Cycles reproducteurs femelles 03
Qu'est-ce qu'un cycle reproducteur?
L’activité de reproduction chez les Animaux suit un cycle précis. La reproduction n’est pas possible, ou en tous les cas pas optimale en permanence. Nous parlons de cycle car il comprend plusieurs phases, déterminant les périodes fécondes et infécondes, et recommence de manière continue. Le cycle reproducteur dépend de facteurs extérieurs chez certaines espèces et de facteurs neuro-hormonaux, qui définiront la bonne période pour la reproduction.
Chez certains animaux, la reproduction n’est possible qu’une ou deux fois par an, alors que chez d’autres, elle est possible beaucoup plus régulièrement.
Y a-t-il différents types de cycles reproducteurs?
Oui, il existe plusieurs types de cycles reproducteurs femelles. La plupart des espèces animales ont un cycle reproducteur dit saisonnier ou périodique. Cela signifie que la femelle ne serait féconde qu’à certains moments de l’année. Cela permet ainsi aux femelles d’économiser leurs ressources aux périodes difficiles, et ainsi se consacrer à la reproduction lorsque leurs besoins vitaux seront entièrement satisfaits. Cette reproduction saisonnière permet aussi aux animaux d’assurer un taux de survie plus élevé chez les plus jeunes. En effet, les petits qui naîtront au printemps on beaucoup plus de chances de survivre. Ces cycles reproducteurs vont donc dépendre d’un ensemble de facteurs tels que la température, les précipitations, la photopériode ou encore les cycles lunaires.
On a constate que les cycles reproducteurs des femelles ont subi de nombreuses modifications. En effet, de nombreuses adaptations sont apparues grâce à la sélection naturelle.
Plus spécifiquement, il existe chez les mammifères femelles deux types de cycles reproducteurs: le cycle menstruel, chez la plupart des primates dont les Humains, et le cycle œstral chez les autres Mammifères. La principale différence entre ces deux cycles est la façon dont l'organisme élimine la couche fonctionnelle de l'endomètre (cf. Lexique): pour le cycle menstruel, cette couche sort par le vagin, produisant un saignement appelé menstruation; et pour le cycle œstral, cette couche est réabsorbée par l'utérus.
Une autre différence fondamentale : dans le cycle œstral, les effets de la saison et du climat sont plus importants et le comportement varie d’autant plus.
Que ce soit dans le cas du cycle menstruel ou du cycle œstral, l’ovulation se produira uniquement au moment ou l’endomètre formera une couche épaisse et sera beaucoup plus vascularisé; ce phénomène prépare l’Utérus a l’implantation éventuelle d’un embryon.
Il faut aussi préciser que la femelle n’est pas toujours disposée à l’accouplement (contrairement à l’humain). Chez beaucoup d’animaux, le cycle détermine des périodes précises durant lesquelles le vagin permet cet accouplement.
Y a-t-il un cycle reproducteur chez les mâles?
Les mâles produisent des spermatozoïdes de façon continue. Il existe donc un cycle annuel, régulé par des hormones elles-mêmes sécrétées par l'hypothalamus, où le mâle va produire des spermatozoïdes à chaque fois que leur densité est insuffisante. (cf. Chapitre sur la gamétogénèse: Gamétogenèse_03)
Comment se déroule le cycle reproducteur femelle humain?
Premièrement, le cycle de type menstruel est subdivisé en deux cycles: le cycle ovarien concernant l'activité des ovaires et de l'ovocyte, et le cycle menstruel concernant l'aménagement de l'utérus à l'implantation éventuelle d'un embryon (à ne pas confondre avec le cycle de type menstruel...). Nous avons abordé plus haut le fait que le cycle reproducteur femelle humain est de type menstruel et dépend de facteurs neuro-hormonaux. En effet, le déroulement du cycle ovarien et du cycle menstruel (aspects du cycle de type menstruel) interagit avec la présence d'hormones (gonadotrophines et hormones ovariennes) qui fonctionnent en parallèle. Ces aspects du développement du cycle reproducteur dépendent les uns des autres et définissent les périodes fécondes et infécondes.
Qu'est-ce que le cycle menstruel?
