Physiologie de reproduction

Physiologie de reproduction

I) Appareil génital féminin

Il comprend :
  • Les ovaires (gonades féminines)
  • Le tractus génital
  • Trompes utérines
  • Utérus
  • Vagin
  • Organes génitaux externes
  • La glande mammaire

I. Ovaires
Deux ovaires qui libèrent les ovocytes et sécrétion des hormones stéroïdes sexuelles.
Unité morphologique : follicule ovarien
Deux phases dans un cycle :
phase folliculaire avant ovulation : maturation d’un follicule
phase de préparation à la nidation éventuelle : phase lutéale avec mise en place d’une glande endocrine
temporaire : le corps jaune ou corps progestatif.

A. Anatomie macroscopique
Deux ovaires droit et gauche situés dans la cavité pelvienne Ont une forme ovoïde, 4 cm x 2 cm Coiffé par le pavillon de la trompe.

B. Anatomie microscopique
Entouré par un épithélium formé d’une seule couche de cellules cubiques
Directement en dessous : stroma conjonctif dense = albuginée
Puis stroma conjonctif contenant les follicules (ovocytes + cellules folliculaires) : corticale
Au centre tissu conjonctif lâche très vascularisé (artères et veines tortueuses qui irriguent le cortex) : médullaire
Les cellules du hile ou cellules de Berger, regroupées en amas, sont identiques aux cellules de Leydig du testicule.

Les ovocytes apparaissent pendant la vie embryonnaire sous la forme d’ovogonies qui se divisent par division mitotique (1 million). Un grand nombre dégénèrent avant la naissance. A la puberté, environ 400 000 bloqués en prophase de première division méiotique. 300 à 400 arriveront à maturation.

C. Follicules ovariens

1. Follicules évolutifs
Chaque follicule ovarien est formé d’un ovocyte entouré de cellules épithéliales :
les cellules folliculaires puis de cellules issues du stroma ovarien : les thèques.
Entre les cellules folliculaires et le stroma : une lame basale appelée membrane de Slavjanski

* Follicule primordial (35 micromètre de diamètre) : les cellules folliculaires forment une couronne de cellules aplaties qui entourent l’ovocyte
• Le stock de follicules primordiaux est constitué dès la fin du 7e mois de vie intra-utérine (environ 106)
• L’ovocyte d’un follicule primordial est bloqué en prophase de 1ère division méiotique (-> ovocyte I)
• Ovocyte : grande cellule de 32 micromètres de diamètre avec un noyau volumineux et un nucléole
• Seulement 300 à 400 des follicules primordiaux deviendront des follicules ovulatoires

* Follicule primaire (environ 45 micromètre de diamètre) : les cellules folliculaires forment une seule couche de cellules cubiques.
A partir de la puberté, la secrétion de FSH et de LH par l’antéhypophyse stimule le développement des follicules évolutifs. A chaque cycle, plusieurs follicules primaires entrent dans une phase de croissance.

• La membrane de Slavjanski devient visible
• La zone pellucide se met en place (membrane glycoprotéique,- PAS positive - qui entoure l’ovocyte)
• L’ovocyte est toujours en prophase de 1ère division méiotique

* Follicule secondaire (50 à 180 micromètres de diamètre) : Les cellules folliculaires se sont multipliées pour former 4 à 5 couches de cellules qui constituent la granulosa
• L’ovocyte est toujours en prophase de 1ère division
méiotique
• Les cellules de la granulosa sont associées entre elles par des jonctions communicantes (gap junction)
• Les cellules du stroma ovarien
s’individualisent en deux couches : les thèques interne et externe
o La thèque interne, très vascularisée est formée de cellules ayant les caractéristiques des cellules élaborant des hormones stéroïdes
o La thèque externe est une couche formée de cellules stromales

* Follicule antral (environ 5 mm de diamètre) : une cavité apparaît au sein de la granulosa : des espaces remplis de liquide apparaissent entre les cellules de la granulosa puis convergent pour former une cavité
unique : l’antrum.
o Le liquide folliculaire de l’antrum est un transsudat du plasma sanguin
o Il contient une concentration plus élevée d’hormones stéroïdes et d’hormones gonadotropes.

