le contrôle du fonctionnement cyclique de l`appareil génital féminin

TP4 : le contrôle du fonctionnement cyclique de
l'appareil génital féminin
De la puberté à la ménopause, le fonctionnement de l’appareil génital
féminin se caractérise par des phénomènes cycliques : règles et
ovulation
A partir de l'exploitation des expériences proposées par le logiciel REHOR montrer
comment le synchronisme des cycles sexuels chez la femme est mis en place.
Résumer votre exploitation sous la forme d'un schéma bilan montrant la régulation
de la fonction de reproduction chez la femme
Le cycle hormonal : doc 2 P 277
doc 1 Hormones ovariennes et hypothalamiques au cours d'un cycle sexuel chez
la femme
doc 2 évolution de la muqueuse utérine et des follicules ovariens au cours d'un
cycle sexuel
I - relations ovaire-utérus
Nom des personnes du groupe : Auriane, Félicien, Laura, Sébastien.
L'ovaire est une glande génitale femelle paire, où se forment les ovules et qui produit des
hormones (œstrogènes, progestérone).
Quelles sont les relations entre les ovaires et l'utérus ?
Hypothèse 1 : Les ovaires exercent un contrôle hormonal sur l'utérus.
*exp : ablation des ovaires (ovariectomie) : L'ablation des ovaires consiste en une
castration.
On constate que les règles ne se produisent plus et l'utérus s'atrophie lentement et
progressivement.
*exp complémentaire: apport d'hormones ou greffe d'ovaires :
Toutefois, un apport d'hormones ovariennes ou une greffe d'ovaire rétablit le
développement de l'utérus et les menstruations.
*conclusion : Le cycle utérin est contrôlé par les ovaires qui secrètent des hormones.
Hypothèse 2 : L'utérus n'exerce aucun contrôle sur le cycle ovarien.
*exp : ablation de l'utérus (hystéréctomie) : L'ablation de l'utérus chez une femme ne
modifie pas le cycle ovarien : l'évolution des follicules est normale et aboutit de façon
cyclique à l'ovulation suivie de la formation d'un corps jaune.
*conclusion : L'utérus n'exerce aucun contrôle sur les ovaires
Comment les ovaires contrôlent-ils l'utérus ?
Hypothèse : Les ovaires produisent des hormones qui contrôlent l'utérus.
*exp: L'ablation des ovaires provoque un arrêt de la production de l'œstradiol (hormone qui agit sur
la prolifération des cellules de la muqueuse utérine) et de progestérone (hormone qui favorise la
formation de la dentelle utérine, elle permet les glandes en tube et les vaisseaux sanguins spiralés). Ce
sont donc les ovaires qui, en produisant ces hormones, permettent à l'utérus de se développer et de
connaître un cycle normal.
On constate dans le document 1 que la production d'oestrogènes par les ovaires stagne à des valeurs
plutôt basse puis augmente vers le 7e jour environ du cycle sexuel, dans la phase pré-ovulatoire. Cette
production permet la prolifération rapide des cellules de la muqueuse utérine afin que celle-ci grossisse
pour accueillir l'ovule. Les oestrogènes diminuent ensuite rapidement et stagnent à partir de la phase
ovulatoire jusqu'à la fin du cycle sexuel.
Le taux de progestérone augmente lui seulement à partir de la phase lutéale durant laquelle il stagne à
des valeurs très élevées pour ensuite chuter à partir du 23e jour environ pour atteindre des valeurs
basses à nouveau. Le fait que l'utérus est en dentelle utérine à ce moment-là explique le taux élevé
durant la phase lutéale lorsque le corps jaune se forme.
A la fin du cycle, le corps jaune régresse. De ce fait, les hormones ovariennes sont bien
moins sécrétées.Les ovaires contrôlent le fonctionnement cyclique de l'utérus en faisant varier
la dose des hormones qu'ils sécrètent:
L'augmentation de dose d'oestradiol puis de progestérone permet donc de préparer la muqueuse utérine à
accueillir l'ovule
•
• La chute de la dose d'oestradiol et l'augmentation de progestérone permet elle la destruction de la muqueuse : c'est
les règles.