Le cycle menstruel de la femme dure environ 28 jours. Le cycle menstruel ou cycle utérin, comprend tout ce qui se passe durant les 28 jours au niveau de l’endomètre. Par convention nous considérons que (quel que soit le cycle,) il commence par la phase menstruelle. La phase menstruelle varie d’environ 3 – 6 jours. Durant cette phase, la couche fonctionnelle de l’endomètre (cf. Lexique), lorsqu'aucune fécondation n'a eu lieu, va s’éliminer par des saignements jusqu'à ce qu'il ne reste que la fine couche basale. L’endomètre va ensuite se régénérer, c’est la phase de croissance accélérée de l’endomètre. Cette phase va permettre a l’endomètre d’épaissir à nouveau sa couche fonctionnelle. Cette phase dure entre une à deux semaines. Puis, la dernière phase est la phase sécrétoire, durant aussi environ une à deux semaines. Durant cette dernière phase, l’endomètre va encore s’épaissir mais surtout se vasculariser (augmenter l'irrigation sanguine dans les tissus). Les glandes contenues par l’endomètre vont se développer et secréter un liquide riche en glycogène (nutriments pour un embryon éventuel). La fin de cette phase peut se dérouler de deux manières différentes: soit un embryon s’est implanté et la couche ne va pas être évacuée, ou alors aucune fécondation n’a eu lieu et un nouvel écoulement donne lieu au début d’un nouveau cycle. Parallèlement au cycle menstruel, on trouve un autre cycle appelé le cycle ovarien.
Qu'est-ce que le cycle ovarien?
(voir Annexe 3 pour un schéma du cycle ovarien)
Le cycle ovarien comprend tout se qui se passe au niveau des ovaires. Durant les phases menstruelle et de croissance accélérée de l’endomètre dans le cycle menstruel, le cycle ovarien commence par une phase folliculaire. Durant cette phase, plusieurs follicules (revêtement qui entoure l’ovule) commencent à croître (cf. Lexique). Dans chacun d’eux se trouve un ovocyte (phase primaire de l’ovule). Cet ovocyte grossit pendant que son revêtement continue d’épaissir. Généralement, parmi tous ces follicules, un seul arrivera au stade final de son évolution. Les autres vont dégénérer. Le follicule forme une poche remplie de liquide, elle finit par devenir si grosse qu’elle forme une protubérance a la surface de l’ovaire. Cette phase se termine par l’ovulation. Le follicule et la paroi adjacente de l'ovaire se rompent, l’ovocyte est donc libéré. Ce dernier n'est pas encore un ovule (stade final): il faudra pour cela que ce dernier soit fécondé (cf. Gamétogénèse: Gamétogenèse_03). Ensuite, le cycle se poursuit par une phase lutéale d'environ 14 jours où le tissu du follicule restant va former un corps jaune. Si aucune fécondation n’a eu lieu, le cycle recommence avec la croissance de nouveaux follicules.
Quel rôle jouent les hormones dans le cycle reproducteur femelle?
Les hormones jouent un rôle de régulation des cycles menstruel et ovarien, de manière à synchroniser la croissance du follicule et l’ovulation avec la préparation de l’endomètre en cas de fécondation, et donc d’implantation d’un embryon. (voir Annexe 1: représentation de l'évolution des cycles)
Cinq hormones (cf. Lexique), sécrétées par trois glandes différentes agissent dans cette régulation :(voir Annexe 2: schéma de l'action des hormones)
L’hypothalamus sécrète la gonadolibérine GnRH
L’adénohypophyse (cf. lexique) sécrète l’hormone lutéinisante LH et l’hormone folliculo-stimulante FSH. Ce sont les gonadotrophines.
L’ovaire produit les hormones sexuelles, les progestines dont la progestérone, et les œstrogènes.
Comme dit ci-dessus, les hormones ont de l’influence les unes sur les autres. La GnRH influence proportionnellement la production de LH et FSH, qui ont pour effet d’activer la croissance des follicules. Ces follicules sécrètent les œstrogènes proportionnellement à leur taille. Donc, plus la concentration de FSH est forte, plus la croissance du follicule est importante, ce qui provoque une augmentation de sécrétion d’œstrogènes. Et ces œstrogènes, de manière rétroactive, influencera la production de GnRH.
La LH est une hormone destinée à déclencher la croissance du follicule, elle aussi. Cependant, elle intervient après un certain stade de croissance du follicule, provoquant sa maturation finale. La LH n’a pas d’effet sur les cellules folliculaires immatures.
Certains moyens de contraception manipulent l'action de ces hormones. Pour toute information sur la contraception, voir Contraception_03
Comment se déroule l'action des hormones dans le cycle reproducteur?
Avant ovulation: Au début de la phase folliculaire du cycle ovarien, les hormones sont présentes en concentration relativement faible. A ce moment, les cellules folliculaires sont immatures, et de ce fait n’ont pas encore de récepteurs pour la LH. Cependant, elles reçoivent la FSH, ce qui provoque leur croissance. Due à cette croissance, la concentration d’œstrogènes augmente graduellement. Puis, le follicule en croissance sécrète brusquement une grande quantité d’œstrogènes, ce qui a pour effet de stimuler la production des gonadotrophines (LH et FSH) en agissant sur l’hypothalamus qui libère plus de GnRH. (Sur le graphique, on peut observer un pic de LH et FSH peu après l’augmentation de concentration des œstrogènes). Le follicule en croissance possède maintenant des récepteurs pour la LH, et du fait de l’augmentation de cette hormone, le follicule entame sa maturation finale.