* Follicule mature préovulatoire ou follicule de De Graaf (20 mm) :
• L’ovocyte est entouré par une seule assise de cellules de la granulosa : la corona radiata
• L’ovocyte et la corona radiata sont reliés au reste de la granulosa par le cumulus oophorus
• L’ensemble fait saillie dans l’antrum
• La thèque interne contient des amas de cellules à sécrétion stéroïde (morphologie caractéristique : REL,
mitochondries à crêtes tubulaires, goutelettes lipidiques) -> stéroïdes androgènes qui sont convertis en oestradiol par les cellules folliculaires.

2. Maturation de l’ovocyte et ovulation
La maturation qui conduit à un follicule mûr se déroule sur trois cycles menstruels avec cinq à six follicules antraux mais un seul follicule aboutira à l’ovulation (follicule dominant = sensibilité accrue à FSH et récepteurs à LH + toxicité pour les autres follicules). Il est recruté à la fin de la phase lutéale du cycle précédent.
Décharge de FSH et LH au milieu du cycle -> modification du follicule qui fait saillie à la surface de l’ovaire
• Sécrétion de progestérone par les cellules de la granulosa
• Disparition des jonctions communicantes entre les cellules de la granulosa
• Reprise de la méiose -> ovocyte II en métaphase de 2ème division (la 2ème division méiotique se terminera après la fécondation)
• Expulsion du premier globule polaire
• Maturation cytoplasmique (organites plus nombreux ; apparition du facteur de décondensation de la chromatine du spermatozoïde, facteur de prévention de la polyspermie,…)
• Modification biochimique de la membrane pellucide où pourront se fixer de façon spécifique des spermatozoïdes
• Dissociation des cellules du cumulus grâce à l’acide hyaluronique secrété par le cumulus -> libération de l’ovocyte dans la cavité antrale
• Ovulation (36 H après pic de LH) : rupture du follicule mûr (prostaglandines sécrétées par granulosa) avec expulsion de l’ovocyte entouré des cellules de la corona radiata hors de l’ovaire

3. Follicules involutifs
La plupart des follicules subissent une involution : atrésie folliculaire.
• stades pré-antraux et antraux
• concerne 90% des follicules
• intense après la naissance, pendant la puberté et pendant la gestation
• disparition des ovocytes (pycnose nucléaire, surcharge lipidique)
• Plusieurs types de follicules involutifs : dégénératif, hémorragique, thécogène (gardent une activité endocrine)

D. Corps progestatif et gestatif
C’est le follicule mûr qui a expulsé son ovocyte
• Les capillaires de la thèques interne envahissent la granulosa -> hémorragie qui forme le coagulum central
• Les cellules de la granulosa deviennent des cellules lutéales (aspect des cellules qui synthétisent des hormones stéroïdes : progestérone)
• Les cellules de la thèque interne forment des cordons qui pénètrent en périphérie de la granulosa (synthèse de stéroïdes : oestradiol)
En fin de cycle, l’oestradiol -> prostaglandines -> lyse du corps progestatif
(phagocytose des cellules par macrophages -> tissu conjonctif cicatriciel : corpus albicans)
Si fécondation corps progestatif -> corps gestatif sous l’influence des hormones gonadotropes secrétées par le placenta. Il assure pendant le premier trimestre la source principale des hormones stéroïdes de la grossesse.

4. Cytophysiologie

L’activité cyclique de l’ovaire dépend de deux hormones hypophysaires : FSH
(hormone folliculo-stimulante) et LH (hormone lutéinisante).
FSH -> prolifération des cellules de la granulosa qui acquièrent des récepteurs à LH
activation d’une enzyme qui permet la transformation des stéroïdes (androgènes) élaborés par la thèque interne en oestradiol
oestradiol -> rétroaction sur hormones hypothalamo-hypophysaires
secrétion d’un pic de LH
ovulation
diminution de la synthèse d’oestradiol par les cellules de la granulosa augmentation de la synthèse de progestérone
transformation du follicule postovulatoire en corps jaune

II. Tractus génital

Ce tractus présente des variations morphologiques, cycliques, hormono dépendantes de la puberté à la ménopause.

