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PHYSIOLOGIE DU SYSTÈME GÉNITAL DE L’HOMME
• Pr. THAY KEA
• DERMATOLOGIE-MST-HIV-SIDA
• PHARMACOLOGIE
• Sémiologie médicale, PCEM3.
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1 – Titre de la leçon : Physiologie du système génital de l’homme.
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2 – Objectifs de la leçon : pour comprendre :
- Le sperme, la spermatogenèse, réponse sexuelle de l’homme.
- Régulation hormonale de la fonction de reproduction chez l’homme.
- Modifications hormonales, caractères sexuels secondaires.
- La fertilité et l’infertilité-impuissance.
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3 – Contenu de la leçon :
4 – Méthode d’enseignement : Lecture et expliquée.
5 – Résumé de la leçon :
6 – Méthode d’évaluation : Questionnaires à la fin du cours.
7 – Matériel d’enseignement : Power point, figures, LCD projecteur.
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LE SPERME:
• Est le liquide blanchâtre légèrement collant qui renferme les spermatozoïdes et les sécrétions des glandes accessoires. Ce liquide est le milieu de transport des spermatozoïdes; il contient des nutriments ainsi que les substances chimiques protégeant et activant les spermatozoïdes, en plus de faciliter leurs déplacements.
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Le fructose
• présent dans la sécrétion des vésicules séminales constitue presque leur seul combustible.
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Les prostaglandines
• contenues dans le sperme réduisent la viscosité du mucus gardant l’entrée (col) de l’utérus et provoquent un anti péristaltisme de l’utérus facilitant la progression des spermatozoïdes dans les voies génitales de la femme vers les trompes utérines.
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Relaxine
• La présence de relaxine (une hormone) et de certaines enzymes dans le sperme accroît la motilité des spermatozoïdes.
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L’alcalinité relative du sperme
• (pH de 7.2 à 7.6) neutralise l’acidité de la femme (pH de 3.5 à 4), ce qui protège les spermatozoïdes et améliore également leur motilité, car ils sont très paresseux en milieu acide (pH < 6).
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séminalplasmine
• Le sperme renferme en outre une substance chimique appelée séminalplasmine, qui a des propriétés bactériostatiques.
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Les facteurs de coagulation
• présents dans le sperme provoquent sa coagulation peu après l’éjaculation.
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La fibrinolysine
• du sperme liquéfie ensuite cette masse visqueuse, ce qui permet aux spermatozoïdes de s’en échapper pour commencer leur voyage dans les voies génitales de la femme.
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LE SPERME
• La quantité de sperme projetée à l’extérieur de l’urètre au cours d’une éjaculation est de 2 à 6ml, mais chaque ml contient entre 50 et 100 millions de spermatozoïdes.
• L’infertilité masculine peut provenir d’obstructions anatomiques, de déséquilibres hormonaux et de plusieurs autres facteurs.
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Le spermogramme
• est un des premiers tests effectués chez le couple incapable de concevoir. Les résultats de cette analyse peuvent révéler certaines anomalies relatives au nombre, à la motilité ou à la morphologie (forme et maturité) des spermatozoïdes ou, encore, au volume, au pH ou au taux de fructose du sperme.
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Le spermogramme
• Une faible numération des spermatozoïdes associée à un pourcentage élevé de spermatozoïdes immatures peut indiquer que l’homme est atteint d’une varicocèle, anomalie qui bloque le drainage de la veine testiculaire, ce qui produit une température élevée dans le scrotum et empêche ainsi le développement normal des spermatozoïdes.
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LA SPERMATOGENÈSE
(Génération des spermatozoïdes):
• La spermatogenèse est la série d’évènements qui se déroulent dans les tubules séminifères contournés et qui mènent à la production des gamètes mâles, les spermatozoïdes.
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LA SPERMATOGENÈSE
• Ce processus débute chez les garçons au moment de la puberté, vers 14 ans, et se poursuit durant toute la vie.
• L’organisme de l’homme adulte fabriquera ensuite plusieurs centaines de millions de spermatozoïdes chaque jour.
• La nature semble s’être ainsi assurée que l’espèce humaine ne pourrait pas s’éteindre par manque de spermatozoïdes.
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Méiose :
• La méiose se produit au cours de la Spermatogenèse et de l’ovogenèse (formation des ovules chez la femme).