II- relations hypophyse-ovaire
noms : Caron Claire, Herrgott jérémie, Jordan Arnaud
A partir de la puberté, le cycle ovarien se met en place sous le contrôle du complexe
hypothalamo-hypophysaire. Nous allons au cour de cette étude mettre en évidence le
lien entre l'hypophyse et l'ovaire.
Définitions:
FSH: Abréviation d'origine américaine "Follicle Stimulating Hormone".
LH: Signifie :* Luteinizing hormone, en anglais, soit « hormone lutéinisante », en biochimie
Hypophyse : glande endocrine située sous l’encéphale et qui sécrète de nombreuses hormones, en
particulier l’hormone de croissance, des stimulines qui agissent sur les autres glandes endocrines, une
hormone freinant la sécrétion urinaire et une autre faisant contracter les muscles lisses.
Atrophie : lorsqu'un organe régresse on parle d'une atrophie.
Hypothèse 1:
L' hyopophyse permet la mise en place du cycle ovarien grâce au contrôle des hormones gonadotropes
(FSH et LH)
Expériences:
1)Hypophysectomie d'une rate adulte:
Protocole : Ablation de l'hypophyse
Hypophysectomie d'une rate adulte.
Résultats : on observe :
1. Une atrophie de l'ovaire.
2. Une chute du taux des hormones ovariennes (œstradiol et progestérone).
Conclusion: on observe donc un arrêt du cycle ovarien. Puis on effectue une greffe de l'hypophyse afin
de constater l'effet de sa réapparition dans le système.
2) Greffe en place de l'hypophyse sur une rate adulte :
Protocole :
On réalise une greffe d'hypophyse en place, c'est à dire à sa place d'origine : sous
l'hypothalomus . Cette greffe est réalisée après ablation de l'hypophyse et lorsque les
résultats de celle-ci ont été constatés.
Résultats :
Conclusion: On observe le redémarrage du cycle ovarien de part la présence des hormones sexuelles (
oestrogènes et progestérone) qui sont secretés par l'ovaire.
3) Injection d'hormones sur une rate adulte hypophysectomisée :
* Injection de FSH:
Protocole : Injection de FSH à une rate hypophysectomisée
Une rate de 35 jours est hypophysectomisée, 7 jours plus tard on lui injecte une forte dose de FSH
(150µg).
Résultats : On observe la formation et la mâturation de follicules ovariens.
* Injection de LH:
Protocole : Injection de LH à une rate hypophysectomisée
Une rate de 35 jours est hypophysectomisée, 7 jours plus tard on lui injecte une forte dose de LH (150µg).
Résultats : On observe successivement :
1. Ovulation
2. Développement de corps jaune
3. Présence d'œstradiol et de progestérone dans le sang.
Conclusion: c'est grâce aux hormones gonadotropes que l'hyopophyse contrôle le cycle ovarien.
Conclusion de l'hypothèse 1:
Nous avons pu constater que les hormones gonadotropes(FSH ET LH) sont essentiels à
la régulation du cycle ovarien.
En effet, le FSH permet la transformation des follicules et par la suite le LH permet
l'ovulation.
Or ces hormones sont libérés par l'hypophyse, il est donc a l'origine du cycle ovarien.
Schémas de la régulation hormonale du cycle chez la femme:
Légende:
rose: Fsh
bleu: LH
HS Hypothèse
2: L'activité cyclique de la femme est expliquer par un rétrocontrole de
l'ovule sur l'hypophyse.
Expériences:
1)Ovariectomie d'une rate adulte:
Protocole : ablation des ovaires
L'ablation des ovaires consiste en une castration.
Résultats : On observe :
1 Un arrêt de la production de l'œstradiol et de le progestérone.
2. Une hypertrophie de l'hypophyse.
Conclusion: On observe que l'absence d'ovaire entraîne une hypertrophie de l'hypophyse.
L'ovaire a donc un rétrocontrôle sur l'hypophyse qui ne peut fonctionner sans lui.
2) Injection d'hormones sur une rate adulte castrée:
* Injection de progestérone marquée:
Protocole : (autohistoradiographie)
14
3
On injecte de progestérone marqué ( C ou H). Après quelques heures, on sacrifie l'animal et on cherche
les cellules qui ont fixées les éléments radioactifs.