A. Trompe utérine
Ce sont deux conduits musculo membraneux d’environ 12 cm de long composé de quatre portions :
• Le pavillon, évasé hérissé de franges situé au dessous de l’ovaire
• L’ampoule, dilatée fait suite au pavillon
• L’isthme, partie moyenne
• Le segment intra-mural ou partie intersticielle, située dans l’épaisseur de la paroi utérine.

Structure histologique :
Trois tuniques :

• Muqueuse : lumière irrégulière et découpée bordée par épithélium cylindrique simple composé de deux types cellulaires :
o les cellules ciliées, plus nombreuses pendant la période ovulatoire et dont les battements varient selon phase du cycle
o les cellules sécrétrices, glandulaires dites intercalaires quand ont un aspect étroit faisant saillie dans la lumière : synthèse de grains de secrétion en 1ère phase de cycle puis excrétion pendant 2ème phase
o Sous l’épithélium : lame basale puis chorion formé de tissu conjonctif lâche vascularisé

• Musculeuse : deux couches de cellules musculaires lisses : couche interne circulaire, couche externe longitudinale.
o Est très épaisse au niveau de l’isthme.
o Est très richement vascularisée ; au moment ovulation, dilatation vasculaire -> rigidité et rapprochement de l’ovaire
o Péristaltisme varie selon phase du cycle : mouvements actifs pendant ovulation

• Séreuse : tissu conjonctif revêtu par séreuse péritonéale.

Fonction :
• Acheminement de l’œuf vers l’utérus grâce aux mouvements ciliaires
et aux contractions de la musculeuse
• Nutrition de l’œuf par sécrétion des cellules glandulaires
• Migration et survie des spermatozoïdes depuis la cavité utérine jusqu’au lieu de la fécondation.
* Accumulation dans région isthmo-ampullaire

* Augmentation de la mobilité

* Modification de la membrane plasmique

B. Utérus
Organe musculaire creux médian (7 cm de long, 4 cm de large, légèrement aplati d’avant en arrière) composé d’une portion dilatée : le corps dont la partie supérieure forme le fond et d’une partie cylindrique l’isthme en continuité avec le col qui s’ouvre dans le vagin.

Structure histologique :
Muqueuse : endomètre
• Epithélium cylindrique composé de cellules ciliées et de cellules glandulaires
• Invagination de l’épithélium dans chorion sous jacent -> glandes tubuleuses simples
• Variations selon le niveau anatomique
o Épaisseur de 1 à 7 mm au niveau du corps
o Muqueuse peu épaisse au niveau de l’isthme avec modifications cycliques moindres
o Muqueuse du col
Epithélium cylindrique formé essentiellement de cellules à mucus et glandes tubulo-alévolaires dans portion endocervicale : endocol = synthèse de la glaire cervicale
Epithélium pavimenteux stratifié dans exocol

• Variations selon la phase du cycle menstruel
• Corps utérin
o Phase menstruelle
Si absence de fécondation, chute brutale des oestrogènes et progestérone -> élimination partielle de l’endomètre : menstruations (sang incoagulable, mucus, débris endométriaux, eau et prostaglandines)
Baisse de Progestérone -> production endothéline (vasoconstricteur puissant)
arrêt du flux sanguin dans endomètre
Nécrose et desquamation endomètre
libération enzymes lysosomiales -> altération épithélium
matrice extracellulaire résorbée par métalloprotéases
o Phase pré-ovulatoire ou phase proliférative ou oestrogénique (associée à la secrétion d’oestrogènes par le follicule en développement) : après phase menstruelle, persistance couche
profonde endomètre : couche basale ou résiduelle
Développement glandulaire -> glandes sinueuses en fin de phase proliférative
Artères spiralées allongées et enroulées
Phénomènes stimulés par sécrétion oestrogénique d’origine thécale
o Phase ovulatoire : au moment du pic de LH apparition d’une vacuole
située dans la région basale dans les cellules glandulaires des
glandes utérines
o Phase post-ovulatoire ou phase secrétoire ou lutéale : apparition de vacuoles apicales dans les cellules glandulaires
Phase de sécrétion sous la dépendance de la progestérone secrétée par le corps progestatif
Glandes deviennent contournées
Paroi des glandes devient plicaturée
Lumière dilatée par produit de sécrétion