• La méiose est un type de division nucléaire particulier aux gamètes.
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Dans la mitose
• (le processus de division des autres cellules de l'organisme), les chromosomes répliqués sont distribués également aux deux cellules filles. Chacune des cellules filles reçoit donc un jeu de chromosomes identique à celui de la cellule mère.
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La méiose
• La méiose se compose quant à elle de deux divisions nucléaires successives sans réplication des chromosomes entre les divisions. On obtient donc quatre cellules filles plutôt que deux, et chacune de ces cellules possède la moitié moins de chromosomes que la cellule mère. (La racine grecque méiôn : «moins»). Tableau présente une comparaison de la mitose et de la méiose.
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Phénomène Mitose Méiose
Réplication
de l’ADN
Au cours de l’interphase, avant le début de la division nucléaire
Au cours de l’interphase, avant le début de la division nucléaire
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Phénom Mitose Méiose
Nombre de divisions
Une division, composée de la prophase, de la métaphase, de l'anaphase et de la télophase
2 divisions, chacune étant composée d'une prophase, d'une métaphase, d'une anaphase et d'une télophase; la réplication de l'ADN ne se produit pas entre les deux divisions nucléaires; au cours de la méiose I, 1 phénomène unique survient: les chromosomes homologues se joignent sur toute leur longueur et forment des tétrades (groupes de 4 chromatides)
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Phénomène
Mitose Méiose
Nombre de cellules filles et matériel génétiQ
Deux cellules filles diploïdes (2n) identiques à la cellule mère
4 cellules filles contenant chacune la moitié du nombre de chromosomes de la cellule mère (nombre haploïde, ou n); ne sont pas identiques à la cellule mère.
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Phéno Mitose Méiose
Rôle Produire les cellules nécessaires à la croissance et à la réparation des tissus; assurer l'invariabilité du matériel génétique de toutes les cellules de l'organisme
Produire les cellules reproductrices (gamètes) ; créer des variations dans les gamètes et réduire le nombre de chromosomes de moitié, ce qui permet de rétablir au moment de la fécondation le nombre diploïde de chromosomes chez l'espèce, à savoir, chez les humains, 2n = 46
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La méiose
• La plupart des cellules de l'organisme (l'ovule fécondé et toutes les cellules qui dérivent de celui-ci par mitose) renferment le nombre diploïde de chromosomes, ou 2n chromosomes. Chez les humains, ce nombre est 46, et les cellules diploïdes contiennent 23 paires de chromosomes semblables appelés chromosomes homologues.
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La méiose
• Chaque paire se compose d'un membre qui provient du père (chromosome paternel) et d'un membre qui provient de la mère (chromosome maternel). Les deux chromosomes d'une même paire se ressemblent et portent des gènes qui codent pour les mêmes traits, mais pas nécessairement pour la même expression de ces traits.
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La méiose
• Par exemple les gènes homologues qui déterminent l'expression des taches de rousseur: le gène porté par le chromosome paternel peut coder pour la présence d'un grand nombre de taches de rousseur, alors que le gène porté par le chromosome maternel peut coder pour leur absence totale.
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La méiose
• Les gamètes renferment seulement 23 chromosomes, c'est-à-dire le nombre haploïde de chromosomes, ou n chromosomes; ils ne possèdent qu'un seul membre de chaque paire de chromosomes homologues.
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La méiose
• Il est facile de comprendre l'importance de cette division par deux (de 2n à n) du nombre de chromosomes dans les gamètes: en effet, elle permet à l'union du spermatozoïde et de l'ovule, qui forme l'ovule fécondé, ou zygote, de rétablir le nombre diploïde de chromosomes (46), caractéristique des cellules somatiques du corps humain.
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La méiose
• Les deux divisions nucléaires qui composent la méiose, la méiose I et la méiose II, sont divisées en phases afin d'en faciliter l'étude. Bien que ces phases portent les mêmes noms que les phases de la mitose (prophase, métaphase, anaphase et télophase), les événements de la méiose diffèrent considérablement de ceux de la mitose, comme vous le verrez dans les paragraphes suivants et dans la figure 28.6.
