Grandes fonctions Fonction endocrinienne et de reproduction IFSI de Dunkerque et Saint Omer Licence 1 Cours de Physiologie appliquée Pr Denis Theunynck Grandes fonctions Fonction endocrinienne et de reproduction

37° +/-0,2] Réglage de la température 1. Modélisation neuro endocrinienne, systèmes réglants et réglés : 1.1 Modèle de système autour d’une valeur réglée; Valeur consigne ou valeur réglée ex : la température corporelle 37° +/-0,2] Trop haute Trop basse Réglage de la température Organes de mesure ici : thermo récepteurs hypothalamique Augmentation de la température Diminution de la température Comparaison par le centre de la mesure et de la valeur de consigne Feed back positif Thermogènèse Action ici : hypothalamus Feed back négatif Thermolyse Organes mis en jeu : voir cours de thermorégulation

1.2 L’axe hypothalamo-neurohypophysaire hypothalamus hypophyse antéhypophyse posthypophyse neurone supraoptique neurone paraventriculaire 3e ventricule

oestrogènes, progestérone hypothalamus posthypophyse antéhypophyse GH ACTH TSH FSH LH PRL os croissance staturale surrénales corticostéroïdes thyroïde thyroxine testicule testostérone spermatogenèse ovaire oestrogènes, progestérone maturation follicule ovulation seins lactation et éjection du lait accouchement diurèse ocytocine ADH

Valeur réglée : GH, Somatomédines 1.3 Boucle de régulation de l’hormone de croissance (hors développement de l’enfant, entraînement, exercice intense) HYPOTHALAMUS Valeur réglée : GH, Somatomédines 1er niveau sécrétion de GH-RH agit sur Anté Hypophyse sécrétion de Taux élevé F.B- Taux bas F.B+ FEED BACK 2ème niveau GH TISSUS : métabolisme des glucide et lipides mais GH agit aussi sur Foie synthèse de Somatomédines agit sur 3ème niveau TISSUS CIBLES : Squelette Stimulation des synthèses protéiques

Valeur réglée : Cortisolémie, stress et exercice (Feed back positif) 1.4 Boucle de régulation des minéralocorticoïdes (hors développement de l’enfant, entraînement, exercice intense) HYPOTHALAMUS Valeur réglée : Cortisolémie, stress et exercice (Feed back positif) 1er niveau sécrétion de CRF agit sur Anté Hypophyse sécrétion de ACTH Corticosurrénale synthèse de Taux élevé F.B- Taux bas F.B+ 2ème niveau FEED BACK Exerce un F.B- sur H.sex.fem 3ème niveau Glucocorticoïdes et Minéralocorticoïdes Cortisol, Cortisone, Corticostérone Cibles Hyperglycémiants Dégradation lipides et protides Androgènes Cibles Muscle Caractères sex. IId Aldostérone Cibles *voir appareil cardiovasculaire et homéostasie hydrique

Rein Bassinet Uretère Trompe de Fallope Ovaire Utérus Vessie Col de l'utérus Vagin 2. Hormonologie et appareil génital féminin 2.1 Structure anatomiques

Les différentes glandes endocrines 2 2.2 Structures endocriniennes et tissus cibles 1 Les différentes glandes endocrines chez la femme 1 : épiphyse 4 : thymus 6 : pancréas 7 : ovaire chez l'homme 2 : hypophyse 3 : thyroïde 5 : surrénales 8 : testicule 2 3 4 5 6 7 8

Hypothalamus LHRH Glandes pituitaires LH FSH Ovaires Progestérone Estrogène

Déhydroépi-androstérone 2.3 Caractéristiques communes des hormones stéroïdiennes Acétate Cholestérol Me 17-α-hydroxy- prégnénolone Prégnénolone Me Déhydroépi-androstérone Progestérone 17-α-hydroxy- progestérone Corticostéroïdes Mr Androsténédione Testostérone Estrone Estradiol Me Estriol

Corticoïdes Aldostérone 2.3.1 La progestérone et la 17 OH-progestérone La 17 0H-progestérone est synthétisée par la thèque et la granulosa à partir du 7ème jour La progestérone est synthétisée par le corps jaune au cours de la 2ème partie du cycle L’HCG (corps jaune gestationnel) prends le relais des gonadotrophines hypophysaires pour stimuler le maintien du corps jaune. Le placenta prend le relais progressivement MERE PLACENTA FOETUS Cholestérol Prégnénolone Progestérone Corticoïdes Aldostérone Foie Surrénales Prégnandiol (urines) Métabolisme de la progestérone lors de la grossesse à partir du 61e jour

