Corps humain et santé : procréation et sexualité humaine

CHAPITRE 6 : Procréation et sexualité humaine

C'est seulement à la deuxième échographie, aux environs du 5ème mois de grossesse que les parents peuvent connaître le sexe de leur enfant...

Pb : Comment les chromosomes sexuels XX ou XY peuvent-ils orienter le développement de l'appareil génital ?

I- Du sexe chromosomique au sexe phénotypique

1- La balance des sexes


La paire de chromosomes sexuels humains vue au microscope électronique à balayage.
 Source : Nature (2003) 423 : 810-812.
Extrait du manuel de SVT de terminale - Bordas 2002

 http://svt-egalite.fr/index.php/outils-et-ressources/deconstruire-la-notion-de-sexe-par-defaut


004 p273

En 2006, l’équipe dirigée par la professeure Giovanna Camerino publie dans Nature Genetics les résultats d’une étude portant sur le cas de 4 frères au caryotype XX et ne présentant pas de translocation du gène SRY. Le modèle de différenciation des gonades établi jusque-là s’effondre alors : le seul gène SRY ne détermine pas à lui seul la différenciation testiculaire, et la différenciation des gonades en ovaires ne s’enclenche pas du fait de sa seule absence. La différenciation des cellules de la gonade bipotentielle en cellule ovarienne est sous le contrôle de deux voies principales : l’une régulée par Foxl2 et l’autre par Rspo1 et Wnt4. La différenciation en testicules est quant à elle contrôlée par l’action coordonnée de Sox9 et Fgf9. Cette voie de différenciation testiculaire est déclenchée par la présence du gène SRY.


Extrait du manuel de SVT de terminale Bordas 2002

 

La gonade indifférenciée du foetus est capable de se différencier en ovaire ou testicule en fonction de l'expression de quelques gènes majeurs spécifiques de chaque sexe.


2- L'identité sexuée

VIDEO : https://mobile.france.tv/france-5/l-oeil-et-la-main/51003-illes.html


Dans le champ biologique, l'identité sexuée est fondée sur le sexe chromosomique et génétique qui induit les caractéristiques sexuelles anatomiques et physiologiques de la personne. On appelle intersexuation le fait de posséder des marqueurs de sexe (anatomiques, hormonaux, chromosomiques et génétiques) qui ne suivent pas les schémas typiques (au sens de normes).

II- Le fonctionnement des appareils génitaux

1- Le fonctionnement de l'appareil génital masculin

Extrait du manuel de SVT Bordas 2002 p295 (modifié)

La spermatogénèse se déroule dans la paroi des tubes séminifères. Elle est continue, de la puberté jusqu'à la mort et permet la production de millions de spermatozoïdes à partir de cellules germinales souches : les spermatogonies. Ces cellules périphériques se multiplient par mitoses et un grand nombre d'entre elles rentrent en méiose avant de se transformer en spermatozoïdes.

Les cellules germinales sont entourées par les expansions des cellules de soutien qui jouent aussi un rôle nourricier : les cellules de Sertoli.


Source : manuel de SVT 1èreS Bordas 2012 p254

Cette concentration résulte de l'intensité de deux phénomènes permanents : la sécrétion de l'hormone et sa dégradation. On peut considérer que le taux plasmatique de testostérone est "globalement constant". Source : http://www.ac-reims.fr/datice/svt/docpedagacad/lycee/sciencvie/regulation/rehormonale/sommaire.htm

Source : http://www.embryology.ch/francais/cgametogen/spermato06.html


Source : Cerveau&Psycho N°43 - janvier - fevrier 2011

Les cellules interstitielles du testicule ou cellules de Leydig produisent la testostérone. Cette hormone, sécrétée de manière pulsatile, est déversée dans le sang qui la véhicule vers différents organes cible pourvus de récepteurs spécifiques : vésicule séminale, prostate, centres nerveux, muscles...

La testostérone est responsable du développement des organes génitaux, de l'apparition et du maintien des caractères sexuels secondaires mâles et de la spermatogénèse.

Cliquez ici pour en savoir plus sur les perturbateurs endocriniens...