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Avant une mitose,
• tous les chromosomes sont répliqués. Durant toute la prophase et jusqu'à leur alignement au cours de la métaphase, les copies identiques restent ensemble, sous forme de chromatides sœurs unies par un centromère.
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Au moment de l'anaphase,
• les centromères se divisent et les chromatides se séparent afin de migrer vers les pôles opposés de la cellule. Chaque cellule fille hérite donc d'une copie de chacun des chromosomes de la cellule mère (voir la figure 28.6).
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Méiose I
• Comme dans la mitose, les chromosomes se répliquent avant le début de la méiose. La prophase de la méiose est toutefois marquée par un phénomène absent au cours de la mitose : les chromosomes répliqués recherchent leurs chromosomes homologues et s'accolent à eux sur toute leur longueur (voir la figure 28.6).
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Méiose I
• Cet appariement des chromosomes homologues est appelé synapsis. Il est si précis que les gènes analogues se retrouvent côte à côte. Comme chaque chromosome est formé de deux chromatides sœurs, on peut donc observer de petits groupes de quatre chromatides appelés tétrades.
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Méiose I
• La synapsis est marquée par un autre phénomène unique au sein des tétrades, l'enjambement (crossing-over).
• L'enjambement est le croisement, à un ou plusieurs endroits, d'une chromatide maternelle et d'une chromatide paternelle. Les points de croisement sont appelés chiasmas. L'enjambement permet l'échange de matériel génétique entre les chromosomes maternels et paternels; il contribue ainsi au «brassage» du matériel génétique.
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Méiose I
• Au cours de la métaphase I, les tétrades s'alignent à l'équateur du fuseau de division. Cet alignement se fait au hasard, c'est-à-dire qu'on peut trouver des chromosomes maternels et paternels de chaque côté de l'équateur.
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Méiose I
• Au cours de l'anaphase I, les tétrades se séparent mais les chromatides sœurs (dyade) de chaque chromosome homologue restent réunies par leurs centromères puisque, contrairement à ce qui se produit durant l'anaphase de la mitose, les centromères ne se divisent pas.
• A la fin de la méiose I, on se trouve donc devant la situation suivante:
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Méiose I
• chaque cellule fille possède deux copies d'un membre de chaque paire de chromosomes homologues (le chromosome maternel ou le chromosome paternel) et aucune copie de l'autre membre ; chaque cellule fille possède la quantité diploïde d'ADN mais le nombre haploïde de chromosomes, puisque les chromatides sœurs unies sont considérées comme un seul chromosome.
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Méiose I
• Etant donné que la méiose I diminue le nombre de chromosomes de 2n à n, on l'appelle aussi division réductionnelle de la méiose.
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Méiose II
• La deuxième division méiotique, ou méiose II, est identique à la mitose, sauf que les chromosomes ne se répliquent pas avant qu'elle commence. Les chromatides présentes dans les deux cellules filles de la méiose I sont simplement partagées entre les quatre cellules grâce à la division des centromères.
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Méiose II
• Étant donné que les chromatides sont réparties également dans les cellules filles (comme dans la mitose), la méiose II est aussi appelée division équationnelle de la méiose (figure 28.6).
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La méiose remplit deux fonctions importantes:
• (1) elle divise le nombre de chromosomes par deux et (2) elle crée des variations génétiques.
• Le fait que les paires de chromosomes homologues s'orientent au hasard pendant la méiose I permet des variations considérables dans les gamètes, car les caractères génétiques hérités des deux parents se mélangent alors en de multiples combinaisons.
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La méiose remplit deux fonctions
• D'autres variations sont produites par l'enjambement des chromosomes homologues. Au moment de leur séparation, durant l'anaphase I, les chromosomes se brisent aux chiasmas et échangent des segments chromosomiques (gènes). La méiose assure donc qu'il n'existe pas deux gamètes identiques et que tous les gamètes sont différents de leur cellule mère.
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RÉSUMÉS DES PHÉNOMÈNES SE PRODUISANT DANS LES TUBULES
SÉMINIFÈRES CONTOURNÉS:
• Après la méiose, passons à l’étude des phénomènes particuliers à la spermatogenèse. La spermatogenèse se compose de division mitotiques et méiotiques ainsi que d’un processus appelé spermiogenèse.
