Physiologie de la reproduction humaine

L'appareil génital féminin
Il se compose des ovaires (a), des trompes (b), de l'utérus (c) et du vagin (d).

l'appareil génital féminin

Le capital ovarien

Les ovaires contiennent, très tôt dans le développement de l'être humain, tous les ovules (ou encore ovocytes) nécessaires tout au long de la vie reproductive. Ce nombre d'ovocytes (capital folliculaire) est fixé dès le 5ème mois de vie intra-utérine. Ensuite il ne fera que décroître, rapidement jusqu'à la naissance, plus lentement ensuite. Leur nombre devient quasiment nul à la ménopause.

Le cycle menstruel

le cycle menstruel

Une fois la puberté atteinte, les cycles menstruels débutent. Le cycle menstruel de la femme dure généralement 28 à 30 jours et commence par l'apparition des règles . Une succession de modifications vont se produire dans les ovaires et l'utérus, orchestrées par des molécules spécialisées produites de manière cyclique, les hormones. Elles assurent la communication entre tous les organes de l'appareil génital mais aussi avec l'hypophyse, une glande située à la base du cerveau.

On peut définir 3 phases successives dans le cycle menstruel :

1 La phase folliculaire (ou phase de maturation d'un follicule)

Chaque mois, parmi la réserve importante que renferme l'ovaire, une cinquantaine d'ovocytes deviennent sensibles aux sécrétions hormonales.
A l'exception d'un seul, généralement, ils dégénéreront (atrésie). Celui qui arrivera à maturité est contenu dans un petit sac (follicule) et baigné d'un liquide (liquide folliculaire). Ce sac se gonfle progressivement à la surface de l'ovaire, en réponse à la production de l'hormone FSH (Follicule Stimulating Hormone) par l'hypophyse. Ce sac atteindra environ 2 cm de diamètre juste avant l'ovulation. L'ovocyte est une grosse cellule qui mesure environ un dixième de millimètre. Contrairement à l'ensemble des autres cellules du corps humain, l'ovocyte ne contient que la moitié des chromosomes (soit 23 ) qui détiennent toutes les informations génétiques que la femme va transmettre à sa descendance. Le capital chromosomique ou génétique de l'embryon ne sera constitué qu'après ajout des 23 chromosomes contenus dans le spermatozoïde. Pendant la phase folliculaire, les ovaires sécrètent également des hormones, les estrogènes. Ces hormones vont préparer l'utérus à recevoir l'éventuel embryon.

2 La phase d'ovulation

L'ovulation survient environ 14 jours avant le début des règles. Ceci signifie que lorsque la femme présente des cycles de 28 jours, elle ovulera aux environs du 14ème jour de son cycle. Si, par contre, la femme présente des cycles plus longs, le période d'ovulation sera retardée. Elle peut être dans ces conditions plus difficile à déterminer. Lors de l'ovulation, l'ovocyte est expulsé du follicule dont la paroi se rompt et est aspiré par la trompe de Fallope. L'ovulation est provoquée par un autre signal venant de l'hypophyse (hormone appelée LH). L'ovocyte entame alors sa migration vers l'utérus.

3 La phase lutéale (ou phase de préparation de l'utérus à la nidation d'un éventuel embryon)

Durant cette phase, la paroi de l'utérus (l'endomètre) se prépare à la nidation de l'embryon issu de la fécondation de l'ovocyte par un spermatozoïde. Ce processus est sous la dépendance hormonale du follicule qui a libéré l'ovocyte : il se transforme en corps jaune et commence à sécréter une nouvelle hormone (la progestérone).

L'appareil génital masculin

l'appareil génital masculin

Il est formé du pénis (1), des testicules (2), des épididymes (3), des canaux déférents (4), des vésicules séminales (5) et de la prostate (6). Ces organes interagissent entre eux et avec l'hypophyse, d'une façon similaire à ce qui se passe chez la femme.

Le sperme est constitué du liquide séminal provenant des sécrétions de plusieurs glandes (prostate et vésicules séminales) et de spermatozoïdes, cellules mobiles élaborées dans les testicules. Il y a normalement 20 à 100 millions de spermatozoïdes par millilitre de sperme et au moins 40 % d'entre eux sont mobiles.

Pour que des spermatozoïdes soient présents dans le sperme, il faut non seulement qu'il y ait une production de spermatozoïdes dans les testicules mais aussi que ces spermatozoïdes puissent franchir les voies excrétrices fonctionnelles (épididyme, canal déférent et vésicule séminale).