Synthèse d’une protéine spécifique par l’épithélium glandulaire (progesterone dependant associated protein)
o Phase prémenstruelle : apparition d’un œdème dans le chorion
Les cellules conjonctives se gonflent, ont un cytoplasme claire rempli de glycogène : cellulespré-déciduales
Développement des artères spiralées jusqu’à la partie superficielle de l’endomètre

• Col utérin : variation de la glaire cervicale (élaborée par cellules de l’endocol)
Variations de pH, de viscosité et de composition physico-chimique au cours du cycle. Appréciation de la qualité de la glaire par sa filance
o En dehors de l’ovulation : protéoglycannes forment un réseau dense qui condamne l’accès à la cavité utérine
o Au moment de l’ovulation : glaire abondante, claire et fluide qui permet le passage et la progression des spermatozoïdes dans le col utérin. Assure une survie de 24 à 48 heures aux spermatozoïdes

Musculeuse : myomètre. Tunique la plus épaisse :

• faisceaux de fibres musculaires lisses groupées en 4 couches mal
délimitées
• Innervation adrénergique dont la stimulation -> contraction des
cellules musculaires du corps et relâchement des cellules musculaires
de l’isthme
Pendant la gestation
• Augmentation de taille très importante (augmentation du nombre de
cellules musculaires)

Séreuse : adventice formée d’un tissu conjonctif dense recouverte par la
séreuse péritonéale

C. Vagin
Conduit musculo-membraneux formé d’une muqueuse et d’une tunique musculaire entourée d’une adventice

Muqueuse :
Epithélium pavimenteux stratifié non kératinisé.
Plusieurs couches de cellules :
Couche basale ou germinative : la plus profonde formée de cellules arrondies à noyaux volumineux et cytoplasme basophiles
-Couche parabasale ou basale externe : cellules plus volumineuses que les précédentes
-Couche intermédiaire : plusieurs assises losangiques, polygonales de plus en plus aplaties
-Couche superficielle : 3 à 4 assises de cellules aplaties au noyau pycnotique. Les plus superficielles ont un cytoplasme éosinophile

Variations au cours du cycle menstruel (observées sur frottis vaginal) :
Phase oestrogénique : cellules basales se divisent, cellules superficielles se différencient et deviennent éosinophiles -> index caryopycnotique (nombre de cellules à noyau pycnotique / 100 cellules et index oestrogénique (nombre de cellules éosinophiles / 100 cellules) Ces deux index sont les plus élevés au moment de l’ovulation.)
Phase oestro-progestative : desquamation des cellules intermédiaires, basophiles
Chorion : tissu conjonctif lâche riche en fibres élastiques, très vascularisé et dépourvu de glandes.

Musculeuse : deux couches de cellules musculaires lisses : une couche circulaire
interne et une couche externe longitudinale

Adventice : tissu conjonctif fibreux riche en fibres élastiques

D. Organes génitaux externes ou vulve
Comprennent le vestibule avec les glandes de Bartolin, les petites lèvres, les
grandes lèvres et le clitoris,
Le vestibule est situé entre les petites lèvres ; reçoit le méat urinaire
Est recouvert d’un épithélium pavimenteux stratifié

Les glandes de Bartolin : situées dans le vestibule de part et d’autre du vagin
Glandes tubulo-acineuses, hormono-dépendantes

Les petites lèvres : repli muqueux revêtu par un épithélium pavimenteux stratifié. Nombreuses glandes sébacées et sudoripares.
Axe conjonctif spongieux ; riche innervation sensitive

Les grandes lèvres : épithélium cutané (pavimenteux stratifié kératinisé) riche
sur leur versant externe en follicules pileux, glandes sébacées et sudoripares.
Axe conjonctif riche en cellules adipeuses.

Le clitoris : organe érectile recouvert d’un épithélium pavimenteux stratifié.
Dans sa partie profonde deux corps caverneux.