Résultats :
Plusieurs type de cellules ont fixé la progestérone radioactive :
1. Les neurones hypothalamiques sécréteurs de GnRH (neurones vasomoteurs).
2. Les cellules antéhypophysaires sécrétrices de FSH et de LH.
Conclusion: On observe la présence du progestérone marqué dans les cellules libérées par l'hypophyse
donc le progestérone de l'ovaire est transmis et utlilisé par l'hypophyse.
* Injection Œstradiol marqué:
Protocole :
14
3
On injecte de l'œstradiol marqué ( C ou H). Après quelques heures, on sacrifie l'animal et on cherche les
cellules qui ont fixées les éléments radioactifs.
Résultats : Plusieurs types de cellules ont fixé l'œstradiol radioactif :
1. Les neurones hypothalamiques sécréteurs de GnRH (neurones vasomoteurs)
2. Les cellules antéhypophysaires sécrétrices de FSH et de LH
Conclusion: Comme pour le progestérone on observe la présence de cellules d''œstradiol radioactif dans
les cellules libérés par l'hypophyse. Donc l'hypophyse est directement influencé par l'ovaire.
Conclusion de l'hypothese 2:
L' experience sur l' ablation des ovaires nous permet de mettre en avant le rôle crucial
de l' ovaire sur l' hypophyse , en effet sans
celui ci on observent une hypertrophie de l' hypophyse , donc l' ovaire a donc un
controle sur l' hypophyse .
Les éxperiences mettant en jeux l' injection d'hormones sur une rate adulte castrée (
injection de progestérone marquée et de
Oestradiol marquée) permettent de confirmer le rôle de rétroncontrole de l' ovaire sur
l' hypophyse .
le progéstérone marqué qui se retrouve dans les céllules libérées par l' hypophyse
montre que le progéstérone de l' ovaire est transmis et utilisé par l' hypophyse .
L' injection d' Oestradiol marquée tout comme l' injection de progestérone marquée
permet notamment de mettre en évidence l' influence directe de l' ovaire sur l'
hypophyse .
L' ovaire influence la production de FSH et LH étant donné qu' avec l' injection de
progéstérone et d' oestradiol les céllules antéhypophysaires sont marquées .
Conclusion du Tp:
Schémas bilan de la régulation hormonale du cycle chez la femme:
Légende:
rose: Fsh
bleu: LH
orange: Oestrogènes
violet: Progestérone
montrer que vos conclusions expliquent une partie des courbes du doc 1 (pour les 3 phases
ovulation, ovulation, post ovulation)
III - relation hypothalamus-hypophyse
noms des personnes du groupe : Céline Friedrich, Anna Beltzung, Dario Di Lorenzo,
Delphine Albrecht
HYPOTHESE GENERALE:
L'hypothalamus controle la production d'hormones sécrétées par l'hypophyse et ainsi le taux d'hormones
produits.
FSH: Abréviation d'origine américaine "Follicle Stimulating Hormone".
LH: Signifie :* Luteinizing hormone, en anglais, soit « hormone lutéinisante », en biochimie
GnRH : (Gonadotroping Releasing Hormone), neureuhormone qui contrôle l'activité des cellules
hypophysaire.
Protocole : ABLATION DE L' HYPOTHALAMUS ou hypothalamectomie
Hypothèse : L'hypothalamus a un lien avec la production de FSH et de LH
Exp: L' hypothalamectomie consiste à détruire certains noyaux de la région antérieure de
l'hypothalamus qui constitue les neurones vasomoteurs.
conclusion:
On constate un arrêt de la production de FSH et de LH.
On en déduit que l'hypothalamus et plus précisément les neurones vasomoteurs (puisque
des lésions dans d'autres régions de l'hypothalamus sont sans effet sur la
production
de ces hormones) controlent a priori la production de FSH et de LH.
Protocole : Injection de GnRH à une rate adulte hypothalamectomisée.
Hypothèse : L'hypothalamus entraine la production de GnRH et le GnRH a un contrôle
sur l'hypophyse.
