Physiologie : CM3-6 Messagerie hormonale Ce type de messagerie est assuré par les hormones transportant chacune une information particulière. La sécrétion des hormones est dite endocrine (différente de la sécrétion paracrine pour la messagerie locale ou exocrine comme les larmes) car leur vecteur est le sang. Toute cellule est située à proximité d’un vaisseau sanguin (par son besoin en oxygène) et la messagerie hormonale possède ainsi le plus grand pouvoir de diffusion. Le sang va permettre de coordonner des activités comme cellulaires partout dans le corps avec une grande spécificité de communication liée à la présence de récepteurs à telle ou telle hormone dans telle ou telle partie du corps. Les cellules productrices d’hormones sont les cellules endocrines qui sont groupées en glandes endocrines. Lorsque les hormones sont libérées dans le corps, elles le sont à très faible concentration mais chaque cellule possède un amplificateur chimique. Les hormones participent à la croissance du corps, la mise en place du système nerveux, l’homéostasie (maintien des invariants, des constantes, dans l’organisme), la reproduction et la différentiation sexuelle. Les principales glandes endocrines sont l’hypophyse (protubérance du cerveau située sous l’hypothalamus ; c’est la plus petite glande mais aussi la plus grande productrice d’hormone), la tyroïde-paratyroïde, les glandes surrénales (situées au-dessus de chaque rein), le pancréas et les glandes sexuelles (testicules ou ovaires qui sont à la fois productrices de gamètes et d’hormones). - La glande tyroïde produit la thyroxine qui cible toutes les cellules du corps et est un activateur du métabolisme cellulaire et contribue à la mise en place du cerveau. - La paratyroïde produit la parathromone et la calcitonine qui règlent l’homéostasie du calcium dans le sang (agissent de façon opposées). - Le pancréas sécrète l’insuline et le glucagon qui régulent le taux de sucre sanguin (l’insuline faisant diminuer le glycémie et le glucagon l’inverse). - Il y a deux glandes surrénales sur chaque rein : la corticosurrénale et la médullosurrénale qui se fabrique en même temps que le système nerveux. La corticosurrénale produit les glucocorticoïdes, hormones qui ont pour fonction de réguler le glucostat sauf qu’elles peuvent augmenter le taux de glucose au-dessus de la normale dans les situations de stress par exemple, pour pouvoir agir rapidement. L’hormone principale de cette catégorie est le cortisol utilisé comme anti-inflammatoire. La corticosurrénale produit aussi les minéralocorticoïdes, hormones qui règlent le taux de sodium (Na+) et de potassium (K+) dans le sang, ainsi que les sexocorticoïde, hormones sexuelles constituées par les androgènes (hormones mâles) et les oestrogènes (hormones femelles) et les deux types sont produits chez les deux sexes mais en quantité différente. La médullosurrénale fabrique l’adrénaline et la nuradrénaline qui sont libérées en conditions de stress et déclenchent l’éveil organique et cérébral. - Les gonades (glandes sexuelles) produisent l’œstrogène et la progestérone (pour les hormones ovariennes) et la testostérone (pour les hormones testiculaires). Il y a cependant d’autres glandes qui fabriquent d’autres hormones mais en moindre importance (reins, intestins, foie avec l’EPO etc.). Les glandes endocrines ne sécrètent leurs hormones que sur ordres (généralement hormonaux) provenant de l’hypophyse. Mais l’hypophyse produit aussi des hormones agissant directement sur le corps comme l’hormone de croissance, la prolactine (stimule les glandes qui fabriquent le lait), l’ADH (qui conserve l’eau dans le corps dans les cas de grandes chaleurs) et l’ocytocine (qui favorise l’accouchement en augmentant les contractions et provoque l’éjection de lait par la mamelon stimulé par le bébé). Les hormones hypophysaires (quelles qu’elles soient) sont commandées par le cerveau à travers l’hypothalamus. Il y a donc une relation directe entre le cerveau et le corps, dialogue qui peut être à l’origine de troubles (conversion hystérique par exemple). L’action de l’hypothalamus se fait par hormone. C’est le seul endroit du cerveau possédant des neurones capables de libérer des neurotransmetteurs directement dans le sang, vers l’hypophyse : des neuro-hormones. Exemple de messagerie hormonale Hormones et gamétogenèse Un gamète est une cellule de reproduction (ovules pour les femelles et spermatozoïde pour