III. La glande mammaire

Glande exocrine dont l’activité est hormono-dépendante
Organisation générale:
Glande tubulo-alvéolaire formée de 10 à 20 lobes entourés de tissu conjonctif et de tissu adipeux.
Chaque lobe est drainé par un canal excréteur : canal galactophore qui convergent vers le mamelon et s’ouvrent au niveau de l’area cribosa. Sont ramifiés en canaux de plus en plus fins qui recueillent le produit de secrétion des glandes tubulo-acineuses
Canal excréteur : une seule assise de cellules cubiques reposant sur lame basale avec cellules myoépithéliales. Se ramifient en alvéoles : éléments sécréteurs
Autour des lobes : tissu conjonctif qui envoie des travées pour former des lobules.

En dehors de la gestation : canaux galactophores et acini peu développés
Discrète prolifération des canaux durant la phase prémenstruelle avec œdème et
vasodilatation -> modification de volume du sein
Activité sécrétoire par les acinus

Pendant la gestation : prolifération et ramification des canaux et néoformation des structures sécrétantes par l’action de la prolactine et les stéroïdes sexuels provenant du corps gestatif puis du placenta.
Epithélium devient cylindrique avec grains de sécrétion et lipides

Période colostrogène (à partir du 6e mois) : synthèse d’un produit riche en
lactoprotéines et pauvre en lipides : colostrum
Période lactogène : activité intense de sécrétion lactée après l’accouchement, induite par l’action de la prolactine et des glucocorticoïdes en même temps que oestrogènes et progestérone diminuent. Avant la
naissance, inhibition de la secrétion lactée par la prolactin inhibitin factor
(PIF, hormone hypophysaire)

o Cycle de secrétion : toutes les régions n’ont pas en même temps la même activité. Environ 1100 ml de lait par jour
Phase de sécrétion : hauteur des cellules augmente progressivement ; nombreux grains de sécrétion protéique et d’inclusions lipidiques
Phase d’excrétion
• Mode mérocrine pour sécrétion protéique
• Mode apocrine (au moment de la tétée, libération d’une vague de prolactine -> augmentation de la secrétion et ocytocine -> contraction des cellules myoépithéliales situées autour des alvéoles) pour produit lipidique qui s’accumule dans le pôle apical, font saillie dans la lumière.
Phase d’excrétion entraîne l’inclusion lipidique, la membrane plasmique que la recouvre et le cytoplasme
situé entre les deux Phase de repos
.

II) Appareil génitale masculine

appareil reproducteur mâle de l'Homme comprend:
1)les organes génitaux externe:pénis
2)les organes génitaux interne:
comprennent :
  • les gonades ou testicules qui produisent toutes les hormones sexuel mâle.
  • les glandes annexes qui sécrète des substances essentielle à la survis des spermatozoïdes et qui permettent leur mouvements,elles contiennent un réseaux de canaux de conduit qui transporte les spermatozoïdes et contiennent des sécrétions glandulaire.
Testicule
Histophysiologie:
Ils ont une double fonction :

  • production des spermatozoïdes
  • production d'hormone principalement : la Testostérone
les testicules est entourée d'une fine membrane "Albuginée", comporte un conduit contournée et enroulé d'une façon compacte, et entouré du tissu conjonctif, il s'agit de tube séminifère, dont les quelles les spermatozoïdes sont formés.
A l'extérieur des tubes séminifères deux cellules se regroupent en amas sont appelés " cellules de Leydig" destinée entre les tubes séminifères et qui élabore la testostérone.
A partir des tubes séminifères, les spermatozoïdes pénètrent dans les canaux efférents qui forment "Épididyme" et lors de l'éjaculation, les spermatozoïdes sont expulsé dans l'épididyme par l'intermédiaire de canal " Wolf " dont les paroi sont tapissés de muscle lisse contractile.
Ces conduits quittent le Scrotum qui entoure la vessie qui se rejoint derrière elle pour former un court conduit éjaculateur, ce dernier aboutit dans l’urètre.

L’appareil reproducteur mâle comprend des glandes qui ajoute leur sécrétions aux spermatozoïdes est l’ensemble constitue le sperme, ces glandes sont appelés annexes.

Production des spermatozoïdes au niveau des tubes séminifères :
Dans les compartiments tubulaires, chaque tube séminifère est formé d’une paroi comprenant un épithélium stratifié.
L’épithélium séminifère est composé de deux types de cellules :
1- Cellule somatique de grande taille à noyaux basale « cellules de sertoli »
2- Cellules germinales : se sont les majorités des cellules se trouvent dans le tube séminifère.

