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43.4 : Contrôle hormonal de la reproduction humaine

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    Compétences à développer

    • Décrire les rôles des hormones reproductrices mâles et femelles
    • Discutez de l'interaction entre les cycles ovarien et menstruel
    • Décrire le processus de la ménopause

    Les cycles reproducteurs de l'homme et de la femme sont contrôlés par l'interaction d'hormones provenant de l'hypothalamus et de l'hypophyse antérieure avec des hormones provenant des tissus et organes reproducteurs. Chez les deux sexes, l'hypothalamus surveille et provoque la libération d'hormones par l'hypophyse. Lorsque l'hormone de reproduction est requise, l'hypothalamus envoie une hormone de libération des gonadotrophines (GnRH) à l'hypophyse antérieure. Cela provoque la libération de l'hormone folliculo-stimulante (FSH) et de l'hormone lutéinisante (LH) de l'hypophyse antérieure dans le sang. Notez que le corps doit atteindre la puberté pour que les surrénales puissent libérer les hormones qui doivent être présentes pour que la GnRH soit produite. Bien que la FSH et la LH soient nommées d'après leurs fonctions dans la reproduction féminine, elles sont produites chez les deux sexes et jouent un rôle important dans le contrôle de la reproduction. D'autres hormones ont des fonctions spécifiques dans les systèmes reproducteurs masculin et féminin.

    Hormones mâles

    Au début de la puberté, l'hypothalamus provoque la libération de FSH et de LH dans le système masculin pour la première fois. La FSH pénètre dans les testicules et stimule les cellules de Sertoli pour commencer à faciliter la spermatogenèse en utilisant une rétroaction négative, comme illustré sur la figure\(\PageIndex{1}\). La LH pénètre également dans les testicules et stimule les cellules interstitielles de Leydig pour qu'elles produisent et libèrent de la testostérone dans les testicules et le sang.

    La testostérone, l'hormone responsable des caractéristiques sexuelles secondaires qui se développent chez l'homme à l'adolescence, stimule la spermatogenèse. Ces caractéristiques sexuelles secondaires incluent un approfondissement de la voix, la croissance des poils du visage, des axillaires et du pubis et les débuts de la libido.

    Le contrôle hormonal du système reproducteur masculin est assuré par l'hypothalamus, l'hypophyse antérieure et les testicules. L'hypothalamus libère du GnRN, ce qui provoque la libération de LH et de FSH par l'hypophyse antérieure. La FSH et la LH agissent toutes deux sur les testicules. La FSH stimule les cellules de Sertoli dans les testicules afin de faciliter la spermatogenèse et de sécréter de l'inhibine. La LH fait en sorte que les cellules de Leydig présentes dans les testicules sécrètent de la testostérone. La testostérone stimule davantage la spermatogenèse par les cellules de Sertoli, mais inhibe la production de GnRH, de LH et de FSH par l'hypothalamus et l'hypophyse antérieure. L'inhibine sécrétée par les cellules de Sertoli inhibe également la production de FSH et de LH par l'hypophyse antérieure.
    Figure\(\PageIndex{1}\) : Les hormones contrôlent la production de spermatozoïdes dans un système de rétroaction négative.

    Un système de rétroaction négative se produit chez l'homme avec des niveaux croissants de testostérone agissant sur l'hypothalamus et l'hypophyse antérieure pour inhiber la libération de GnRH, de FSH et de LH. Les cellules de Sertoli produisent l'hormone inhibine, qui est libérée dans le sang lorsque le nombre de spermatozoïdes est trop élevé. Cela inhibe la libération de GnRH et de FSH, ce qui ralentira la spermatogenèse. Si le nombre de spermatozoïdes atteint 20 millions/ml, les cellules de Sertoli cessent de libérer de l'inhibine et le nombre de spermatozoïdes augmente.

