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Physiologie de la reproduction des mammifères V. Gayrard Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse Unité Associée INRA de Physiopathologie et Toxicologie.

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1 Physiologie de la reproduction des mammifères V. Gayrard Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse Unité Associée INRA de Physiopathologie et Toxicologie Expérimentales 23, Chemin des Capelles Toulouse cedex

2 1. LE CYCLE OESTRAL 2. L AXE GONADOTROPE 3. LA FONCTION OVARIENNE 4. PRODUCTION ET TRANSPORT DES SPERMATOZOIDES 5. RAPPROCHEMENT DES GAMETES ET FECONDATION 6. IMPLANTATION DU BLASTOCYSTE ET PHYSIOLOGIE PLACENTAIRE 7. PHYSIOLOGIE FOETALE 7. LE DECLENCHEMENT DE LA PARTURITION 8. PHYSIOLOGIE DE LA LACTATION Physiologie de la reproduction des mammifères

3 Le cycle oestral V. Gayrard Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse 23, Chemin des Capelles Toulouse cedex

4 Cycle œstral - cycle menstruel Ovulation spontanée Cycle œstral: œstrus Cycle menstruel: menstruation Ovulation provoquée par accouplement Lagomorphes, carnivores

5 Le cycle œstral I. CARACTERISTIQUES GENERALES DES CYCLES Terminologie Durée des différentes phases Les cycles au cours de la vie II. EVENEMENTS CELLULAIRES Evénements cellulaires ovariens Evolution cyclique des voies génitales Les variations cycliques de lépithélium vaginal III. EVENEMENTS ENDOCRINIENS ET COMPORTEMENTAUX Evènements endocriniens Lœstrus Cas particuliers

6 œstrus Metœstrus Diœstrus Proœstrus Ovulation Phase lutéale Phase Folliculaire Lutéolyse Heape, 1900 Le cycle oestral: terminologie

7 Espèce Brebis Vache Jument Truie Chèvre Cycle 17 j 21 j j Proœstrus 2-3 j 2-5 j 2 j 3 j œstrus h h 6 (3-10) j 24-72h h Metœstrus 2 j Diœstrus j 15 j j 14 j Durée des différentes phases du cycle oestral 16 j

8 Durée des différentes phases du cycle oestral

9 Evolution des cycles Début des cycles Puberté Ménopause Primates Interruption des cycles (anœstrus) Gestation Anœstrus post-partum, anœstrus de lactation Rôle des facteurs nutritionnels

10 La puberté Espèce Brebis Vache Jument Truie Chèvre Age moyen à la puberté (mois)

11 % Brebis cycliques Durée jour (h) JFMAMJJASOND JFMAMJJASOND Anœstrus Saison sexuelle Rythme annuel de reproduction

12 Espèce Brebis Vache Jument Truie Reproduction saisonnière vs non saisonnière (saison reproduction) Saisonnière (sept-fév) Non saisonnière Saisonnière (mars-août) Non saisonnière Durée gestation (j) Espèce "Jours courts" Espèces "jours longs" Saisonnalité de la reproduction

13 ETE PRINTEMPS HIVERAUTOMNE Naissances Rongeurs PP PP: photopériode Saisonnalité de la reproduction

14 Rythme circannuel de reproduction Période proche de 1 an Persiste dans conditions constantes Stratégie dadaptation Existence horloge circannuelle Rôle photopériode: synchronisation

15 IML, colonne intermédiolatérale de la moelle épinière ; PVN, noyaux paraventriculaires hypothalamiques ; SCN: noyaux suprachiasmatiques; SCG, ganglions cervicaux supérieurs. La mélatonine: une hormone donneuse de temps

16 Stratégies reproductives Rythme circannuel de reproduction: brebis, jument Diapause embryonnaire: cervidés Ovulation retardée couplée à la survie des spermatozoïdes: chauve-souris

17 Le cycle œstral I. CARACTERISTIQUES GENERALES DES CYCLES Terminologie Durée des différentes phases Les cycles au cours de la vie II. EVENEMENTS CELLULAIRES Evénements cellulaires ovariens Evolution cyclique des voies génitales Les variations cycliques de lépithélium vaginal III. EVENEMENTS ENDOCRINIENS ET COMPORTEMENTAUX Evènements endocriniens Lœstrus Cas particuliers

18 Lappareil génital femelle Ovaires : fonctions germinale et endocrine Trompe utérines: Capture de lovocyte, site de fécondation, transport de lembryon Utérus : Développement embryonnaire et fœtal Col de lutérus ou cervix Vagin: Site de dépôt du sperme lors de laccouplement Passage du nouveau-né lors de la parturition Vestibule: Partie la plus caudale du vagin où se rejoignent le système reproducteur et urinaire.