les mâles) fabriquée dans les gonades. Ils sont porteurs d’un échantillon de nos informations génétiques. Il n’y qu’un seul représentant par paire, donc seulement la moitié de l’information génétique : lot haploïde (23 molécules d’ADN chez l’Homme). Les gamètes sont susceptibles de se réunir pour reconstituer un lot diploïde (23 paires de molécules d’ADN chez l’Homme) lors de la fécondation. Il y a deux grands principes de fécondation, formes adaptatives aux écosystèmes (milieu aquatique ou terrestre). Les animaux aquatiques (hors mammifères) ont une fécondation externe alors que les animaux terrestres ont une fécondation interne pour conserver l’hydratation des gamètes. Une fois fécondée, la cellule forme un œuf qui va migrer pendant une semaine vers l’ut »rus et se diviser. C’est donc une petit colonie de cellules qui arrivera dans l’utérus pour y être implanté. Pendant une semaine, la cellule œuf n’a aucune ressource et c’est la raison pour laquelle les ovules sont gros : ils contiennent des réserves pour cette migration. Ce qui différencie mâle et femelle c’est le rythme de fabrication des gamètes. Dans l’espèce humaine, le cycle de production d’un ovule est e 28 jours pour la femme alors que la production de spermatozoïdes est continue chez l’homme et commence à la puberté et est beaucoup plus numérique (environ 300 millions dans un éjaculât). Dans la vie d’une femme il n’est possible de créer que 500 ovules environ, ce qui correspond à environ 40 ans de fertilité (jusqu’à 50-55 ans). La fin de la période de fertilité est la ménopause : elle marque l’arrêt de la création d’ovule mais aussi du système hormonal qui engendre cette production. Chez l’homme, il y a une andropause mais il peut produire des spermatozoïdes toute sa vie, cependant, le nombre diminue après l’andropause. La fabrication d’ovule débute dès la troisième semaine d’embryogenèse . a ce moment, il y a début de méiose qui sera interrompue jusqu’à la puberté où un ovule sera formé tous les 28 jours (le dernier ovule aura donc été « gelé » pendant 50 ans, ce qui fragilise les chromosomes et augmente les risques de malformation génétique). Influence des hormones sur l’ovogenèse : Dans chaque ovaire, il y a des cellules souche de la lignée germinative en très grand nombre (plusieurs millions) : il y a donc une grande déperdition de ces cellules pour former seulement 500 ovules. Les cellules ont déjà débuté la méiose pendant l’embryogenèse, ce sont des ovocytes primaires. A partir de la puberté, un ovocyte primaire entrera en maturation : fin de la méiose et grossissement (réserves). Au cours du cycle, l’ovocyte s’entourera d’une couche de cellules périphérique qui va s’épaissir et former un follicule (cellules périphériques + futur ovule). Le cycle de 28 jours est séparé en deux. La maturation de l’ovocyte dure 14 jours. A l’approche du 14ème jour, le follicule devient cavitaire (pour faciliter la rupture du follicule et rapprocher l’ovocyte de l’extérieur de l’ovaire) et le 14ème jour le follicule fait 1 à 2 cm de diamètre et forme une bosse dans l’ovaire : follicule De Graaf. Puis le follicule éclate et libère. Puis le follicule éclate et libère l’ovocyte qui sera capturé par le pavillon : c’est l’ovulation. S’il n’y a pas fécondation, ce qui reste du follicule se referme pour former un corps jaune à l’intérieur de l’ovaire, qui va régresser et disparaître au terme du cycle. S’il y a fécondation : le corps jaune va rester dans l’ovaire sans régresser. La maturation de l’ovule et la formation du follicule sont provoquées par une hormone hypophysaire : la FSH (hormone folliculo-stimulante) qui est libérée sur ordre de l’hypothalamus. L’orchestration du cycle ovarien est donc cérébrale et certains troubles du cycle peuvent donc provenir d’un trouble psychique. L’hypothalamus libère une neuro-hormone, la FSH-RH (ou RF ; releasing hormone / factor) qui déclenche la production de FSH. Le follicule est le système endocrine des ovaires, ce sont donc les cellules qui le compose qui libèrent des hormones : les œstrogènes. Les hormones folliculaires rétroagissent (rétrocontrôle positif) sur l’axe hypothalamo-hypophyso-gonadique, ce qui augmente la production de FSH et donc stimule la croissance du follicule qui produit alors plus d’œstrogènes et ainsi de suite : boucle de régulation jusqu’à obtenir un follicule De Graaf. A partir d’un certain niveau d’œstrogène circulant dans le sang, atteint