    Hormones féminines

    Le contrôle de la reproduction chez les femelles est plus complexe. Comme chez l'homme, les hormones hypophysaires antérieures provoquent la libération des hormones FSH et LH. De plus, les œstrogènes et la progestérone sont libérés par les follicules en développement. L'œstrogène est l'hormone de reproduction chez les femmes qui aide à la repousse de l'endomètre, à l'ovulation et à l'absorption du calcium ; il est également responsable des caractéristiques sexuelles secondaires des femmes. Il s'agit notamment du développement des seins, de l'évasement des hanches et d'une période plus courte nécessaire à la maturation des os. La progestérone contribue à la repousse de l'endomètre et à l'inhibition de la libération de FSH et de LH.

    Chez les femelles, la FSH stimule le développement des ovules, appelés ovules, qui se développent dans des structures appelées follicules. Les cellules folliculaires produisent l'hormone inhibine, qui inhibe la production de FSH. La LH joue également un rôle dans le développement des ovules, l'induction de l'ovulation et la stimulation de la production d'œstradiol et de progestérone par les ovaires. L'estradiol et la progestérone sont des hormones stéroïdiennes qui préparent le corps à la grossesse. L'estradiol produit des caractéristiques sexuelles secondaires chez les femmes, tandis que l'œstradiol et la progestérone régulent le cycle menstruel.

    Le cycle ovarien et le cycle menstruel

    Le cycle ovarien régit la préparation des tissus endocriniens et la libération des ovules, tandis que le cycle menstruel régit la préparation et l'entretien de la muqueuse utérine. Ces cycles se déroulent simultanément et sont coordonnés sur un cycle de 22 à 32 jours, d'une durée moyenne de 28 jours.

    La première moitié du cycle ovarien est la phase folliculaire illustrée à la figure\(\PageIndex{2}\). L'augmentation lente des niveaux de FSH et de LH provoque la croissance de follicules à la surface de l'ovaire. Ce processus prépare l'ovule à l'ovulation. Au fur et à mesure que les follicules se développent, ils commencent à libérer des œstrogènes et un faible taux de progestérone. La progestérone maintient l'endomètre pour aider à assurer la grossesse. Le trajet à travers la trompe de Fallope dure environ sept jours. À ce stade de développement, appelé morula, il y a 30 à 60 cellules. Si l'implantation de la grossesse ne se produit pas, la muqueuse est détachée. Après environ cinq jours, les taux d'œstrogènes augmentent et le cycle menstruel entre dans la phase proliférative. L'endomètre commence à se replier, remplaçant les vaisseaux sanguins et les glandes qui se sont détériorés à la fin du dernier cycle.

    Art Connection

    Les taux d'hormones pendant la phase folliculaire, l'ovulation et la phase lutéale sont comparés. Pendant la phase folliculaire, la LH et la FSH sécrétées par l'hypophyse stimulent la croissance de plusieurs follicules. Les follicules produisent de faibles niveaux d'estradiol qui inhibent la sécrétion de GnRH par l'hypothalamus, maintenant les taux de LH et de FSH bas. De faibles niveaux d'œstradiol provoquent également une contraction des artères endométriales, ce qui entraîne des menstruations. Pendant la période précédant l'ovulation, la LH et la FSH stimulent la maturation de l'un des follicules. Le follicule en croissance commence à produire des niveaux élevés d'estradiol, ce qui stimule la sécrétion de GnRH par l'hypothalamus. En conséquence, les niveaux de LH et de FSH augmentent, entraînant une ovulation environ un jour plus tard. L'estradiol provoque également un épaississement de l'endomètre. Après l'ovulation, le cycle ovarien entre dans la phase lutéale. La LH provenant de l'hypophyse stimule la croissance du corps jaune à partir du follicule rompu. Le corps jaune sécrète de l'œstradiol et de la progestérone qui bloquent la production de GnRH par l'hypothalamus et la production de LH et de FSH par l'hypophyse. L'estradiol et la progestérone favorisent également le développement de l'endomètre.
    Figure\(\PageIndex{2}\) : Les cycles ovariens et menstruels de la reproduction féminine sont régulés par les hormones produites par l'hypothalamus, l'hypophyse et les ovaires.

