Les hormones et la reproduction humaine
Classe 3E, 2006-2007
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Table des matières du chapitre « Les hormones et la reproduction humaine»
0. Objectifs du chapitre ………………………………………………….……………….
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1. Les appareils reproducteurs de l’espèce humaine : un rappel …………..…
3
2. Le système endocrinien ……………………………………………………………… 2.1. Les hormones et leur importance 2.2. Les principales glandes endocrines 2.3. Le fonctionnement hormonal de la reproduction 3. Le cycle menstruel de la femme …………………………………………………..
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3.1. Déroulement du cycle 3.2. Application 4. Choisir d’avoir un enfant ……………………………………………….…………. 4.1. La contraception 4.2. La procréation médicalement assistée 4.3. L’interruption volontaire de grossesse 4.4. Il vous reste des questions ?
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0. Objectifs du chapitre A la fin de ce chapitre, vous devez être capable de : Objectifs de savoir-faire : F1
Identifier les parties des appareils reproducteurs masculin et féminin sur un modèle ou sur un schéma
F2
Localiser les différentes glandes endocrines sur un schéma du corps humain
F3
Raisonner sur un schéma du fonctionnement de l'appareil endocrinien
F4
Indiquer sur un calendrier les différents éléments du cycle féminin (phase folliculaire, phase lutéale, règles, ovulation, ...)
F5
Raisonner sur un schéma du cycle menstruel
F6
Dresser un tableau comparatif des différentes méthodes de contraception
F7
Situer sur un schéma le lieu d'action des différentes méthodes de contraception
F8
Choisir un moyen de contraception fiable et adapté à la situation d'un couple défini
F9
Vous adresser au planning familial en cas de besoin
F10
Imaginer un traitement approprié à une cause de stérilité définie
F11
Faire le lien entre les notions de fécondation, trompes, ovaire, utérus, ovulation, ovocyte, ovule,
zygote, oeuf, embryon, foetus
Objectifs de savoir-être : E1
Vous comporter de manière responsable dans le domaine des relations sexuelles
Objectifs de connaissances : C1
Indiquer les fonctions des différentes parties des appareils reproducteurs masculin et féminin
C2
Définir les termes : spermatozoïde, liquide séminal, sperme, ovocyte, ovule, follicule, corps jaune,
C3
Définir ce qu'on entend par glandes exocrines, glandes endocrines et hormones et donner quelques exemples pour chaque catégorie de glandes
C4
Citer les principales glandes endocrines et grossièrement leur fonction
C5
Citer les hormones de la reproduction pour chaque sexe, la glande productrice, l'organe cible et l'effet de l'hormone.
C6
Expliquer le déroulement d'un cycle féminin et les événements qui se déroulent au niveau de l'hypophyse, de l'ovaire et de l'utérus, de même que les liens entre ces trois niveaux
C7
Mentionner les différentes méthodes de contraception, leur principe, leurs avantages et inconvénients
C8
Définir les termes ovulation, fécondation, règles, menstruation, ovocyte, ovule, zygote, oeuf,
C9
Décrire le déroulement d’une procréation médicalement assistée
corps blanc.
embryon, foetus
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1. Les appareils reproducteurs de l’espèce humaine Î Cette partie permet de répondre aux questions suivantes : a)
Quelles sont les parties de l'appareil génital féminin et quelles sont leurs fonctions ?
b)
Quelles sont les parties de l'appareil génital masculin et quelles sont leurs fonctions ?
c)
Qu'est-ce que le sperme ? Où est-il formé ?