 

Un 1er constat clinique :

Certains jeunes garçons, à l'appareil génital normalement constitué, présentent un retard pubertaire pathologique caractérisé par un volume testiculaire et un développement du pénis insuffisants par rapport à leur âge. Leur testostéronémie est aussi anormalement basse. L'atrophie des testicules est associée à des signes cliniques variés : stérilité, absence ou faible développement de certains caractères sexuels masculins. Ces cas sont souvent associés à un déficit d'origine hypophysaire. Il est alors possible d'améliorer l'état des malades en réalisant des injections de produits extraits de l'hypophyse.

Pb : comment s'effectue la régulation de la production de la testostérone et des spermatozoïdes ? Comment expliquer l'anomalie observée chez ces jeunes garçons ?

Activité : choisir les expériences permettant d'éprouver les hypothèses formulées pour répondre au problème (sur l'application Hormonotice), noter le résultat et la conclusion partielle de chaque expérience. Faire une synthèse sous forme d'un schéma bilan.

L'hypophyse contrôle l'activité testiculaire par le biais de deux hormones appelées gonadostimulines : LH et FSH.

- LH stimule les cellules de Leydig et donc la production de testostérone.

- FSH stimule les cellules de Sertoli, indispensables à la spermatogénèse.

Leur sécrétion pulsatile est assurée par des cellules de l'hypophyse antérieure

 
Un 2ème constat clinique :

Le syndrome de Kallmann est une affection rare (estimée à 1/10 000) qui associe un hypogonadisme par insuffisance en hormones gonadotropes hypophysaires et un déficit de la perception des odeurs. Il touche plus souvent les individus de sexe masculin (entre 5 et 10 hommes pour une femme) qui présenteraient une anomalie de migration des neurones à GnRH (Gonadotropin Releasing Hormone) dans l'hypothalamus, un centre nerveux très proche de l'hypophyse.

source : http://www.chups.jussieu.fr/polys/endocrino/poly/POLY.Chp.16.4.html

Pb : quel est le rôle de ces neurones à GnRH de l'hypothalamus ? Hypothèse : ils commandent l'hypophyse...

Activité : choisir les expériences sur l'hypothalamus de rat (sur l'application Hormonotice), noter le résultat et la conclusion partielle de chaque expérience puis compléter le schéma précédent.

L'hypophyse est sous le controle d'un centre nerveux supérieur, l'hypothalamus, par le biais d'une neurohormone : la GnRH (= gonadolibérine).

Les pulses de GnRH stimulent les cellules hypophysaires à FSH et à LH.

La stabilité des productions hormonales est assurée par un rétrocontrôle négatif exercée par la testostérone sur l'hypophyse et l'hypothalamus.

 

Les neurones hypothalamiques sécréteurs de GnRH sont en contact synaptique avec les autres neurones de l'encéphale. Ainsi, le fonctionnement du complexe hypothalamo-hypophysaire peut être activé par une sensation visuelle, olfactive, tactile...mais aussi inhibé par un stress ou un trouble psychologique.

SCHEMA BILAN

Schéma réalisé par Sébastien Vigier : professeur au lycée J Wittmer de Charolles (Saône et Loire)
Site : SVT Wittmer

 

 2- Le fonctionnement de l'appareil génital féminin

TP 11 : observation de coupes transversales d'ovaires

Extrait d'un manuel de 1èreES (Bordas 2001)

 

Contrairement au cycle utérin, le cycle ovarien passe presque inaperçu : il correspond à l'émission d'un futur ovule (un ovocyte II) à peu près au 14ème jour du cycle utérin par l'un des deux ovaires. Dans l'ovaire, les ovocytes sont entourés de nombreuses cellules constituant des follicules. En fait, l'ovulation est le paroxysme d'une activité qui débute à la puberté, dure environ 3 mois (la folliculogénèse) et touche plusieurs ovocytes de manière décalée.

Le cycle ovarien se déroule en deux phases :

1) De la fin des règles au 14ème jour : la phase folliculaire se caractérise par la croissance de plusieurs follicules cavitaires puis par celle du seul follicule dominant et se termine par l'ovulation.