    Laquelle des affirmations suivantes concernant la régulation hormonale du cycle reproducteur féminin est fausse ?

    1. La LH et la FSH sont produites dans l'hypophyse, et l'œstradiol et la progestérone sont produits dans les ovaires.
    2. L'estradiol et la progestérone sécrétés par le corps jaune provoquent un épaississement de l'endomètre.
    3. La progestérone et l'œstradiol sont produits par les follicules.
    4. La sécrétion de GnRH par l'hypothalamus est inhibée par de faibles taux d'estradiol mais stimulée par des niveaux élevés d'estradiol.

    Juste avant le milieu du cycle (vers le 14e jour), le taux élevé d'œstrogènes provoque une augmentation rapide de la FSH et en particulier de la LH, puis une baisse. Le pic de LH provoque l'ovulation : le follicule le plus mature, comme celui illustré sur la figure\(\PageIndex{3}\), se rompt et libère son ovule. Les follicules qui ne se sont pas rompus dégénèrent et leurs ovules sont perdus. Le taux d'œstrogène diminue lorsque les follicules supplémentaires dégénèrent.

    La micrographie montre un œuf sphérique poussant à la surface d'un tissu.
    Figure\(\PageIndex{3}\) : Ce follicule d'ovule mature peut se rompre et libérer un ovule. (crédit : données de la barre d'échelle de Matt Russell)

    Après l'ovulation, le cycle ovarien entre dans sa phase lutéale, illustrée dans la figure,\(\PageIndex{4}\) et le cycle menstruel entre dans sa phase sécrétoire, qui se déroulent toutes deux du 15e au 28e jour environ. Les phases lutéale et sécrétoire se réfèrent à des modifications du follicule rompu. Les cellules du follicule subissent des changements physiques et produisent une structure appelée corps jaune. Le corps jaune produit des œstrogènes et de la progestérone. La progestérone facilite la repousse de la muqueuse utérine et inhibe la libération de FSH et de LH supplémentaires. L'utérus se prépare à accepter un ovule fécondé, s'il devait se produire au cours de ce cycle. L'inhibition de la FSH et de la LH empêche le développement d'autres ovules et follicules, tandis que la progestérone est élevée. Le taux d'œstrogène produit par le corps jaune augmente à un niveau constant au cours des prochains jours.

    Si aucun ovule fécondé n'est implanté dans l'utérus, le corps jaune dégénère et les taux d'œstrogènes et de progestérone diminuent. L'endomètre commence à dégénérer à mesure que le taux de progestérone baisse, déclenchant le cycle menstruel suivant. La diminution de la progestérone permet également à l'hypothalamus d'envoyer de la GnRH vers l'hypophyse antérieure, libérant de la FSH et de la LH et relançant les cycles. La figure compare\(\PageIndex{4}\) visuellement les cycles ovarien et utérin ainsi que les niveaux d'hormones correspondants.

    Art Connection

    Le cycle menstruel comprend à la fois un cycle ovarien et un cycle utérin. Le cycle utérin est divisé en flux menstruel, phase proliférative et phase sécrétoire. Le cycle ovarien est séparé en phases folliculaire et lutéale. Au jour zéro, le cycle utérin entre dans la phase menstruelle et le cycle ovarien entre dans la phase folliculaire. La menstruation commence et le follicule à l'intérieur de l'utérus commence à se développer. Le taux de l'hormone hypophysaire FSH augmente légèrement, tandis que les taux de LH restent faibles. Les taux d'œstradiol et de progestérone, hormones ovariennes, restent faibles. Après les règles, le cycle utérin entre dans la phase proliférative et le follicule continue de croître. Le taux d'œstradiol, une hormone ovarienne, commence à augmenter rapidement. Vers la fin de la phase proliférative, les taux des hormones hypophysaires FSH et LH augmentent également. Vers le quatorzième jour, juste après que les taux d'œstrogène, de progestérone et d'œstradiol aient atteint leur pic, l'ovulation se produit. Le follicule se rompt, libérant l'ovocyte. Le cycle ovarien entre dans la phase lutéale. Le follicule se développe pour former un corps jaune puis dégénère. L'utérus entre dans la phase sécrétoire. Les taux de progestérone augmentent et les taux d'estradiol, qui avaient chuté après l'ovulation, augmentent également. Vers la fin de la phase sécrétoire, les taux d'œstrogènes et de progestérone diminuent pour atteindre leurs niveaux de base vers le 28e jour. À ce stade, la menstruation commence.
    Figure\(\PageIndex{4}\) : La hausse et la baisse des taux d'hormones entraînent la progression des cycles ovariens et menstruels. (crédit : modification de l'œuvre de Mikael Häggström)