Après ovulation: L’ovule a été libéré dans les trompes, mais le follicule reste dans l’ovaire. La LH déclenche la transformation des tissus folliculaires en corps jaune, qui est aussi capable de sécréter des hormones. (La LH, hormone lutéinisante doit son nom à sa fonction dans le développement du corps jaune corpus luteum). Le corps jaune arrive à la fin de son développement environs 8 à 10 jours après ovulation. Toujours grâce à la LH, le corps jaune sécrète ensuite des progestines (dont la progestérone) en plus des œstrogènes. A mesure que la concentration de ces hormones sexuelles augmente, leurs actions combinées prennent une fonction d’inhibiteur des autres hormones, sécrétées par l’hypothalamus et l’adénohypophyse.
A la fin de la phase lutéale, le corps jaune dégénère. Ce phénomène diminue fortement la concentration d’hormones sexuelles, libérant ainsi l’hypothalamus et l’adénohypophyse de leur inhibiteur. La FSH, à nouveau présente, permet la croissance de nouveaux follicules : le cycle peut recommencer.
Comment se fait la synchronisation entre les cycles menstruel et ovarien?
Les œstrogènes :
-sont sécrétées en quantités de plus en plus importantes par les follicules en croissance (cycle ovarien) et stimulent l’épaississement de la couche fonctionnelle de l’endomètre (cycle menstruel)
-avec la progestérone, stimulent la continuation du développement et le maintien de cette couche (incluant l’irrigation sanguine, et l’apport en nutriments pour l’embryon)
-ainsi que la progestérone diminuent fortement en concentration alors que le corps jaune dégénère, ce qui provoque la dégénérescence de la couche fonctionnelle de l’endomètre, puis la menstruation
Ces correspondances entre le cycle menstruel et le cycle ovarien illustrent une très bonne coordination et un lien effectif entre les phases de ces cycles, régulés par les hormones.
A quel stade du développement humain et pourquoi commence le cycle reproducteur femelle?
Durant l’adolescence, les jeunes humains vont devenir sexuellement des adultes matures, cela signifie qu’ils vont être capable de se reproduire. Cette transformation s’établissant en général entre 10 et 15 ans s’appelle la puberté. Pour les filles, en généraél, ce stade correspond au moment où le poids atteint 50kg. Durant cette transformation, les hormones produites par les ovules ou par les testicules augmentent considérablement en concentration. Au niveau du cerveau, l’hypothalamus va activer la production de deux hormones par une glande, l’adénohypophyse. Ces hormones s’appellent les hormones gonadotrophines (LH et FSH). Comme vu ci-dessus, ces hormones permettent le déroulement du cycle reproducteur. Lors de la libération de ces dernières, les ovocytes immatures déjà contenus depuis la naissance de l’humain dans les ovaires, commencent leur développement.
Quand et comment le cycle reproducteur femelle s'arrête-t-il?
Les femmes, environ entre 46 et 54 ans, atteignent le stade de la ménopause, période ou le cycle reproducteur s’arrête (ovulation et menstruations). Les ovaires perdent la capacité de réagir aux hormones LH et FSH, provenant de l’adénohypophyse, sécrètent de moins en moins d’œstrogènes, ce qui mène à la ménopause.
Si la ménopause est un phénomène tout à fait naturel, elle est exceptionnelle parmi le règne animal. Chez la plupart des espèces. Les femelles et les mâles gardent la capacité de se reproduire toute leur vie durant.
Lexique
- Couche fonctionnelle de l'endomètre: Paroi de l'utérus de plus en plus vascularisée à mesure du déroulement du cycle, lieu où l'embryon viendra se fixer si il y a fécondation. Sinon, elle est éliminée par le vagin: ce sont les menstruations.
- Follicule: Ensemble de cellules entourant l'ovule, et suivant également une évolution au cours du cycle
- GnRH: Hormone sécrétée par l'hypothalamus, agissant sur la production d'hormones adénohypophysaires. Les œstrogènes stimulent la GnRH.
- FSH: Hormone sécrétée par l'adénohypophyse, stimulant la croissance des follicules.
- LH: Egalement sécrétée par l'adénohypophyse, la LH stimule la maturation finale les follicules.
- Œstrogènes: Hormones sexuelles sécrétées par les ovaires, agissant de paire avec la progestérone pour bloquer l'action de la GnRH. Les œstrogènes à elles seules ont aussi un impact stimulant sur la production de GnRH.
- Progestines: Hormones sexuelles comprenant la progestérone, agissant avec les œstrogènes pour bloquer l'action de la GnRH.
Bibliographie
- Biologie, Campbell et al., 2ème édition
- Découvrir la biologie, Cain et al.