dessous.
Procédé utilisé
principe
Moyens « psychologiques »
Pas de rapports sexuels Difficilement réalisable coït interrompu Retrait avant éjaculation Présente beaucoup de risques de retrait trop tardif Moyens d'observation
Repérage de la période Efficace si les cycles sont d'ovulation soit avec la réguliers mais contraignant courbe de températures soit glaire cervicale avec l'aspect de la glaire la fluidité de la glaire est difficilement quantifiable Moyens mécaniques
préservatif masculin Empêche le passage des spz Très efficace si bien utilisé Seule protection contre le VIH préservatif féminin Empêche le passage des spz Efficace mais difficile Empêche le passage des spz Efficace mais pose délicate et emploi avec des spermicides dispositif intra-utérin Toxique pour les spz et Efficace, peu contraignant empêche la nidation pour la femme. Risques de stérilité Moyens chimiques
pilules contraceptives Comprimés d'oestrogènes Très efficace si la prise est et/ou de progestérone qui régulière. Quelques contre- empêchent le pic de LH donc indications (problèmes cardio- Substances mises dans le Peu efficaces si utilisés seuls vagin et qui tuent les spz DAEU- Cours Sciences de la Nature & de la Vie- Marc Cantaloube
La contragestion empêche l'implantation de l'embryon dans la paroi utérine. Elle n'empêche donc pas la
fécondation et en cela peut être considérée comme une forme d'avortement. Deux molécules sont actuellement
utilisées : le RU486 et la « pilule du lendemain »
Le RU486 appelé aussi « pilule avortive »
fonctionne comme un anti-progestérone : il
empêche la progestérone d'agir sur la paroi de l'utérus en fin de cycle. Donc, s'il se produit une nidation, l'embryon sera évacué avec la paroi de l'utérus qui ne sera alors plus propre à l'accueillir. Figure 10: le RU486, un moyen de contragestion discuté.
La « pil ule du lendemain » : il s'agit d'hormones féminines
(oestrogènes et/ou progestérone fortement dosées) à prendre en comprimés dans les 72 heures qui suivent une relation sexuelle non protégée ou un "accident de contraception". La pilule du lendemain empêche l'œuf fécondé de s'implanter dans l'utérus. Par contre elle ne peut pas arrêter une grossesse déjà implantée. La contraception orale d'urgence est d'autant plus efficace qu'elle est prise le plus tôt possible après la relation non protégée. Cependant on peut la prendre jusqu'à 5 Figure 11: la pilule du lendemain
jours après cette relation, même si l'efficacité diminue rapidement après les premières 24 heures. Certaines versions sont à prendre en deux fois et d'autres plus récentes ne se font qu'en une seule prise. DAEU- Cours Sciences de la Nature & de la Vie- Marc Cantaloube 2- La procréation médicalement assistée. Dans des cas de stérilités
expliquées (trompes bouchées par exemple) ou inexpliquées, le couple peut avoir recours à la procréation médicalement
assistée ou PMA. La principale
méthode est la FIVETE :
fécondation in-vitro et
transfert d'embryon.
La première étape est la stimulation hormonale de la femme afin de lui faire produire simultanément plusieurs ovocytes. Ces ovocytes sont ensuite aspirés au niveau des ovaires puis mis dans un tube. Ils sont alors mis en contact avec les spermatozoïdes du donneur afin de réaliser une ou plusieurs fécondations in-vitro. La dernière étape consiste à transférer le ou les embryons dans l'utérus de la mère (figure Figure 12 : les étapes de la fécondation in-vitro
L'ICSI ou intracytoplasmic spermatozoïd
injection est une version plus récente de FIVETE
au cours de laquelle un seul spermatozoïde est
directement injecté dans l'ovocyte
Figure 14 : ICSI, injection d'un spermatozoïde
Figure 13 : ICSI, procédé manipulatoire

Source: http://mcdubysvt.free.fr/DAEU/cycles%20sexuels.pdf