    Laquelle des affirmations suivantes concernant le cycle menstruel est fausse ?

    1. Les taux de progestérone augmentent au cours de la phase lutéale du cycle ovarien et de la phase sécrétoire du cycle utérin.
    2. La menstruation survient juste après le pic des niveaux de LH et de FSH.
    3. La menstruation survient après la baisse du taux de progestérone.
    4. Les niveaux d'œstrogènes augmentent avant l'ovulation, tandis que les niveaux de progestérone augmentent après.

    La ménopause

    À mesure que les femmes approchent de la quarantaine ou de la moitié de la cinquantaine, leurs ovaires commencent à perdre leur sensibilité à la FSH et à la LH. Les menstruations deviennent moins fréquentes et finissent par cesser ; c'est la ménopause. Il y a encore des ovules et des follicules potentiels sur les ovaires, mais sans la stimulation de la FSH et de la LH, ils ne produiront pas d'ovule viable à libérer. Le résultat en est l'incapacité d'avoir des enfants.

    Les effets secondaires de la ménopause incluent les bouffées de chaleur, la transpiration abondante (surtout la nuit), les maux de tête, la perte de cheveux, les douleurs musculaires, la sécheresse vaginale, l'insomnie, la dépression, la prise de poids et les sautes d'humeur. Les œstrogènes sont impliqués dans le métabolisme du calcium et, sans eux, les taux sanguins de calcium diminuent. Pour reconstituer le sang, le calcium est perdu par les os, ce qui peut réduire la densité osseuse et entraîner l'ostéoporose. La supplémentation en œstrogènes sous forme d'hormonothérapie substitutive (THS) peut prévenir la perte osseuse, mais le traitement peut avoir des effets secondaires négatifs. Bien que l'on pense que le THS offre une certaine protection contre le cancer du côlon, l'ostéoporose, les maladies cardiaques, la dégénérescence maculaire et peut-être la dépression, ses effets secondaires négatifs incluent un risque accru d'accident vasculaire cérébral ou de crise cardiaque, de caillots sanguins, de cancer du sein, de cancer de l'ovaire, de cancer de l'endomètre, de maladie de la vésicule biliaire et peut-être une démence.

    Lien de carrière : endocrinologue de la reproduction

    Un endocrinologue de la reproduction est un médecin qui traite divers troubles hormonaux liés à la reproduction et à l'infertilité chez les hommes et les femmes. Les troubles incluent les problèmes menstruels, l'infertilité, la perte de grossesse, la dysfonction sexuelle et la ménopause. Les médecins peuvent avoir recours à des médicaments pour la fertilité, à la chirurgie ou à des techniques de procréation assistée (TAR) dans le cadre de Le traitement antirétroviral implique l'utilisation de procédures pour manipuler l'ovule ou le sperme afin de faciliter la reproduction, comme la fécondation in vitro.

    Les endocrinologues de la reproduction suivent une formation médicale approfondie, d'abord dans le cadre d'une résidence de quatre ans en obstétrique et gynécologie, puis d'une bourse de trois ans en endocrinologie de la reproduction. Pour être certifié par le conseil dans ce domaine, le médecin doit réussir des examens écrits et oraux dans les deux domaines.