Exp:On procède à une injection pulsative de GnRH après lésion de l'hypothalamus à
raison de 1 µg/min pendant 6 min toutes les 60 min. L'ablation de l'hypothalamus chez
une rate adulte provoquant également un arrêt de la fonction du GnRH.
Conclusion:
On constate un rétablissement des taux sanguins normaux de FSH et de LH.
On en déduit que l'hypothalamus produit du GnRH activant la production de FSH et de LH.
(Qui produit ses hormones ? )
Protocole: Greffe ectopique d'hypophyse
Hypothèse: L'Hypothalamus stimule la production d'hormones.
Exp: On réalise une greffe ectopique de l'hypophyse, c'est-à-dire en un point quelconque
du corps (hors de son lieu d'origine). Cette greffe est réalisée après ablation de l'hypophyse
et lorsque les résultats de celle-ci ont été constatés.
Conclusion:
On remarque une production passagère de FSH et de LH dans le sang, suivi d'un arrêt de
cette production.
Cette expérience montre bien qu'il y a une relation de "stimulation-sécrétion" entre
l'hypothalamus et l'hypophyse car si cette dernière est greffée à un endroit où
l'hypothalamus n'a pas de contrôle, donc là où la neurohormone GnRH n'a pas
d'impact,l'hypophyse stoppe toutes sécrétions.
Protocole: stimulation électrique de l'hypothalamus d'une rate adulte.
Hypothèse: L'Hypothalamus contrôle la production de FSH et de LH à plus ou moins forte
intensité.
Exp:Sur une rate adulte, on empêche la décharge de LH par action de barbiturique puis
on stimule électriquement la région antérieure de l'hypothalamus.
Conclusion:
On constate une élévation du taux de FSH et de LH.
Après touts les conclusions des documents précédents, on peut affirmer que l'hypothalamus
stimule l'hypophyse grâce à l'hormone GnRH par voix nerveuse.
Et cette expérience nous précise que cette stimulation à pour origine la partie antérieur de
l'hypothalamus.
Protocole: suppression des connexions nerveuses entre l'hypophyse et l'hypothalamus
d'une rate adulte normale.
Hypothèse: Les connections nerveuses entre l'hypothalamus et l'hypophyse joue un rôle
sur la formation de FSH et de LH
Exp:On effectue la deconnexion nerveuse à l'aide de 2 fines tiges métalliques, observées
par radioscopie, on les descend dans l'hypothalamus et on détruit sélectivement les axones
des neurones de la région antérieur de l'hypothalamus.
Conclusion:
on constate la chute et l'annulation, par la suite, du taux sanguins de FSH et de LH. Il en
est de même pour le taux sanguins d'oestratiol et de progestérone.
On en déduit que l'une des relations entre l'hypothalamus et l'hypophyse, qui sécréte ces
hormones, se fait par voix nerveuses. Comme l'on sait que la GnRH est une neurohormone
produite par l'hypothalamus, on peut en déduire qu'elle a arrêté d'être produite ce qui
explique aussi la chute de FSH et de LH dans le sang.
On peut également en conclure que la partie antérieure de l'hypothalamus joue un rôle plus
important dans les connexions avec l'hypophyse que le reste de cette glande.
Protocole: suppression des connexions sanguines entre l'hypophyse et l'hypothalamus
d'une rate adulte normale.
Hypothèse:Il existe plusieurs connections entre l'hypophyse et hypothalamus
Exp:On interrompt les connexions vasculaires entre l'hypothalamus et l'hypophyse en
intercalant un papier paraffiné dans la tige hypophysaire au niveau des veines portes.
Conclusion:
On constate les même résultats que précédemment, c'est-à-dire, chute et annulation du
taux sanguins en FSH et LH.
On peut en conclure qu'il existe plusieurs connections entre l'hypophyse et l'hypothalamus
: une voix nerveuse et une voix sanguine.
Pour l'instant, on peut dire avec certitude que l'hormone GnRH secrétée par l'hypothalamus
empreinte la voix nerveuse. Les hormones FSH et LH utilisent la voix sanguine pour
atteindrent les organes génitaux.