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Tous ces phénomènes
• se produisent dans les tubules séminifères contournés. Une coupe histologique d’un testicule adulte montre que la majorité des cellules de la paroi épithéliale des tubules séminifères contournés se trouvent à différentes phases de division. Ces cellules, appelées cellules germinales, élaborent les spermatozoïdes au cours d’une série de divisions et de transformations cellulaires.
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DIVISIONS MITOTIQUES DES SPERMATOGONIES:
• Les cellules les plus externes et les moins différenciées des tubules séminifères contournés, qui se trouvent en contact direct avec la lame basale, sont les cellules souches appelées spermatogonies. Les spermatogonies (génératrices des spermes) subissent des mitoses presque sans arrêt.
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• Jusqu’à la puberté, toutes leurs cellules filles sont de nouvelles spermatogonies. Au moment de la puberté, la spermatogenèse commence, et chaque division mitotique d’une spermatogonie donne dès lors naissance à deux cellules filles différentes.
DIVISIONS MITOTIQUES DES SPERMATOGONIES:
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• La spermatogonie A reste près de la lame basale pour perpétuer la lignée des cellules germinales. La spermatogonie B est poussée vers la lumière du tubule, où elle se transforme en un spermatocyte de premier ordre, destine à produire quatre spermatozoïdes.
DIVISIONS MITOTIQUES DES SPERMATOGONIES:
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MEIOSE: DES SPERMATOCYTES DE PREMIER ORDRE AUX SPERMATIDES.
• Chaque spermatocyte de premier ordre produit au cours de la première phase subit la méiose I, pour former 2 cellules haploïdes plus petites, appelées spermatocytes de deuxième ordre. Les spermatocytes de deuxième ordre subissent rapidement la méiose II, et leurs cellules filles, les spermatides, sont visibles sous forme de petites cellules rondes au gros noyau sphérique situées près de la lumière du tubule.
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• Au microscope, les gros (et nombreux) spermatocytes de premier ordre sont reconnaissables à leurs chromosomes épais et condensés. On voit beaucoup plus rarement les spermatocytes de deuxième ordre, car ils subissent rapidement la seconde division méiotique.
MEIOSE: DES SPERMATOCYTES DE PREMIER ORDRE AUX SPERMATIDES.
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SPERMIOGENÈSE:
• Chaque spermatide possède le nombre de chromosomes adéquat pour la fécondation (n), mais n’est pas motile. Elle doit encore subir un processus de “profilage” appelé spermiogenèse (figure 28.8a), qui lui fera perdra la majeure partie de son cytoplasme superflu et la dotera d’une queue.
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SPERMIOGENÈSE:
• Le spermatozoïde ainsi, constitué se divise en 3 régions, la tête, la pièce intermédiaire et la queue, qui sont respectivement ses régions génétique, métabolique et locomotrice. La tête du spermatozoïde est composée presque entièrement du noyau aplati de la spermatide, qui contient l’ADN. Le noyau est coiffé de l’acrosome, une formation adhésive élaborée par appareil de Golgi.
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SPERMIOGENÈSE:
• L’acrosome renferme des enzymes hydrolytiques (hyaluronidase) qui permettront au spermatozoïde de pénétrer dans l’ovule.
• La pièce intermédiaire du spermatozoïde est formée de mitochondries enroulées en spirale serrée autour des filaments contractiles de la queue, un flagelle typique fabriquée par un centriole.
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SPERMIOGENÈSE:
• Les mitochondries fournissent l’énergie métabolique (ATP) nécessaire pour produire les mouvements en coup de fouet de la queue, qui propulsent le spermatozoïde à une vitesse de 1 à 4 mm/min.
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RÔLE DES ÉPITHÉLIOCYTES DE SOUTIEN:
• Tout au long de la spermatogenèse, les descendantes d’une même spermatogonie demeurent jointes les unes aux autres par des ponts cytoplasmiques. Elles sont en outre entourées et reliées par des cellules spécialisées appelées épithéliocytes de soutien ou cellules de sertoli, qui s’étendent de la lame basale jusqu’à la lumière du tubule séminifère contourné.
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• Les épithéliocytes de soutien, unis par des jonctions serrées, forment un revêtement ininterrompu à l’intérieur des tubules, et cloisonnent celui-ci en deux compartiments (figure 28.9).