2) Du 14ème jour au 28ème jour : la phase lutéale = formation, maintien et dégénérescence du corps jaune

Remarque 1 : à la puberté, les femmes possèdent environ 400000 ovocytes (contre 7 millions avant la naissance!) et seulement 300 à 400 seront expulsés jusqu'à la ménopause où il se produit une accélération de leur dégénérescence (programmée génétiquement)

Remarque 2 : Les femmes produisent en faible quantité de l'AMH à partir de la puberté jusqu'à la ménopause. C'est cette hormone qui inhibe la croissance des petits follicules au profit du follicule dominant.

Lien pour aller plus loin : http://www.u782.inserm.fr/page.asp?page=4669

Extrait du manuel de SVT bordas 2002 p314

Les règles, appelées aussi menstruations, correspondent à une destruction de la muqueuse utérine (= endomètre) qui s’accompagne d’un écoulement sanguin. Le premier jour des règles sert de repère pour situer le début du cycle utérin (qui dure en moyenne 28 jours). Dès la fin des règles (qui durent en moyenne 5jours), la muqueuse utérine se reconstitue en développant de nombreux vaisseaux sanguins et des glandes.

Remarque : la glaire cervicale, mucus fabriqué par le col utérin, subit elle aussi une modification cyclique. En effet, son maillage se relâche au moment de l'ovulation pour faciliter le passage des spermatozoïdes.

Pb : Suite à une ablation des deux ovaires (ovariectomie), pour des raisons médicales, les menstruations disparaissent : pourquoi ? hypothèses : il y a peut-être un lien...

Lien vers le logiciel Cycles.exe : http://svt.ac-rouen.fr/tice/animations/cycles/cycles.htm

Activité : utiliser cycles.exex pour éprouver votre hypothèse sur un lien possible entre cycle ovarien et cycle utérin (un tableau est attendu : hypothèse / expérience(s) / résultat(s) / conclusion)

)

Extrait du manuel de SVT bordas 2002 p314

Extrait du manuel de SVT bordas 2002 p314 (modifié)

Les ovaires contrôlent le cycle utérin par le biais de deux hormones : les oestrogènes et la progestérone.

- les oestrogènes sont sécrétés par les cellules de la thèque interne et de la granulosa dans les follicules en croissance puis plus tard par le corps jaune. Ils sont responsables de la prolifération de la muqueuse utérine.

- la progestérone est sécrétée par le corps jaune uniquement et elle est responsable de la spiralisation des vaisseaux et de la sécrétion du glycogène (polymère de glucose) par les glandes de l'endomètre.

Les règles sont provoquées par la chute de concentration des hormones ovariennes en fin de cycle.

Pb : Nous avons vu dans le chapitre précédent que l'activité testiculaire est sous le contrôle hormonal du système hypothalamo-hypophysaire. En est-il de même chez la femme ? Les cycles ovariens et utérins sont-ils aussi sous leur contrôle ?

Observation clinique :

Certaines tumeurs hypophysaires se caractérisent par une baisse de la sécrétion des LH et FSH. Chez les patientes atteintes de telles tumeurs, on observe des anomalies du cycle génital, notamment absence d’ovulation, disparition des règles.

Documents extraits du manuel de SVT Bordas 2002 p316

L'activité ovarienne est sous le contrôle des hormones hypophysaires LH et FSH.

FSH = Folliculo Stimulating Hormon = hormone responsable de la maturation du follicule dominant

LH = Luteinic Hormon = hormone responsable de la transformation du follicule rompu en corps jaune et dans une moindre mesure de la maturation du follicule dominant.

L'ovulation est la conséquence du pic de LH et dans une moindre mesure du pic de FSH au 14ème jour du cycle.

Document extrait du manuel de SVT Bordas 2002 p317

Le pic de LH est la conséquence de l'augmentation de la fréquence et de l’amplitude des pulses de GnRH, neurohormone produite par l'hypothalamus.


Pb : nous avons vu chez l'homme qu'il existait un système de rétrocontrôle négatif pour assurer une production constante d'hormone testiculaire (la testostérone). Qu'en est-il chez la femme ? comment sont régulés les taux d'oestrogènes et de progestérone ?