a) L’appareil reproducteur de la femme La formation des ovules, ou ovogenèse, se déroule dans les ovaires. Elle commence chez le fœtus. A la naissance, les ovaires d’une petite fille possèdent un nombre gigantesque d’ovules non matures (vraisemblablement plus d’un million), appelés ovocytes. Ces ovocytes sont entourés de quelques cellules, l'ensemble formant ce qu’on appelle les follicules. Durant l’enfance, le nombre des ovocytes décroît progressivement. Plus de la moitié ont vraisemblablement disparu avent la puberté. Dès cette période, à peu près chaque mois, environ 500 follicules, commencent une activité de croissance. Un seul de ces follicules parvient à maturité (3-4 mois plus tard). Ainsi, de la puberté à la ménopause, chaque femme produit un ovule tous les 28 jours environ. Cet ovule est expulsé par le follicule lors de l’ovulation. C’est le moment où l’ovule quitte l’ovaire et est récupéré par la trompe de Fallope. Le follicule éclaté se transforme alors en corps jaune. Le corps jaune dégénérera ensuite en corps blanc. Cette transformation apparaît après 2 semaines environ s'il n'y a pas de fécondation. S'il y a fécondation, le corps jaune se maintient environ 6 mois. C'est seulement l'entrée du spermatozoïde lors de la fécondation qui déclenchera la reprise de la méiose. Celle-ci s’achève par la formation d’un véritable ovule qui se transforme rapidement en œuf.
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b) L’appareil reproducteur de l’homme Les testicules commencent de se développer dans la cavité abdominale. Normalement, ils descendent dans le scrotum immédiatement avant la naissance. Un testicule resté dans la cavité abdominale ne peut pas produire de spermatozoïdes. A partir de la puberté et jusqu'à la fin de la vie, les testicules produisent par méiose des millions de spermatozoïdes par jour. On estime à 1000 milliards le nombre de spermatozoïdes produit par un homme au cours de sa vie. La production est continue: si les spermatozoïdes ne sont pas éjaculés (300 à 400 millions par éjaculation), ils sont naturellement détruits. Le sperme est composé des spermatozoïdes et du liquide séminal. Ce dernier est formé par les sécrétions des vésicules séminales (60 % du volume total), de la prostate (20 % du volume total), et des glandes de Cowper. Le volume d'un éjaculat est compris entre 3 et 5 ml. La prostate est traversée par l'urètre. Après 50 ou 60 ans, la taille de la prostate tend à augmenter. Elle peut donc comprimer l'urètre et restreindre le flux d'urine. Ce problème rend difficile l'évacuation d'urine et crée un besoin urgent et fréquent de vider la vessie. La rétention d'urine peut provoquer des inflammations. Une intervention chirurgicale est parfois nécessaire pour enlever la partie hypertrophiée de la prostate. Le repli de peau qui entoure la partie terminale du pénis (gland) est le prépuce. Ce repli est rétractile. L'ablation chirurgicale du prépuce est la circoncision. Elle constitue un rite religieux pour les juifs et les musulmans. Elle est parfois nécessaire si l'orifice préputial est trop petit, empêchant la sortie du gland au moment de l'éjaculation. c) Exercices 1. Observer une coupe d’ovaire et réaliser un petit dessin légendé sur une feuille A4 blanche 2. En vous aidant si nécessaire de la littérature (bibliothèque, Internet, …), réaliser sur une feuille A4 blanche un dessin de l’appareil génital de votre sexe. Indiquer des légendes pour les différentes parties. (Attention, l’appareil génital ne se limite pas aux organes externes !) 3. Vrai ou faux ? 1. 2. 3. 4. 5.
Le sperme est le liquide dans lequel baigne les spermatozoïdes Le sperme est un liquide reproducteur Les spermatozoïdes sont formés dans les bourses Les spermatozoïdes sont formés durant toute la vie de l'individu masculin Dans la vie d’une femme la production des cellules reproductrices commence plus tardivement que chez un homme 6. Lors de la fécondation, les spermatozoïdes ne rencontrent pas un véritable ovule. 7. Il y a un espace entre le pavillon des trompes et l’ovaire 8. Les systèmes reproducteur et urinaire de l’espèce humaine sont associés 4. Indiquer …
… le trajet suivi par les cellules sexuelles de la gonade vers l’extérieur.
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2. Le système endocrinien Î Cette partie permet de répondre aux questions suivantes : a)
Qu'est-ce qu'une hormone ? Où est-elle produite ? A quoi sert-elle ?
b)
Comment agissent les différentes hormones réglant les mécanismes de la reproduction?