19 Lappareil génital femelle

20 Les événements cellulaires ovariens Trompe utérine Infundibulum = entonnoir Ampoule (portion sécrétoire) Jonction ampoule-isthme Isthme Jonction Utéro-Tubaire

21 Les événements cellulaires ovariens Les ovaires Glandes au nombre de 2 De forme, dimension et localisation variable selon lespèce Ovulation sur toute la surface. Exception: jument (fosse ovulatoire)

22 Ratte, lapine, cobaye Utérus duplexUtérus bipartite Souris, truie, carnivores, ruminants Utérus bicorne Utérus simplex JumentPrimates

23 Evènements cellulaires ovariens

24 Stades du développement folliculaire préantral antral visualisé par échographie préovulatoire Diamètre (mm) j10 j7 j

25 Evénements cellulaires ovariens Œstrus Metœstrus Diœstrus Proœstrus Ovulation Lutéogenèse Lutéotrophie Lutéolys e jours 16 14

26 Evolution cyclique des voies génitales Activité sécrétoire du col utérin: mucus Epithélium des trompes utérines et de lendomètre Stroma et glandes utérines Cytologie muqueuse vaginale Transport, survie des spermatozoïdes Survie œuf et implantation

27 Le cycle de l utérus Phase folliculaire Phase lutéinique Endomètre: Myomètre Couche basale Couche fonctionnelle Phase proliférativePhase sécrétoire Phase proliférative Glandes Figures mitotiques (M) Couche fonctionnelle Couche basale

28 Phase Sécrétoire Les glandes deviennent tortueuses, spiralées Les artérioles spiralées se développent Le stroma devient plus dense Début Fin La progestérone (CJ) stimule lendomètre sécrétoire Le cycle de l utérus

29 Le cycle de l utérus: variations cycliques motricité utérine Phase folliculaire Stimulation contractions utérines: rôle dans la remontée des spermatozoïdes Phase lutéale Inhibition des contractions utérines: quiescence utérus

30 Les variations cycliques de l épithélium vaginal Anatomie microscopique du vagin stratum germinativum (SGerm): cellules cylindriques ou cuboïdales à noyaux ovales stratum spinosum : cellules présentant des ponts intercellulaires stratum granulosum (SG) à: cellules vacuolées ou se kératinisant stratum mucosum (SM)

31 Evolution cyclique des voies génitales: utérus

32 Les variations cycliques de l épithélium vaginal Proœstrus: Epaississement muqueuse, cellules granuleuses en massif, filaments Œstrus: Desquamation des cellules kératinisées: cellules en aiguille Metœstrus: combinaison de cellules rondes, quelques cellules en aiguille et un petit nombre de polynuvléaires neutrophiles Diœstrus: polynucléaires neutrophiles Le frottis vaginal

33 Le cycle œstral I. CARACTERISTIQUES GENERALES DES CYCLES Terminologie Durée des différentes phases Les cycles au cours de la vie II. EVENEMENTS CELLULAIRES Evénements cellulaires ovariens Evolution cyclique des voies génitales Les variations cycliques de lépithélium vaginal III. EVENEMENTS ENDOCRINIENS ET COMPORTEMENTAUX Evènements endocriniens Lœstrus Cas particuliers

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36 10 20 LH (ng/ml) E2 (pg/ml) PRG (ng/ml) Jours Oestrus OV

37 LH (ng/ml) E2 (pg/ml) PRG (ng/ml) Oestrus Jours OV

38 LH (ng/ml) Oestrus E2 (pg/ml) PRG (ng/ml) Jours OV

39 FEMME Temps (j) LH (ng/ml) M PRG (ng/ml) Temps (j) M E2 (pg/ml) FSH (ng/ml) Cycle menstruel

40 OESTRUS OVULATION Heures 6-10 h 8-12 h Durée vie ovocyte Flairage Léchage Pseudo-luttes Tête à tête Acceptation du chevauchement Nervosité et excitabilité Beuglements fréquents Vulve humide et rouge Ecoulement mucus clair CHALEURS Ecoulement vulvaire de mucus clair INSEMINATION