RÔLE DES ÉPITHÉLIOCYTES DE SOUTIEN:
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RÔLE DES ÉPITHÉLIOCYTES DE SOUTIEN:
• Le compartiment basal, situé entre la lame basale et les jonctions serrées des épithéliocytes de soutien, renferme les spermatogonies. Le compartiment central comprend les cellules se divisant par méiose et la lumière du tubule.
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RÔLE DES ÉPITHÉLIOCYTES DE SOUTIEN:
• Les jonctions serrées qui unissent les épithéliocytes de soutien forment la barrière hémato-testiculaire. Cette barrière empêche les antigènes de la membrane plasmique des spermatozoïdes en voie de différenciation de traverser la lame basale pour passer dans la circulation sanguine.
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RÔLE DES ÉPITHÉLIOCYTES DE SOUTIEN:
• Étant donné que les spermatozoïdes ne se forment pas avant la puberté, ils sont absents lorsque le système immunitaire apprend à reconnaître les tissues de l’individu, au début de la vie. En outre, toutes les cellules formées après la fin de la méiose I possèdent un matériel génétique différent de celui des cellules somatiques.
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RÔLE DES ÉPITHÉLIOCYTES DE SOUTIEN:
• Si la barrière hémato-testiculaire n’existait pas, les antigènes de la membrane plasmique des spermatozoïdes pourraient pénétrer dans le sang et provoquer une réponse auto-immune. Les anticorps qui se formeraient alors pourraient s’attaquer aux spermatozoïdes et conduire à la stérilité.
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RÔLE DES ÉPITHÉLIOCYTES DE SOUTIEN:
• Les spermatogonies, identiques aux autres cellules somatiques sur le plan génétique et reconnues comme siennes par l’organisme, sont situées à l’extérieur de la barrière hémato-testiculaire.
• Elles peuvent donc répondre aux signaux des messagers chimiques circulant dans le sang et déclenchant la spermatogenèse.
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RÔLE DES ÉPITHÉLIOCYTES DE SOUTIEN:
• Après la mitose des spermatogonies, les jonctions serrées des épithéliotocytes de soutien s’ouvrent afin de permettre aux spermatocytes de premier ordre de passer entre elles pour pénétrer dans le compartiment central, un peu comme on ouvre les écluses d’un canal pour permettre aux bateaux de passer.
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Dans le compartiment central
• les spermatocytes et les spermatides sont presque enfouis dans des cavités des épithéliocytes de soutien (voir la figure 28.9), qui semblent les déplacer vers la lumière du tubule séminifère contourné.
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Dans le compartiment central
• Les épithéliocytes de soutien fournissent des nutriments aux cellules en train de se diviser, sécrètent le liquide testiculaire permettant le transport du sperme dans la lumière du tubule, et éliminent le cytoplasme évacué par les spermatides au cours de la spermiogenèse.
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Dans le compartiment central
• Comme nous l’avons déjà dit, les épithéliocytes de soutien produisent également des médiateurs chimiques qui jouent un rôle dans la régulation de la spermatogenèse.
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Le processus de la spermatogenèse
• de la formation d’un spermatocyte de premier ordre jusqu’à la libération de spermatozoïdes immatures dans la lumière du tubule, prend de 64 à 72 jours. À ce stade, les spermatozoïdes sont incapables de <<nager>> ou de féconder un ovule.
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• Grâce au péristaltisme et à la poussée exercée par les autres spermatozoïdes, ils progressent dans le réseau de conduits du testicule et se rendent dans l’épididyme. Les spermatozoïdes séjournent ensuite dans l’épididyme, où leur maturation se poursuit: leur motilité et leur pouvoir de fécondation augmentent.
Le processus de la spermatogenèse
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Certains facteurs environnementaux
• peuvent affecter la spermatogenèse et la fertilité. Ainsi, quelques antibiotiques courants, notamment la tétracycline, peuvent inhiber la formation de spermatozoïdes; les radiations, le plomb, certains pesticides, la marijuana et l’alcool consommé en quantité excessive peuvent provoquer la formation de spermatozoïdes anormaux (à deux têtes, à plusieurs queues, etc.).
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• Même quand elles ne touchent pas les spermatozoïdes eux-mêmes, les substances toxiques présentes dans le sperme peuvent être transmises de l’homme à la femme. Elles augmentent alors le risque de malformations, d’avortement spontané et de naissance d’un enfant mort-né.