2.1. Les hormones et leur importance Une hormone (du grec : "exciter") peut-être définie en 4 étapes :
• • • •
Chaque glande endocrine1 produit ses propres hormones, et chaque hormone a des effets spécifiques sur des organes cibles déterminés. Leur concentration dans le sang est toujours faible, bien que les effets puissent être puissants.
Schéma récapitulant le fonctionnement hormonal
1 Il existe une deuxième catégorie de glandes dites exocrines car elles sécrètent leurs substances chimiques (sueur, mucus, salive, larmes, …) dans des conduits qui les transportent à la surface de la peau ou des muqueuses et dans les cavités de divers organes.
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2.2. Les principales glandes endocrines L’ensemble des glandes endocrines forme le système endocrinien (ou système hormonal). Celui-ci est étroitement lié au système nerveux. Ces deux systèmes collaborent à la régulation des processus physiologiques de manière à maintenir un équilibre interne (homéostasie). Compléter le tableau suivant :
Glande Hormone(s) (les numéros se produite(s) réfèrent au schéma cidessus)
Organe cible
Réponse de l'organe cible
1.
Neurhormones
Hypophyse
Stimulation de la glande
2.
Stimulines
Autres glandes endocrines
Stimulation de la glande
3.
Thyroxine (entre autres)
4.
Thymosine
5.
Adrénaline (entre autres)
Système circulatoire (notamment)
Accélération du rythme cardiaque, contraction des vaisseaux périphériques pour augmenter le débit sanguin,...
6.
Insuline et glucagon
Foie (notamment)
Stockage ou libération du glucose, soit régulation du taux de glucose dans le sang.
7.
Oestrogènes et progestérone
Utérus et autres parties du corps
Épaississement de la muqueuse utérine (endomètre) et induction de caractères secondaires
8.
Testostérone
Testicules et autres parties du corps
Stimulation de la spermatogenèse et induction de caractères secondaires
Autres cellules du Contrôle du des processus corps métaboliques. (notamment) Thymus (chez les Stimule la formation et maturation des enfants et lymphocytes T. adolescents)
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2.3. La stimulation des glandes endocrines Les glandes endocrines peuvent être stimulées de 3 façons :
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2.5. Le fonctionnement hormonal de la reproduction La sécrétion des hormones de la reproduction commence à la puberté. Elles jouent un rôle capital dans le fonctionnement des appareils reproducteurs. L’activité endocrine des ovaires et des testicules est contrôlée par des stimuli hormonaux provenant de l’hypophyse. Elle-même répond à des stimulations neurhormonales de l’hypothalamus. Ce fonctionnement est résumé dans le schéma suivant :
Les hormones de la reproduction et leurs fonctions chez la femme : L’hypophyse produit deux hormones agissant sur les ovaires : la FSH (hormone folliculostimulante) qui permet la maturation des follicules et la LH (hormone lutéinisante) qui provoque la transformation du follicule ayant expulsé son ovocyte en corps jaune. Une sécrétion massive de LH est entreprise au milieu du cycle: c'est elle qui déclenche l'ovulation. Dans les ovaires, les follicules sécrètent les oestrogènes responsables du développement (au moment de la puberté) des caractères sexuels secondaires : pilosité pubienne, croissance des glandes mammaires, etc. Ces mêmes oestrogènes agissent sur la paroi de l'utérus (muqueuse utérine), provoquant son épaississement. Le corps jaune quant à lui, sécrète la progestérone qui agit elle aussi sur la muqueuse utérine et bloque la maturation d'un nouveau follicule. Comme nous le détaillerons par la suite, l'appareil génital de la femme est caractérisé par un fonctionnement cyclique. La sécrétion de ces différentes hormones varie selon les périodes du cycle.