41 Moment de l ovulation Espèce Brebis Vache Jument Truie Œstrus h h 4-8 j 2-3 j Moment ovulation/chaleurs h après début chaleurs h après fin chaleurs 36-48h avant fin chaleurs h après début chaleurs

42 Fertilité Heures après le début des chaleurs Chaleurs Ovulation Arrivée ov dans site fécondation: 6h post ov Ov fécondables: 8-12h post-ov Spermatozoïde fécondant:24-48h

43 1 cycle 2 cycles 3 cycles Nombre de cycles/an 22% 65% 9% Fréquence Reproduction de la chienne Espèce monoœstrienne Puberté: 6-23 mois

44 œstrus Metœstrus Anœstrus Proœstrus Ovulation 9j (3-17j) 9 j (3-21j) Non gravide: 75 j Gestation: j 7 mois (2-10 mois) Le cycle oestral

45 Cycle oestral Proœstrus 9j (3-17j) Ecoulement vulvaire sérosanguin (diapédèse des érythrocytes) Muqueuse vaginale lisse (œdème) Oestrus 9 j (3-21j) Réceptivité Frottis vaginal riche en cellules kératinisées Epithélium vaginal crénelé (déshydratation) Ovulation: 24-48h après pic LH (durée 24h)

46 Jours LH (ng/ml) E2 (pg/ml) PRG (ng/ml) ov prooestrus

47 Décharge LH Diamètre follicules préovulatoires (mm) Lutéinisation des follicules préovulatoires PRG E2 Oestrus

48 PRG (ng/mL) LH Jours 0 OV Ovocytes I FERTILITE OPTIMALE Maturation ovocyte: 48h Survie spermatozoïdes: 5j Moment de lovulation Saillies tous les 2j pendant loestrus OESTRUS 3 6

49 METOESTRUS Metœstrus non gravide 75 jours Gestation jours CJ PRG

50 Jours (J 0 =jour du pic de LH) Prolactine (ng/mL) Chienne gravide Chienne non gravide Gestation Sevrage Allaitement La prolactine

51 Metoestrus non gravide Progestéronémie élevée (CJ) Aucun signe de gestation Prolactinémie élevée Sécrétion de Prostaglandines en fin de metoestrus

52 Gestation vs pseudogestation Gestation Sécrétion de prolactine et de relaxine (placenta) au cours 2° moitié de la gestation Progestérone (CJ): maintien de la gestation Pseudogestation Un à 3 mois post-oestrus Perturbation du comportement Etablissement dune lactation

53 Photopériode mélatonine Activité sexuelle Printemps-été février-mars Naissances: « fin printemps-début été » Polyœstrus saisonnier Mammifère à ovulation provoquée: la chatte

54 Saison sexuelle œstrus 1-3 semaines Durée œstrus : 5-6 jours ou >20 jours

55 Proœstrus (2j) œstrus (5-6 j) Œstradiol 17- (pmol/L) Cycle anovulatoire

56 Ovulation Coït Stimulation vaginale Décharge LH 3-4 coïts OV h 2-11 ovocytes

57 Heures après 1er coït LH (ng/ml) : coït sans ovulation, 2: un seul coït, 3: quatres coïts pendant min, 4: huit à douze coïts pendant 4h Incidence du nombre de coïts

58 Activité lutéale Saillie non fécondante Saillie fécondante Pseudogestation Gestation CJ j j 66 j CJ

59 Jours PRG (ng/mL) OV 60 Pseudogestation gestation Progestérone

60 Gestation/pseudogestation Dosage PRG: diagnostic a posteriori dovulation Pseudogestation: Absence de manifestation clinique Retour en oestrus après 7-10 j Gestation: Durée: j (66j) Sécrétion de PRL (dés J35) Production relaxine (J20)

61 Conclusion Cycle œstral: rythmicité événements cellulaires, endocriniens, comportementaux Différence cycle oestral/cycle menstruel Variations interspécifiques


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