Spermatogenèse:
  • Processus qui permet la formation les spermatozoïdes
  • C’est une fonction exocrine qui continue chez l’homme depuis la puberté jusqu’à la mort Il s’agit d’une production des cellules spécialisé à partir de la différenciation des cellules germinales. Ces cellules germinales se renouvellent continuellement en spermatozoïdes.Les spermatozoïdes formés restent accrochés à l’épithélium séminifère, puis se détacher dans la lumière de tube.
Les cellules germinales passent par des différents stades par un processus « spermatogenèse » , pour que les spermatozoïdes peuvent être transporter en dehors de la testicule lors de l’éjaculation.

Vie embryonnaire et fœtale :
Les cellules germinales vont migrer dans les voies génitales de l’embryon qui vont se multiplier. Cette division va se faire dans l’épithélium séminifère entre les cellules de sertoli, qui va continuer jusqu’à la puberté en formant des cellules particulières appelé « spermatogonie souche ».
La spermatogenèse est un processus programmé dans le temps, la durée totale chez l’homme est environ 74 jours.

La spermatogenèse comporte les phases suivantes :

1) Phase de multiplication

2) Phase d’accroissement

3) Phase de maturation

4) Phase de différenciation « spermiogenèse »

Chez l’homme existe trois catégorie de cellules germinales primordiale se sont les spermatogonies :

Categorie1 : est reconnaissable par son noyau foncée c’est le type Ad qui se divise rarement donc cette catégorie constitue les cellules souche de réserve

Categorie2 : cellules reconnaissable par leur noyau pâle c’est le type Ap qui se divise par méiose à intervalle régulier qui donne des spermatozoïdes à intervalle régulier, à la division on a soit les cellules Ap soit les cellules B se sont des cellules qui constituent les cellules souches de renouvellement

Catégorie3 : cellules reconnaissable par leur noyau granuleux c’est le type B qui subit au moins 4 divisions successive qui donne 16 cellules au totale appelés spermatocytes primaires

Les spermatocytes formés subissent une croissance du volume (taille) par accroissement du cytoplasme, ces cellules vont entrer en division méiotique à la prophase ces cellules vont subir une réplication de leur ADN.

Les cellules vont entrer dans une autre phase: « maturation »

Cette phase est marquée par la méiose proprement dite : les spermatocytes primaires vont devenir des spermatocytes secondaires.

Chaque spermatocyte secondaire va subir une division mitotique qui donne naissance par la suite aux spermatides rondes.

Cette phase est marquée par la transformation des spermatides rondes en spermatozoïdes

Existe plusieurs transformations morphologique et organique qui aboutissent à la formation des 3 parties du spermatozoïde

1) système acrosomique qui caractérisé par la formation de la tête du spermatozoïde, et qui contient des enzymes lytique qui hydrolyse le tissu de l’ovocyte au moment de la fécondation.

2) pièce intermédiaire qui est formés par les mitochondries qui sert à la production de l’ATP qui va être utilisé par le flagelle pour le mouvement.

3) flagelle formé par les micro filaments.

Production de Testostérone :

  • C’est la principale hormone masculine androgène
  • Fabriqué par les cellules de Leydig qui ont capable de métaboliser le cholestérol pour donner la testostérone.
  • Élaboré au niveau du tube interstitiel du testicule.

A partir de la puberté la quantité de testostérone s’élève dans le sang (développement de la musculature, élargissement des os …), sa concentration reste constante pendant toute la durée adulte jusqu’à un âge très élevé. Le taux de sécrétion de cette hormone est en moyenne de 75mg/j, lorsque la testostérone est libéré dans le sang, elle sera relier par un transporteur appelés SeBG (Sexe By Globuline).

Régulation hormonale

1) Production des spermatozoïdes (gamètes mâle):

Hypothalamus --------> Hypophyse --------> FSH (agit sur les cellules de sertoli) ------> Production des spermatozoides

2) production de Testostérone :

Hypothalamus --------> Hypophyse --------> LH ------->stimulation de cellules de Leydig --------> activation des enzymes nécessaire au métabolisme du cholestérol -------->Production de testostérone