à l’aube du 14ème jour, il y a production d’une autre hormone hypophysaire : la LH (hormone lutéinisante) qui stimule le corps jaune. La production de cette hormone est d’emblée maximale puis se résorbera peu à peu. Ce pic de LH le 14ème jour déclenche l’ovulation (rupture du follicule). Le corps jaune continue l’activité endocrine de l’ovaire mais va produire de la progestérone ainsi qu’un peu d’œstrogène qui produisent un rétrocontrôle négatif, ce qui engendrera donc une diminution de production e FSH et LH. De plus, la LH permet de maintenir en vie le corps jaune et la baise de production de cette hormone entrain dans la résorption du corps jaune. Cette est notable la dernière semaine du cycle. Le 28ème jour, il n’y a plus d’activité hormonale ovarienne, ce qui provoque les règles. Le cycle suivant se relancera car le rétrocontrôle négatif ne se fera plus à la fin du cycle précédent et la production de FSH sera donc relancée. Les hormones ovariennes ont d’autres cibles dans le corps. Elles vont préparer le corps en vue d’un éventuelle gestation. Ces transformations se font et se démettent à chaque cycle. La paroi interne de l’utérus, l’endomètre, fait partie des zones touchées par ces transformations. Les hormones ovariennes (œstrogène) vont faire s’épaissir la muqueuse endomètriale qui va devenir rugueuse sous l’effet de plis. Ce changement de morphologie de l’endomètre a pour but d’optimiser les chances de nidation. Cet épaississement s’accompagne d’un accroissement de la vascularisation : l’utérus se congestionne. Après l’ovulation, l’épaississement se poursuit pendant une semaine sous l’effet des hormones du corps jaune. A partir de la quatrième semaine, la chute d’hormones ovariennes va retentir sur l’utérus : le débit sanguin s’effondre et provoque une fermeture des vaisseaux sanguins superficiels : nécrose (destruction du tissus). La muqueuse se rabote et le sang des vaisseaux sectionnés va s’échapper : menstruations. Cependant, s’il y a fécondation, la cellule œuf se divise immédiatement et se fixera au bout de 5 à 7 jours dans un pli de l’utérus au moment où celui-ci est )son optimum de rugosité. Les vaisseaux sanguins vont alors s’infiltrer dans le chorion (partie extérieure de la colonie œuf qui formera de l’enveloppe protectrice de l’embryon : sac amniotique et placenta) afin de le prendre en charge. Le chorion produit une hormone HCG (hormone chorionique) qui passe dans le sang de la mère et stimule les ovaires comme la LH (rôle LH-like de la HCG) afin de maintenir le corps jaune en vie, ce qui évitera les règles et l’évacuation de la colonie-œuf. C’est l’hormone HCG qui est détectée par les tests de grossesse. L’assistance de l’hormone HCG dure trois mois puis le corps jaune finit par régresser. Le placenta continue à produire une hormone qui est progesterone-like afin que l’utérus garde sa configuration pour éviter une fausse couche.
Contraception Il y a distinction entre période de fécondité et période de fécondabilité. La période de fécondité correspond à la période de la vie d’une femme pendant laquelle elle peut produire des gamètes (environ 40 ans). La période de fécondabilité constitue quelques jours dans le cycle : c’est la période au cours de laquelle des rapports sexuels non-protégés ont une probabilité forte d’aboutir à une fécondation. Cette probabilité est la plus forte au 14ème jour mais la période de fécondabilité s’étend du 11ème jour (car le spermatozoïdes peuvent survivre trois jours) au 16ème jour (car l’ovule reste fécondable pendant deux jours). Cependant, un cycle ne fait pas systématiquement 28 jours. La première partie du cycle est variable (la seconde étant stable à 14 jours). Contraception chimique : La pilule a une quarantaine d’années et a été inventée par Pincus. Il a eu l’idée d’introduire le feedback négatif de fin de cycle dès le début de celui-ci en administrant oralement des hormones ovariennes (œstrogène et progestérone) afin de bloquer la fabrication de gamète : les ovaires sont ainsi mis au repos. Une pilule avait été imaginée pour l’homme. Cependant, la FSH qui agit sur les testicules pour former les spermatozoïdes ne connaît pas de feedback négatif, ni de cycle. On a tout de même découvert qu’administrée en concentration forte, cette hormone bloque la fabrication de spermatozoïdes mais on obtient pas d’azoospermie (zéro spermatozoïdes) et a des effets secondaires (somatiques et sur la libido). |