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Les hormones de la reproduction et leurs fonctions chez l’homme : Chez l'homme, les sécrétions se font de manière régulière. A cela près, l’appareil génital fonctionne de la même manière que celui de la femme. Les testicules sont stimulés par les deux hormones hypophysaires, LH et FSH. Les testicules produisent la testostérone qui agit en particulier sur les tubes séminifères en activant la spermatogenèse. Elle est aussi responsable du développement des caractères sexuels secondaires (pilosité, voix basse, stature, ...) au moment de la puberté puis de leur maintien chez l'adulte. Questions : 1)
Quelle hormone est responsable du développement des poils sur le poitrail d'un homme ?
2)
Quand la production des hormones sexuelles débute-t-elle ? Comment peut-on s’en rendre compte ?
3)
Pourquoi un castrat ne mue-t-il pas ?
4)
Un homme ne produit pas de spermatozoïdes. Quelle(s) déficience(s) hormonale(s) peut-on envisager ?
5)
Aidez-vous des informations précédentes pour compléter les deux schémas suivants (noms des hormones, noms des organes, effets finals) :
Hormones sexuelles chez la femme
Hormones sexuelles chez l'homme
Cerveau (hypothalamus)
Cerveau (hypothalamus)
Neurohormones
Neurohormones
Hypophyse
Hypophyse
...................
...................
...................
...................
.........................
.........................
...................
...................
...................
.........................
.........................
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3. Le cycle menstruel chez la femme Î Cette partie permet de répondre aux questions suivantes : a)
Quels sont les événements du cycle menstruel ? Quand surviennent-ils ?
b)
Pourquoi ne peut-on pas prévoir le moment de l’ovulation ? Qu’est-ce que la période de fécondité ?
3.1. Déroulement du cycle Comme nous l’avons indiqué précédemment, les hormones sexuelles de la femme sont produites de manière cyclique. Les menstruations (règles) marquent la fin d'un cycle et le début du cycle suivant, d'où le terme de cycle menstruel. Par convention, le premier jour du cycle correspond au premier jour des règles. Un cycle menstruel dure de 20 à 40 jours (28 jours en moyenne) et peut être plus ou moins régulier suivant les femmes. Les cycles menstruels commencent à la puberté et se terminent à la ménopause par épuisement des follicules ovariens. Il est possible de décomposer le cycle menstruel en deux phases séparées par l'ovulation (expulsion d'un ovocyte par un des deux ovaires) : 1. Phase folliculaire (durée plus ou moins variable selon les femmes) 2. Phase lutéale (durée fixe de 13 à 14 jours) Représenter ici un cycle menstruel de manière simplifiée :
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De manière plus détaillée, voici ce qui se passe au cours du cycle :
Production de LH et FSH par l’hypophyse
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Evolution du follicule dans l’ovaire Phase .......................................
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Phase .......................................
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Production d'oestrogènes et progestérone par les ovaires
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Evolution de l'endomètre (ou muqueuse) dans l’utérus Phase .......................................
Phase .......................................
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3.2. Application 1)
Indiquer des légendes pour les GROS numéros du schéma de la page suivante. Toutes les légendes indiquent des PHENOMENES du cycle menstruel dans l’ordre chronologique, par exemple, légende 1 : le follicule produit des œstrogènes qui épaississent la paroi de l’utérus. Vous pouvez vous aider du texte ci-dessous en cas de difficultés : DEROULEMENT DU CYCLE MENSTRUEL Le cycle commence au jour 1 par le début des règles (décollement de la paroi utérine, appelé muqueuse utérine). Dans la première partie du cycle, les cellules du follicule sécrètent des hormones appelées œstrogènes qui agissent sur la base de la muqueuse qui s'épaissit. Parallèlement, le follicule mûrit dans l'ovaire. Au jour 14 (cycle standard de 28 jours), l'ovulation a lieu, c'est à dire que le follicule libère l'ovocyte (ovule non mature). Le follicule ayant perdu son ovocyte se transforme en corps jaune (sa paroi s'épaissit et forme des replis). Durant cette deuxième partie du cycle, le corps jaune sécrète une hormone, la progestérone qui agit à son tour sur la muqueuse qui s'épaissit encore. Si l'ovocyte ne rencontre pas de spermatozoïdes, cas le plus fréquent, le corps jaune cesse de produire la progestérone, ce qui déclenche au jour 28 les règles. La partie supérieure de la muqueuse (riche en vaisseaux sanguins) est éliminée. Seule subsiste la lame basale à partir de laquelle une nouvelle muqueuse s'élaborera dans le cycle suivant qui commence: en effet, le jour 28 de ce cycle est le jour 1 du cycle suivant!