Protocole: greffe d'hypophyse en place
Hypothèse: L'hypophyse produit du LH et du FSH
Exp: On réalise une greffe d'hypophyse en place, c'est-à-dire à sa place d'origine : sous
l'hypothalamus. Cette greffe est réalisée après ablation de l'hypophyse et lorsque les
résultats de celle-ci ont été constatés.
Conclusion: On remarque, grâce aux courbes suivantes :
que le taux plasmatique de FSH et de LH augmente considérablement au bout de 72heures.
En effet, il passe de 100ng/mL à 500 pour le FSH et à 600 pour le LH.
Le taux bas de ces hormones durant les 72 premières heures s'expliquent par l'ablation de
l'hypophyse. L'augmentation du taux se réalise lors de la greffe.
Et la diminution doit s'expliquer par un retour négatif du contrôle du taux d'hormones ???
On peut en déduire que l'hypophyse sécrète bien deux hormones: FSH et LH. Et cela grâce
à la stimulation produite par l'hypothalamus comme le prouve le document suivant:
CONCLUSION :
Par les expériences d'ablations, on peut affirmer qu'il y a bien une relation entre hypophyse
et hypothalamus qui est indépendante du cycle des organes génitaux mais qui à une
influence direct sur ces derniers :
On en conclure que l'hypothalamus produit une neurohormone, le GnRH activant la
production de deux hormones par l'hypophyse, le LH et le FSH.
On peut même préciser que la stimulation de l'hypophyse par l'hypothalamus trouve son
origine dans la partie antérieure de l'hypothalamus.
Les relations entre hypophyse et hypothalamus se font de deux manières différentes : -par
voix nerveuse avec la neurohormone GnRH
-par voix
sanguine qui permet un contrôle du taux d'hormones dans le sang
Pour conclure:
Dans ce cycle les messagers sont les hormones, les voix sont nerveuses et
sanguines, l'émetteur est la glande hypothalamus et le recepteur est l'hypophyse.
Relations entre l'hypothalamus et l'hypophyse
http://www.ac-creteil.fr/svt/cdromlog/Rehor.htm
SOURCE :
PARTIE EXPLICABLE DU DOCUMENT GENERAL :
En période d'ovulation, l'hypothalamus stimule l'hypophyse par un message nerveu, la
neurohormone GnRH. Cette dernière va activé la sécrétion d'hormones sanguines par
l'hypophyse, le LH et la FSH.
L'augmentation du taux de FSH et LH lors du 14ème jours, montre un pic de LH. En effet, le
taux de LH passe de 5 à 24. On remarque que cela corresponds à l'ovulation.
Donc l'hypophyse a une influence direct sur les organes sexuels et cela grâce au contrôle de
l'hypothalamus, qui est bien mis en évidence par les pics de GnRH du graphe ci-dessus.
doc 3 p 276:
Hypothèse: Comment le GnRH agit sur la sécrétion des hormones hypophysaires ?
exp:On étudie les réponses des cellules hypophysaires sécrétant LH etFSH chez une femelle
de Singe ovariectomisée et dont l'hypothalamus lésé ne présente plus de sécrétion de
gonadolibérine. Cette absence de GnRH est remplacée par des injections continues ou
pulsatiles de cette hormone.
conclusion:On remarque que lorsqu'on réalise les injections de façon pulsatile, les taux de
LH et FSH sécrétées par l'hypophyse augmentent progressivement. En effet,au 4ème jours
le taux de FSH est à 20 ng/mL et LH à 30ng/mL et pour le 16ème jours les taux ont
augmentés progressivement de environ 70 ng/mL. En revanche, pour des injections
continues ces taux augmentent au moment de l'injection mais diminuent tout de suite
derrière.
on en déduit que les conditions nécessaires pour que le GnRH agisse sur la sécrétion
constante des hormones hypophysaires est que l'hypothalamus sécréte du GnRH de façon
pulsative.
Cela explique le graphique ci dessus qui montre 1 pic de GnRH toutes les 60 à 90 minutes.
Donc l'hypothalamus communique avec l'hypophyse par voie nerveuse en transmettant le
GnRH (qui est alors le neurotransmetteur) par pulsions, ce qui influence directement la
sécrétion d'homones hypophysaires.