Chez une femelle macaque ovariectomisée, c’est-à-dire qui a subi une ablation des deux ovaires, on introduit sous la peau un implant d’oestradiol de telle sorte que le taux d’oestradiol soit voisin de celui existant en période folliculaire. Seize jours après l’implantation, on injecte une forte dose d’oestradiol. On dose parallèlement le taux de LH plasmatique.

Les oestrogènes exercent un rétrocontrôle négatif à faible dose (la plupart du temps dans le cycle) et un rétrocontrôle positif à forte dose (juste avant l'ovulation déclenchée par le pic de LH).

 

Analyse de courbes obtenues chez deux lots de brebis :

Extrait du manuel de SVT Hachette1994 p258

La progestérone exerce un rétrocontrôle négatif sur l'hypophyse.

En phase lutéale les taux élevés de progestérone et d'oestrogènes inhibent la sécrétion de LH et de FSH.

Bilan

L'IVG avant 3 mois de grossesse est un droit durement acquis par les femmes en 1975. Néanmoins l'IVG n'est pas une décision facile à prendre sur le plan psychologique et le recours à une contraception efficace devrait permettre de limiter le nombre de cas. De toutes les méthodes de contraception, les pilules sont les plus utilisées en France...

Pb : Comment agissent-elles ? Quelles précautions faut-il prendre pour garantir leur efficacité ? 

III - La procréation et sa maîtrise

1- La contraception hormonale

Video sur l'historique de la découverte de la pilule + livre p339

Les pilules combinées contiennent deux hormones de synthèse, un oestrogène et un dérivé de la progestérone. Prises le 1er jour du cycle, elles exercent un rétrocontrôle négatif sur le système hypothalamo-hypophysaire car leur taux reste constant et inférieur eu seuil déclenchant le pic de LH : les ovaires sont donc au repos, les follicules ne murissent pas et Il n’y a plus d’ovulation. Le corps jaune ne se forme pas, il n’y a donc pas non plus de production de progestérone.

Ces hormones de synthèse ont la même action que les hormones naturelles sur l'endomètre : le cycle utérin n'est donc pas trop perturbé. En revanche, les règles sont artificielles car provoquées par une non prise d'hormones de synthèse (pas de cachet ou cachet vide) = "hémorragies de privation"

L'efficacité est de 100% sauf en cas d'oubli ou de prise tardive.

La pilule n'est délivrée que sous ordonnance d'un médecin.

Remarque :

La composition des pilules oestroprogestatives n'a cessé de varier depuis 1960 allant dans le sens d'une diminution de la dose des estrogènes et des progestatifs
Toutefois, si les progestatifs sont nombreux et variés, l'estrogène utilisé est uniquement l'éthinylestradiol. La plupart des effets secondaires des estroprogestatifs, en particulier dans le domaine cardiovasculaire paraissent dose­dépendant. La synthèse de nouveaux progestatifs, désogestrel, gestodène, norgestimate qui ont un pouvoir androgénique très diminué ont permis en principe de diminuer les effets secondaires cardio-vasculaires.

Pour aller plus loin : http://www.gyneweb.fr/Sources/contraception/tcont.html

Pb : Que faire en cas d'oubli de pilule ou de préservatif suite à un rapport ?

La pilule du lendemain s’utilise uniquement en cas de rapport non ou mal protégé : elle permet d’éviter une grossesse non désirée mais ne protège pas des IST (Infections Sexuellement Transmissibles)
La prise de ce comprimé doit être la plus proche du rapport sexuel. En effet, plus on attend longtemps, plus son efficacité diminue. Elle protège des rapports qui ont eu lieu dans les 72 heures avant la prise, mais pas de ceux qui ont eu lieu avant ce délai ou après. Il faut donc utiliser un préservatif jusqu'aux prochaines règles. Cette pilule est vendue sans ordonnance dans toutes les pharmacies.

C'est une pilule ne contenant qu'un progestatif qui perturbe l'ovulation et empêche la nidation. Elle ne peut en aucun cas devenir un moyen de contraception régulier car elle entraînerait des effets indésirables.

Pb : Comment se protéger contre les IST ?