2)
1
Indiquer sur le schéma ci-dessous a) la phase folliculaire b) la phase lutéale c) la périodes des règles (5-8 jours) d) le moment de l’ovulation (cycle théorique de 28 jours) e) la durée de vie des spermatozoïdes (ils peuvent survivre dans les voies génitales a femme jusqu’à 7 jours) f) la durée de vie de l’ovocyte (de 1 à 2 jours) et finalement définissez la notion de période de fécondité et précisez dans ce cas sa durée, son début et sa fin.
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Jours du cycle
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4. Choisir d’avoir un enfant Î Cette partie permet de répondre aux questions suivantes : a)
Quelles sont les différentes méthodes de contraception, comment interviennentelles, quels sont leurs avantages et leurs inconvénients ?
b)
Quelles sont les principales causes de stérilité ? Qu’est-ce qu’une FIVETE et quand a-t-on recourt à cette technique ?
c)
Qu’entend-t-on par IVG ?
4.1. Les méthodes de contraception La contraception n’est pas une préoccupation récente. Il y a 5000 ans, les soldats romains et égyptiens se protégeaient des maladies vénériennes en utilisant des boyaux de mouton en guise de préservatifs. Vers 4000 ans, on utilisait des suppositoires vaginaux (à base d’excrément de crocodile et de pâte de levain) ou des moitiés de fruits placées dans le vagin pour tenter de retenir les spermatozoïdes. Aujourd’hui, les techniques sont évidemment plus sophistiquées. Leur taux d’utilisation varie selon les régions du monde, mais aussi selon l’âge des personnes. Pour chaque méthode, on distingue le taux d’efficacité théorique (instructions scrupuleusement respectées) et le taux d’efficacité pratique soit la réalité tenant compte des préservatifs qui lâchent, des pilules qui s’oublient, des diaphragmes mal posés, …
Tableau extrait de l’Hebdo (18 juillet 1996).
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Vue d’ensemble : Sur le schéma ci-dessous, indiquer à quel moment du processus de conception chaque moyen de contraception agit. Homme
Femme
Production de spermatozoïdes
Production d’ovules
Transport dans les voies génitales
Ovulation
Ejaculation et dépôt dans le vagin de la femme
Déplacement dans les voies génitales de la femme
Transport de l’ovocyte dans la trompe utérine
Union du spermatozoïde et de l’ovule dans la trompe utérine Îoeuf
Première division de l’œuf Îembryon
Implantation dans la muqueuse utérine (6-7e jours)
Tous les organes formés (fin du 2e mois) Îfœtus
naissance Î bébé
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4.2. La procréation médicalement assistée a) Causes de stérilité Ce tableau rassemble quelques causes de stérilité; examinez-le et essayer d'indiquer ce qu'on pourrait faire pour remédier à chacun de ces problèmes.
Cellules sexuelles
Canaux conduisant les cellules sexuelles Malformations
Homme • Absence de spermatozoïdes • Spermatozoïdes de forme Anormale • Spermatozoïdes immobiles • Canaux déférents « bouchés »
Femme • Absence d’ovules
•
Trompes « bouchées » •
Utérus de forme anormale
b) La FIVETE La fécondation in vitro et transfert d'embryons consiste à prélever le ou les ovules dans l'ovaire de la femme, de réaliser la fécondation dans un tube de verre puis de replacer l'embryon formé dans l'utérus, pour qu'il continue son développement. Les étapes sont présentées dans le document ci-contre. Etant donné que le prélèvement d'ovules se fait au cours d'une petite intervention, il n'est pas recommandé de refaire cette opération à chaque désir d'enfants du couple. Si les ovules prélevés sont tous fécondés, les embryons en trop sont congelés et conservés dans de l'azote liquide à 196oC. On pourra donc refaire par la suite un autre transfert d'embryon sans avoir à recommencer tout le cycle. Mais ces embryons posent des problèmes éthiques.