Certains facteurs environnementaux
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RÉPONSE SEXUELLE DE L’HOMME:
• Les deux phases principales de la réponse sexuelle de l’homme sont l’érection du pénis, permettant la pénétration dans le vagin de la femme, et l’éjaculation, assurant le dépôt du sperme dans le vagin.
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ERECTION:
• L’érection se produit quand le tissue érectile du pénis, les corps caverneux en particulier, s’engorge de sang. En temps ordinaire, les artères irriguant le tissue érectile sont en constriction et le pénis est à l’état de flaccidité. L’excitation sexuelle déclenche un réflexe parasympathique qui stimule les muscles lisses de ces artères et en traîne leur dilatation.
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ERECTION
• En outre, des anastomoses entre les vaisseaux qui irriguent le corps spongieux et ceux qui irriguent les corps caverneux font dériver le sang destiné à la face ventrale du pénis vers sa face dorsale. Les espaces vasculaires (cavernes) des corps caverneux se remplissent alors de sang, et le pénis grossit, s’allonge et se raidit.
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ERECTION
• L’augmentation de volume du pénis comprime les veines qui le drainent, ce qui ralentit la sortie du sang et accentue l’engorgement du pénis. L’érection du pénis constitue un des rares exemples de régulation parasympathique des artères. Le système parasympathique stimule également les glandes bulbo-urétrales, dont les sécrétions lubrifient le gland du pénis.
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ERECTION
• Le réflexe qui mène à l’érection peut être déclenché par une variété de stimulus sexuel, notamment les caresses sur la peau du pénis, la stimulation mécanique des barorécepteurs de la tête du pénis, ainsi que les spectacles, les odeurs et les sons agréables.
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ERECTION
• Le SNC réagit à cette stimulation en déchargeant des influx efférents (moteurs) du deuxième au quatrième segment sacrés de la moelle épinière. Ces influx activent les neurones parasympathiques innervant les artères profondes du pénis, qui desservent les corps caverneux, et les artères hélicines, situées dans les corps caverneux eux-mêmes.
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ERECTION
• L’érection peut aussi être déclenchée par l’activité strictement émotionnelle ou mentale (la pensée d’une rencontre sexuelle). Les émotions et les pensées peuvent aussi inhiber l’érection, ce qui provoque la vasoconstriction et le retour du pénis à l’état flaccidité.
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ERECTION
• L’incapacité d’obtenir ou de maintenir une érection est appelée impuissance. Des facteurs psychologiques, la consommation d’alcool et certains médicaments peuvent entraîner une impuissance temporaire chez les homes en bonne santé.
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ERECTION
• Dans certains cas, l’impuissance résulte de l’absence congénitale des artérioles du tissue érectile qui permettent les anastomoses ou de l’incapacité du système nerveux autonome de produire la constriction de ces artérioles.
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ERECTION
• Des médicaments injectables et des implants péniens peuvent rendre la possibilité de rapports sexuels aux hommes atteints d’impussance irréversible.
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ÉJACULATION:
• L’éjaculation (ejicio = j’expulse) est la projection du sperme à l’extérieur du voies spermatiques de l’homme.
• Lorsque les influx afférents responsables de l’érection atteignent un certain seuil critique, un réflexe spinal est déclenché et une décharge massive d’influx nerveux traverse les nerfs sympathiques (principalement au niveau de L1 et de L2) qui dessert les organes génitaux.
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Ces influx provoquent:
1- des contractions péristaltiques des voies spermatiques et des glandes annexes, qui déversent leur contenu dans l’urètre;
2- la constriction du sphincter lisse de l’urètre, empêchant l’expulsion d’urine et le reflux de sperme dans la vessie;
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3- une série de contraction rapide du muscle bulbo-spongieux du pénis, qui projettent le sperme à l’extérieur de l’urètre. Ces contractions musculaires rythmiques sont accompagnées d’une sensation de plaisir intense et de nombreux phénomènes systémiques, tels qu’une contraction musculaire généralisée, une fréquence cardiaque rapide et une pression artérielle élevée. On appel l’orgasme.