2- Les préservatifs

Efficace à 100 % lorsqu'il est bien utilisé

Action 2 en 1 : contraceptif + protection contre les IST = Maladies Sexuellement Transmissibles (comme le SIDA par exemple)

Aussi efficace que le préservatif masculin mais... plus difficile à mettre en place et plus cher !

Source : http://www.sida-info-service.org/

http://www.inpes.sante.fr/10000/themes/vaccination/guide-vaccination-2012/pdf/GuideVaccinations2012_Vaccination_contre_hepatite_B.pdf

Les préservatifs bien utilisés sont des moyens de contraception efficaces mais aussi et surtout des moyens d'éviter les IST d'origine virale (SIDA, hépatites B ou C) ou bactérienne (gonorrhée, syphilis) ainsi que les IST à protozoaires (trichomonase) ou à champignons (mycose génitale).

Si le vaccin contre le SIDA n'est toujours pas trouvé, un vaccin contre l'hépatite B est recommandé pour les nourrissons et les personnes à risque.

Depuis 2006, un vaccin contre le Papillomavirus (responsable des condylomes génitaux) est systématiquement proposé aux adolescentes. Son efficacité n'est pas totale mais il permet de réduire les cas de cancers de l'utérus liés à cette IST.

Remarque : les préservatifs ne garantissent pas une protection contre l'herpès génital (dû au virus de l'herpès), les chlamydioses (dues aux bactéries Chlamydia) et les condylomes génitaux (dus au virus Papillomavirus) car la transmission se fait par contact cutané.

Pb : Comment la médecine peut-elle aider les couples ne parvenant pas à procréer ?

3- L'aide médicalisée à la procréation

https://www.youtube.com/watch?v=7Xr6lVCphlI

En moyenne, la probabilité de tomber enceinte (sans moyen de contraception bien sûr!) est de 25% à chaque cycle. Lorsque cette probabilité descend à 5%, les médecins parlent d'hypofertilité. Si aucune grossesse ne s'est déclarée au bout de deux ans de relations sexuelles, l'infertilité est prononcée et un bilan s'avère nécessaire pour en rechercher les causes.

Chez la femme, les causes les plus fréquentes sont l'absence d'ovulation et l'obturation des trompes.

Chez l'homme, les anomalies concernent surtout le nombre, la mobilité ou la strucure des spermatozoïdes.

La stimulation ovarienne

Après la mise au repos de l’hypophyse afin de bien contrôler l’ovaire (grâce à un spray nasal), la première étape consiste à stimuler la production de follicules par des injections quotidiennes d’une hormone proche de la FSH entre le 5ième et le 10ième jour du cycle. On peut également utiliser un produit « anti-oestrogène » qui permet d’accroître la production de FSH. Puis, on surveille par échographie le nombre et la taille des follicules.

Lorsque le développement folliculaire est jugé suffisant, on déclenche l’ovulation par l’injection d’hCG qui mime un pic de LH. Le risque de grossesses multiples n'est alors pas négligeable.

L’insémination artificielle avec le sperme du conjoint (IAC) ou d’un donneur (IAD)
Elle est destinée aux couples dont les spermatozoïdes qui ne passent pas la glaire cervicale, ou dont l’homme est infertile et aux femmes célibataires. Ce fut, au cours des années 70, la première des méthodes de conception médicalement assistée. On assista alors à la création des banques de sperme congelé. Le sperme du donneur anonyme (critérié toutefois par le couple ou la mère célibataire : couleur de peau, taille) est déposé dans le vagin ou le col de la femme au moment approprié du cycle (ovulation), puis on laisse la nature faire son oeuvre. Chaque année 20.000 bébés américains naissent grâce à cette méthode. Attention, cette méthode pourrait permettre l’insémination à partir d’un donneur mort, la fécondation par un parent.
La fécondation in vitro et le transfert d'enmbryon (FIVETE)
Des ovaires stimulés hormonalement provoquent le développement de plusieurs ovocytes II. Les ovocytes sont aspirés à l’extérieur de l’ovaire à l’aide d’un laparoscope (instrument qui permet de visualiser l’aspiration). Quelques ovocytes sont ensuite fécondés avec des spermatozoïdes du partenaire de la femme. Après quelques jours de croissance dans un contenant en verre (« éprouvette »), tous les pré-embryons dont le développement semble normal sont réimplantés dans l’utérus de la femme. Les autres ovocytes sont aussi fécondés, puis congelés au cas où le premier essai échouerait. Généralement cette méthode engendre des naissances multiples. Le premier bébé éprouvette, Louise Brown, est née au cours de l’été 1978 en Grande-Bretagne. Les embryons restants sont
congelés.
L’injection intra-cytoplasmique du spermatozoïde (ICSI)
Cette méthode consiste à sélectionner un spermatozoïde et un ovocyte puis, sous microscope, à injecter le spermatozoïde directement dans le cytoplasme d’un ovocyte. Cette technique est utilisée lorsque les spermatozoïdes présentent certaines anomalies qui l’empêcheront de féconder.