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4.3. L’interruption volontaire de grossesse (IVG) Depuis l’entrée en vigueur, le 1er octobre 2002, de la solution des délais, ont peut distinguer deux situations liées à l’interruption d’une grossesse en cours : •
Durant les 12 premières semaines depuis le début des dernières règles, toute femme peut demander, par écrit, une interruption de grossesse en invoquant une situation de détresse ; l'avis d’un expert n'est plus nécessaire. Le médecin pratiquant l'IVG a différentes obligations, notamment : - il doit s'entretenir lui-même - de manière approfondie - avec la femme enceinte, de la conseiller, de l'informer des risques médicaux de l'intervention et de lui remettre un dossier d'information (art 119 CPS) - il doit remettre ledit dossier d'information contre signature. Il contient la liste des centres de consultation qui offrent gratuitement leurs services, la liste des associations et organismes susceptibles de lui apporter une aide morale ou matérielle, enfin des informations sur les possibilités de faire adopter l'enfant - il doit s'assurer que la femme enceinte âgée de moins de seize ans a bénéficié d'un entretien préalable spécialisé avec un collaborateur ou une collaboratrice du Service de planning familial et/ou de l'Office médico-pédagogique. (source : www.ne.ch)
•
Après la 12e semaine, un avis médical écrit est nécessaire. L’IVG est admise si l’avis médical démontre qu'elle est nécessaire pour écarter le danger d'une atteinte grave à l'intégrité physique ou un état de détresse profonde de la femme enceinte. Les IVG pratiquées après ce délai correspondent, le plus souvent, à des situations où un diagnostic prénatal a mis en évidence une anomalie grave chez le fœtus. Le moment où l’IVG sera pratiquée dépend alors du moment où le diagnostic a été réalisé ; la technique de diagnostic la plus utilisée, l’amniocentèse, ne pouvant être pratiquée qu’à partir de la 15e semaine, les IVG liées à cette technique interviendront le plus rapidement possible dès les résultats connus et la décision prises. La limite médicale ultime semble être le moment où le fœtus est viable ; actuellement, on s’accorde à fixer cette limite à 22 semaines.
Î NE PAS CONFONDRE : IVG et Pilule du lendemain Í La "pilule du lendemain" : une contraception d’urgence Après un rapport sexuel non protégé, elle peut empêcher une grossesse de s'installer. Elle est en vente sans ordonnance en pharmacie. Les effets secondaires sont minimes. De préférence la pilule doit être prise dans les 72 heures, mais elle reste (un peu moins) efficace jusqu'à 5 jours après le rapport. Plus elle est prise rapidement, plus elle est efficace. Avaler les 2 comprimés simultanément ou avec un intervalle de 12 heures. Source : www.svss-uspda.ch
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Sur le schéma ci-dessous, indiquer à quel moment du processus de conception une pilule du lendemain et une IVG agissent. Homme
Femme
Production de spermatozoïdes
Production d’ovules
Transport dans les voies génitales
Ovulation
Ejaculation et dépôt dans le vagin de la femme
Déplacement dans les voies génitales de la femme
Transport de l’ovocyte dans la trompe utérine
Union du spermatozoïde et de l’ovule dans la trompe utérine Îoeuf
Première division de l’œuf Îembryon
Implantation dans la muqueuse utérine (6-7e jours)
Tous les organes formés (fin du 2e mois) Îfœtus
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4.4. Il vous reste des questions … Î www.ciao.ch Le site d’info des adolescents « Tout ce que tu as toujours voulu savoir sur… » Des professionnels répondent aux questions posées de manière anonyme. Î www.svss-uspda.ch Un site très informatif sur l’IVG et sur ce qu’il faut faire en cas d’incertitude suite à des rapports sexuels non protégés ou de suspicion de grossesse. Î contacter le Service du planning familial (032 / 324 24 15) auquel nous ferons une visite en début de 2e année.