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L’orgasme
• est rapidement suivi d’une relaxation musculaire et psychologique et de la vasoconstriction des artères irriguant le tissue érectile du pénis, qui retourne alors à l’état de flaccidité. Après l’éjaculation commence une période de latence d’une durée de quelques minutes à plusieurs heures au cours de laquelle l’homme est incapable d’obtenir un autre orgasme.
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RÉGULATION HORMONALE DE LA FONCTION DE REPRODUCTION
CHEZ L’HOMME:
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AXE CEREBRO-TESTICULAIRE:
• La régulation hormonale de la spermatogenèse et de la production d’androgènes testiculaires fait intervenir des interactions entre l’hypothalamus, l’adénohypophyse et les testicules. Ces interactions constituent ce qu’on appelle parfois l’axe cérébro-testiculaire.
(fig. 28.10).
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1 - L’hypothalamus
• sécrète la LH-RH (luteinizing hormone releasing hormone), qui régit la libération par l’adénohypophyse des gonadotrophines, FSH (follicle stimulating hormone) et LH (luteinizing hormone). La LH-RH est transportée jusqu’à l’adénohypophyse par le sang circulant dans le système porte hypophysaire.
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• 2 - La liaison de la LH-RH aux cellules hypophysaires entraîne la libération de FSH et de LH dans la circulation générale.
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• 3 - La FSH stimule la spermatogenèse dans les testicules. Elle n’agit toutefois pas directement sur les cellules germinales, au contraire de ce qu’on croyait autrefois. En effet, la FSH (avec la testostérone) agit sur les épithéliocytes de soutien, qui sécrètent alors l’ABP (androgen-binding protein).
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• L’ABP se lie à la testostérone et permet le maintien d’une concentration élevée de cette hormone dans les tubules séminifères contournés. Le complexe ABP-testostérone agit sur les cellules germinales et les spermatocytes de manière à favoriser la poursuite de la méiose et de la spermatogenèse. La FSH contribue donc à rendre les cellules réceptives aux effets stimulateurs de la testostérone.
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• 4 - La LH se lie spécifiquement aux cellules interstitielles et les stimule pour qu’elles sécrètent la testostérone (et un peu d’oestrogènes). Les grappes de cellules interstitielles contiennent de nombreux vaisseaux lymphatiques, et ces derniers contribueraient à la forte concentration locale de testostérone dont bénéficient les tubules séminifères contournés.
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• La testostérone locale est le facteur qui déclenche finalement la spermatogenèse; la testostérone qui entre dans la circulation sanguine produit plusieurs effets dans d’autres régions de l’organisme.
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5 - L’hypothalamus et adénohypophyse
• peuvent subir l’action inhibitrice de certaines hormones présentes dans le sang.
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• La testostérone inhibe la sécrétion de gonadolibérine (LH-RH) par hypothalamus et on pense qu’elle pourrait agir directement sur l’adénohypophyse pour inhiber la libération des gonadotrophines (FSH et LH). L’inhibine est une hormone protéique sécrétée par les épithéliocytes de soutien. La concentration de cette hormone constitue un indicateur de l’état de spermatogenèse.
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• Lorsque la numération des spermatozoïdes est élevée, la sécrétion d’inhibine augmente, ce qui inhibe directement la libération de FSH par l’adénohypophyse ainsi que, probablement, la libération de LH-RH par l’hypothalamus. Quand la numération des spermatozoïdes devient inférieure à 20 millions par ml, la sécrétion d’inhibine baisse fortement et la spermatogenèse reprend.
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• Comme vous pouvez le constater, la quantité de testostérone et le nombre de spermatozoïdes produits par les testicules reflète un équilibre entre trois groupes d’hormones:
1- la FSH et la LH, qui stimulent les testicules;
2- la LH-RH, qui stimule indirectement les testicules par l’intermédiaire de son influence sur la libération de FSH et de LH;
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3 - les hormones testiculaires (testostérone et inhibine), qui exercent une rétro-inhibition sur l’hypothalamus et l’adénohypophyse. Puisque l’hypothalamus est également influencé par d’autres régions du cerveau, tout l’axe cérébro-testiculaire est régi par le SNC.
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• La LH-RH et la FSH et la LH sont essentielles au fonctionnement normal des testicules. En l’absence de ces hormones, les testicules s’atrophient et la production de spermatozoïdes et de testostérone s’arrête pratiquement.