Lien vers une animation en 3D en anglais : https://www.youtube.com/watch?v=vGbIL9QWSsM

Les techniques de procréation médicalement assistée peuvent permettre à des couples infertiles d'avoir un enfant à partir de leurs cellules reproductrices. Dans certains cas, l'utilisation de gamètes non issus du couple s'avère nécessaire (en cas de risque de transmission d'une maladie grave ou d'incapacité à produire les gamètes par ex). En France, le don de sperme et le don d'ovocytes sont des actes bénévoles, anonymes et gratuits (ce n'est pas le cas dans tous les pays).

Avec l'ICSI, l'assistance est encore plus "poussée" et seuls les gamètes sélectionnés sont fécondés. Se pose alors le problème éthique de la limite à la sélection pour éviter des dérives eugéniques...

 

Pb : En dehors des facteurs socio-culturels, de quoi dépend notre comportement sexuel ? Pourquoi éprouvons-nous du plaisir pendant l'acte sexuel ?

IV- Sexualité et bases biologiques du plaisir

1- Le comportement sexuel et son contrôle

 

Chez l'Homme et de nombreux Primates proches parents de l'Homme, l'activité sexuelle est indépendante des variations cycliques des concentrations d'hormones sexuelles. Chez les autres Mammifères, ces hormones sont prédominantes et contrôlent des comportements stéréotypés (comme la lordose chez le rat...).

2- Le système de récompense

Rat dans une boîte de Skinner, chambre d’autostimulation. © Wunsh

Cartographie du système de la récompense chez le rat © Wunsch

Dans les années 1950-1970, les psychiatres soignaient certains patients grâce à des électrodes implantées dans le cerveau. La stimulation du septum semble provoquer des réactions similaires à celle des rongeurs.

« À une occasion [le patient] a stimulé sa région septale 1 200 fois, à une autre occasion 1 500 fois, et à une troisième occasion 900 fois. Il protestait chaque fois que le stimulateur lui était enlevé. » Le patient disait ressentir des sensations de plaisir, de chaleur et d’excitation sexuelle.

Zones cérébrales activées lors d’un orgasme chez la femme

La vidéo a été créée en utilisant des clichés IRM (imagerie à résonance magnétique) qui ont été pris toutes les deux secondes. Les différentes couleurs correspondent à l’afflux de sang oxygéné dans le cerveau ; plus les couleurs sont claires et plus le sang est oxygéné. On peut ainsi identifier les parties du cerveau les plus actives. Un ensemble d’aires cérébrales s’active, dont le système de récompense, les aires visuelles et les régions motrices.

Source : Barry Komisaruk, Rutgers University-Newark Campus, Visualization is the courtesy of The VisualMD.com

Source : http://www.cndp.fr/entrepot/fileadmin/docs/themadoc/Vivre_sa_sexualite/ThemaDoc_vivre_sa_sexualite_1_S.pdf

Documents extraits du manuel de 1ère ES/L Belin 2012 p134, 135, 136

Le système de récompense est clairement impliqué dans le plaisir sexuel. Il met en jeu différents circuits de neurones identifiés par IRM.

La recherche du plaisir est une composante importante du comportement sexuel humain mais elle n'est pas la seule. La sexualité repose aussi sur le désir de partager une relation affective avec un partenaire.