Ceci montre bien le contrôle qu'ont ces glandes sur le cycle ovarien puisque l'hormone LH,
par exemple, secrètée par l'hypophyse provoque l'ovulation lorsqu'il est en abondance.
IV - relation en retour des hormones ovariennes sur le
CHH
Noms des personnes du groupe : Matthias Amadeus, Litzler Marie,
Freyburger Aurélien, Borne Emilie.
Hypothèse générale: Il y a une relation entre les hormones
ovariennes et les hormones du CCH.
Protocole 1 : ablation des ovaires
L'ablation des ovaires consiste en une castration.
Résultats : On observe :
1. Un arrêt de la production de l'œstradiol et de progestérone.
2. Une hypertrophie de l'hypophyse.
3. Courbe de variation des taux de FSH et de LH après castration.
Conclusion :
L’ablation des ovaires provoque rapidement l’augmentation de la production
de LH au niveau de l’hypophyse, comme on peut l’observer à travers la courbe de la
variation du taux de LH : cette observation indique donc que lorsque les ovaires sont en
place, ils freinent cette synthèse de LH. Il en va de même pour FSH.
Ainsi, l’hypophyse contrôle les ovaires, mais en retour les ovaires contrôlent aussi
l’hypophyse. Il y a donc bien une relation entre les hormones ovariennes et le complexe
hypothalamus-hypophyse.
Hypothèse 2: L'oestradiol stimule la sécrétion de FSH et LH.
Protocole 2 : Injection d'ŒSTRADIOL à une rate adulte
normale.
On injecte l'œstradiol au début du cycle (dans les premiers 24 heures).
Résultat :
On observe un pic de LH et de FSH comparable à celui qui se produit normalement juste
avant la période de 24 heures.
Conclusion :
Le taux de LH et FSH augmente lors d’une injection d’oestradiol. Ce qui illustre donc le
moment juste avant l’ovulation comme on peut le voir sur le document un.
Hypothèse 3: La progestérone inhibe la sécrétion de FSH et LH.
Protocole 3 : Injection de progestérone à une rate adulte
normale
On injecte de la progestérone à des rates adultes normales, à divers moments du cycle
ovarien.
Résultats :
1. Chute des taux sanguins de FSH et LH.
2. Arrêt du fonctionnement cyclique de l'ovaire :
a) Absence d'ovulation.
b) Disparition du pic d'œstradiol.
Conclusion :
La progestérone empêche l’hypophyse de sécréter LH et FSH, d’où la chute des taux
sanguins de FSH et LH, l’absence d’ovulation et par conséquent la disparition du pic
d’œstradiol. Ceci illustre donc l’effondrement du taux des hormones ovariennes observés en
fin de cycle sur le document un.
CONCLUSION GENERALE
A l’aide des expériences effectuées et du document un et deux, on
peut donc conclure que le complexe hypothalamus-hypophyse (CHH)
détecte à tout moment les variations des taux sanguins d’hormones
ovariennes. En fonction des taux détectés, il modifie son activité. Les
hormones ovariennes agissent donc en retour sur leur système de
commande ; on parle de rétroaction. La rétroaction est généralement
négative et tend à freiner le CHH, c’est le cas en phase folliculaire et
en phase lutéale ,comme on peut l’observer sur le document un, où
les taux de LH et FSH sont relativement constants. En revanche,
avant l’ovulation la rétroaction devient positive. C’est le résultat de
la hausse de la production d’œstrogènes lorsque le follicule est
presque mûr. Les cellules hypophysaires, sensibilisés par ces doses
élevées d’œstradiols, s’emballent et sécrètent de grande quantité de
FSH et LH ; ainsi au moment de l’ovulation, on observe deux pics de
libération d’hormones par l’hypophyse, un pic de FSH et un de LH.
(c’est le pic de LH, qui en agissant sur le follicule mûr, est à l’origine
de l’ovulation, FSH agit sur l’ovaire et provoque la croissance de
follicule avant l’ovulation.)
SCHEMA BILAN DE LA REGULATION DES HORMONES OVARIENNES.