    Résumé

    Les cycles reproducteurs des hommes et des femmes sont contrôlés par les hormones libérées par l'hypothalamus et l'hypophyse antérieure ainsi que par les hormones des tissus et organes reproducteurs. L'hypothalamus surveille les besoins en hormones FSH et LH fabriquées et libérées par l'hypophyse antérieure. La FSH et la LH affectent les structures reproductrices et provoquent la formation de spermatozoïdes et la préparation des ovules en vue de leur libération et d'une éventuelle fécondation. Chez l'homme, la FSH et la LH stimulent les cellules de Sertoli et les cellules interstitielles de Leydig dans les testicules afin de faciliter la production de sperme. Les cellules de Leydig produisent de la testostérone, qui est également responsable des caractéristiques sexuelles secondaires des hommes. Chez les femmes, la FSH et la LH provoquent la production d'œstrogènes et de progestérone. Ils régulent le système reproducteur féminin qui se divise en cycle ovarien et en cycle menstruel. La ménopause survient lorsque les ovaires perdent leur sensibilité à la FSH et à la LH et que les cycles reproducteurs féminins ralentissent jusqu'à s'arrêter.

    Connexions artistiques

    Figure\(\PageIndex{2}\) : Laquelle des affirmations suivantes concernant la régulation hormonale du cycle reproducteur féminin est fausse ?

    1. La LH et la FSH sont produites dans l'hypophyse, et l'œstradiol et la progestérone sont produits dans les ovaires.
    2. L'estradiol et la progestérone sécrétés par le corps jaune provoquent un épaississement de l'endomètre.
    3. La progestérone et l'œstradiol sont produits par les follicules.
    4. La sécrétion de GnRH par l'hypothalamus est inhibée par de faibles taux d'estradiol mais stimulée par des niveaux élevés d'estradiol.
    Réponse

    C

    Figure\(\PageIndex{4}\) : Laquelle des affirmations suivantes concernant le cycle menstruel est fausse ?

    1. Les taux de progestérone augmentent au cours de la phase lutéale du cycle ovarien et de la phase sécrétoire du cycle utérin.
    2. La menstruation survient juste après le pic des niveaux de LH et de FSH.
    3. La menstruation survient après la baisse du taux de progestérone.
    4. Les niveaux d'œstrogènes augmentent avant l'ovulation, tandis que les niveaux de progestérone augmentent après.
    Réponse

    B

    Lexique

    l'œstrogène
    hormone de reproduction chez les femmes qui aide à la repousse de l'endomètre, à l'ovulation et à l'absorption du calcium
    hormone folliculo-stimulante (FSH)
    hormone de reproduction qui provoque la production de sperme chez l'homme et le développement des follicules chez la femme
    hormone de libération des gonadotrophines (GnRH)
    hormone de l'hypothalamus qui provoque la libération de FSH et de LH par l'hypophyse antérieure
    inhibine
    hormone produite par les cellules de Sertoli ; fournit une rétroaction négative à l'hypothalamus pour contrôler la libération de FSH et de GnRH
    cellule interstitielle de Leydig
    cellule dans les tubules séminifères qui fabrique la testostérone
    hormone lutéinisante (LH)
    hormone de reproduction chez les hommes et les femmes, provoque la production de testostérone chez les hommes et l'ovulation et l'allaitement chez les femmes
    ménopause
    perte de capacité de reproduction chez les femmes en raison de la diminution de la sensibilité des ovaires à la FSH et à la LH
    cycle menstruel
    cycle de dégradation et de repousse de l'endomètre
    cycle ovarien
    cycle de préparation de l'ovule pour l'ovulation et la conversion du follicule en corps jaune
    ovulation
    libération de l'ovule par le follicule le plus mature
    progestérone
    hormone de reproduction chez la femme ; aide à la repousse de l'endomètre et à l'inhibition de la libération de FSH et de LH
    Cellule de Sertoli
    cellule dans les tubules séminifères qui aide à développer les spermatozoïdes et fabrique de l'inhibine
    testostérone
    hormone de reproduction chez l'homme qui aide à la production de sperme et favorise les caractéristiques sexuelles secondaires