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• Le développement des organes génitaux de l’homme dépend de la sécrétion prénatale des hormones mâles. Durant quelques mois après sa naissance, le bébé de sexe masculin présente des concentrations plasmiques de FSH, de LH et de testostérone presque égales à celles du garçon qui est au milieu de la puberté.
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• Peu après, la concentration sanguine de ces hormones diminue; elle demeurera basse pendant toute l’enfance. À approche de la puberté, le seuil d’inhibition de l’hypothalamus augmente, et il faut des concentrations de testostérone beaucoup plus élevées pour réprimer la sécrétion de LH-RH par l’hypothalamus.
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• Plus la sécrétion de LH-RH augmente, plus les testicules sécrètent de testostérone, mais le seuil d’inhibition de l’hypothalamus continue d’augmenter jusqu’à ce que le mode d’interaction hormonale de l’adulte soit atteint.
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• La maturation de l’axe cérébro-testiculaire prend environ 3 ans, et l’équilibre hormonal qui s’établit alors demeure relativement constant par la suite. C’est pourquoi, la production de spermatozoïdes et de testostérone demeure relativement constante chez l’homme adulte, alors que la femme adulte connaît des changements cycliques des concentrations de FSH, et de LH et d’hormones sexuelles femelles.
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ACTIVITÉ DE LA TESTOSTÉRONE: MÉCANISME ET EFFETS
• Comme tous les stéroïdes, la testostérone est synthétisée à partir du cholestérol. Elle produit ses effets en activant des gènes spécifiques qui transcriront des molécules d’ARN messager, ce qui fait augmenter la synthèse de certaines protéines dans les cellules cibles.
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• Dans certaines cellules cibles, la testostérone doit être transformées en un autre stéroïde avant de pouvoir exercer son action. Par exemple, dans les cellules de la prostate, la testostérone doit être transformée en dihydro-testostérone avant de pouvoir se lier à l’intérieur du noyau.
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• Dans certains neurones du cerveau, la testostérone est convertie en œstrogène afin de produire ses effets stimulants. Dans ce cas, on peut donc dire que l’hormone « mâle » est transformée en hormone « femelle » pour exercer ses effets masculinisant.
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• À la puberté, la testostérone provoque le début de la spermatogenèse, mais elle a également de nombreux effets anabolisants dans tout l’organisme. Elle cible tous les organes sexuels annexes (les conduits, les glandes et le pénis), qui croissent et assument leurs fonctions adultes.
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• Chez les hommes adultes, la concentration normale de testostérone est nécessaire pour entretenir ces organes: si la testostérone est absente ou pas assez abondante, les organes annexes s’atrophient, le volume du sperme diminue fortement, et l’érection et l’éjaculation deviennent impossibles. Cette situation peut toutefois être corrigée par l’administration de testostérone.
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• La testostérone est responsable des caractères sexuels secondaires masculins. Ces caractères apparaissent à la puberté, qui est marquée par l’apparition des poils pubiens, axillaires et faciaux, par l’augmentation de la croissance des poils de la poitrine (et d’autres régions du corps chez certains hommes), ainsi que par l’abaissement de la voix (résultant de l’augmentation du volume du larynx).
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• La peau épaissit et devient plus grasse (ce qui prédispose le jeune homme à l’acné), les os croissent et leur densité augmente, et les muscles squelettiques sont souvent appelés effets somatiques de la testostérone (sôma = corps).
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• La testostérone accélère la vitesse du métabolisme basal et influe sur le comportement. Elle constitue la base de la pulsion sexuelle (libido) chez les hommes et les femmes, qu’ils soient hétérosexuels ou homosexuels. Ainsi, cette hormone qu’on dit « mâle » ne doit pas être considérée spécifiquement comme un promoteur de l’activité sexuelle masculine.
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• Les testicules ne sont pas la seule source d’androgènes: les glandes surrénales des hommes et des femmes sécrètent des androgènes. Cependant, les quantités relativement petites d’androgènes surrénaliens ne peuvent soutenir les fonctions dépendant de la testostérone si les testicules cessent de produire des androgènes.
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• On peut donc dire que c’est la production de testostérone par les testicules qui soutient les fonctions de reproduction chez l’homme./.
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