Les spermatozoïdes contiennent les informations génétiques que l'homme va transmettre à sa descendance. Tout comme l'ovocyte, il ne contient que la moitié du nombre de chromosomes des autres cellules de l'organisme (23 chromosomes). Il contient de plus, le chromosome qui détermine, à lui seul, le sexe de l'enfant à naître (chromosome X pour les filles ou chromosome Y pour les garçons).

Schéma d'un spermatozoide

Le spermatozoïde est constitué de deux parties : la tête (1) et le flagelle (2). Il est beaucoup plus petit que l'ovocyte (0.050 mm de long). La tête est coiffée d'un capuchon nommé acrosome (3) qui contient des molécules actives (enzymes) destinées à percer les enveloppes de l'ovocyte afin que le spermatozoïde puisse le fertiliser et y apporter son contenu en chromosomes. Quant au flagelle, ses mouvements assurent la mobilité du spermatozoïde dans sa progression vers l'ovocyte.

Les étapes de la fécondation naturelle

Etapes de la fécondation naturelle

Lors d'un rapport sexuel, les spermatozoïdes sont déposés au fond du vagin (1) Ils gagnent alors rapidement la glaire cervicale (2), un milieu dans lequel les spermatozoïdes peuvent vivre jusqu'à 3 jours. Les spermatozoïdes vont entamer leur progression dans l'utérus (3) puis dans les trompes de Fallope (4). Au tiers externe de la trompe, les spermatozoïdes rencontrent l'ovule (5) qui a été libéré par l'ovaire (6).

Les étapes du développement de l'embryon et de la nidation

Si les spermatozoïdes rencontrent un ovocyte (1) la fécondation pourra avoir lieu. Un seul spermatozoïde peut pénétrer les enveloppes de l'ovocyte (2). L'ovocyte fécondé (zygote) évolue rapidement tout en continuant à descendre dans la trompe de Fallope (4), (5) et (6). 16 à 18 heures après la rencontre du spermatozoïde et de l'ovule, les 2 noyaux cellulaires sont bien visibles, côté à côte dans la cellule. La fusion du noyau du spermatozoïde et du noyau de l'ovocyte (3) conduit à la formation d'un nouveau noyau contenant toutes les informations génétiques de l'embryon (46 chromosomes).

30 heures après la fécondation, le zygote commence ses divisions cellulaires. Celles-ci se succèdent ensuite au rythme d'une toutes les 12 à 16 heures. Cet oeuf effectue ses divisions en cellules (appelées blastomères) de plus en plus petites pour atteindre le stade de morula. Il n'augmente donc pas de volume et reste contenu dans la même paroi protectrice (zone pellucide) que l'ovule dont il est issu.

Au stade d'une dizaine de cellules ou blastomères, ceux-ci entreront en compaction. Ce terme définit le passage de cellules d'une morphologie sphérique à une forme dite pavimenteuse grâce à laquelle, leurs surfaces de contact s'étendent.

A l'approche du 5ème jour après la fécondation, une autre transformation décisive survient. La morula subit une accumulation de liquide qui forme par confluence une cavité interne appelée blastocoele. L'embryon atteint là le stade de blastocyste. Il est formé par la couche monocellulaire bordant la cavité interne qui sera le point de départ du développement des annexes foetales dont le placenta et par un amas de cellules internes à partir desquelles s'individualisera le foetus.

Blastocyste au jour 5	Blastocyste expansé

Le blastocoele va se dilater petit à petit jusqu'à distendre la couche monocellulaire et la zone pellucide qui l'entoure encore. Cette expansion du blastocyste se produit vers la fin du 5ème jour jusqu'à rupture de la zone pellucide. A ce stade, l'embryon est constitué d'une centaine de cellules:
c'est l'éclosion blastocytaire.

Le blastocyste (7) parvient dans l'utérus où il trouvera un environnement favorable, sous l'action hormonale du corps jaune, pour s'implanter (8) dans la muqueuse utérine (endomètre) et se développer durant les 9 mois de la grossesse.

Il faut donc réunir de multiples conditions pour qu'une grossesse survienne : les organes génitaux féminins et masculins doivent fonctionner de manière optimale pour que l'ovulation et la fécondation se déroulent normalement et qu'enfin l'embryon obtenu s'implante convenablement dans l'utérus.
Les chances de grossesse au cours d'un cycle naturel pour un couple normalement fécond sont de l'ordre de 25%. De multiples incidents peuvent survenir. On parle alors d'infertilité ou d'hypofertilité.