Action des progestatifs Utérus endomètre passage de l’endomètre prolifératif de la phase folliculaire sous l’action des œstrogènes à l’endomètre sécrétoire dans l ’éventualité d’un nidation tubes glandulaires contournés et profonds intense activité sécrétoire avec apparition de glycogène dans les cellules myomètre relâche le corps utérin et contracte l’isthme, elle entraîne la coagulation de la glaire cervicale qui devient inhospitalière pour les spermatozoïdes puis disparait Vagin cellules basophiles, plicaturées, en amas Sein action anti-œstrogènes qui s’oppose à l’augmentation de la perméabilité capillaire et diminue les phénomènes œdémateux cycliques s’oppose à la prolifération de la partie proximale du galactophore favorise au niveau distal la formation des acini et le bourgeonnement des galactophores en canalicules elle est inactivée en dihydroprogestérone dans le sein normal et cette activité est activée dans les fibres adénomes bloque l’action de la PRL, inhibe la synthèse du lactose et l’alphalactalbumine Hyperthermie due à l’action de la progestérone fabriquée sur le corps jaune sur les centres hypothalamiques, au niveau de l’aire pré-optique. Il ne s’observe que si la concentration plasmatique de progestérone est supérieure à 3,6 ng/ml Action sur le SNC action sédative à EEG à ondes lentes Diurétique, natriurétique natriurétique par inhibition compétitive de l’aldostérone, donc diurétique Perméabilité vasculaire s’oppose aux œstrogènes en augmentant la résistance des vaisseaux Durant la grossesse il n’a aura maintient de la grossesse qu’n présence d’une quantité suffisante de progestérone en relâchant le myomètre et en contractant l’isthme, elle empêche l’expulsion de l’œuf Lipogenèse augmentée

Dehydroépiandrostérone 2.3.2 Les œstrogènes Surrénale Cholestérol * 20.22 desmolase 18 hydroxylase 20 hydroxylase 11 hydroxylase Pregnenolone Progestérone Minéralocorticoïdes * 21 hydroxylase 18 hydroxylase 17 OH pregnenolone 17 OH progestérone Glucocorticoïdes * Dehydroépiandrostérone Androstènedione Testostérone Tissu adipeux, ovaires * * Aromatase (*sites d’action de l’aminoglutéthimide) Estrone Estradiol

L’ovaire en dehors de la grossesse C’est la principale source d’œstrogènes, qui sont fabriqués au niveau de acétate → cholestérol → prégnénolone puis progestérone → 17 OH progestérone → androstènedione → testostérone → oestradiol thèque interne (œstrogène surtout) stroma (androgènes surtout) corps jaune : thèque interne → œstrogènes granulosa → progestérone, uniquement en raison d’un déficit enzymatique en 17 hydroxylase et 17 desmolase les androgènes constituent dans tous les cas des précurseurs des œstrogènes œstrone ↔ androstènedione ↓ ↓↑ oestradiol ← testostérone voie 01 02 dominantes pour les bilans thèque interne du follicule corps jaune stroma ovarien } → peuvent fabriquer des androgènes et des œstrogènes

De la puberté à la ménopause Avant la puberté pas d’œstrogènes ovariens caractères sexuels secondaires infantiles Puberté les œstrogènes peu à peu secrétés par l’ovaire déterminent l’apparition des caractères sexuels secondaires cette maturation n’apparaît pas si castration avant la puberté De la puberté à la ménopause permettent le maintien des caractères sexuels secondaires associés à la progestérone : cycles menstruels ou grossesse réparent tous les phénomènes d’atrophie consécutifs à la castration Utérus augmentation du tonus et de la contractilité glaire cervicale limpide, filante, cristallise en feuilles de fougères régénération de l’endomètre : épaississement de l’endomètre développement fibroglandulaire et vaisseaux action synergique avec la progestérone à partir du 14ème jour Vagin pigmentation et épaississement de la muqueuse cellules superficielles pycnotiques Vulve trophicité des petites lèvres (glandes, poils, androgènes CS) développement des glandes de Bartholin Trompes augmentation de la contractilité développement de l’épithélium cilié Glandes mammaires développement et pigmentation de l’ariole

Durant la grossesse leur action est nécessaire, mais en synergie avec la progestérone qui est indispensable œstrogène/progestérone = 1/750 = équilibre parfait le placenta relaie la sécrétion du corps jaune vers le 3ème mois en fin de grossesse le rapport œstrogène/progestérone >1/750 Actions diverses croissance du squelette : les œstrogènes favorisent le métabolisme protidique et la construction osseuse à faible dose, au début de la puberté rôle sur la répartition des masses adipeuses rétention hydrique (cf oedènes cycliques) rôle dans l’athérosclérose Chez l’homme injection : azoospermie, atteint irréversible des cellules de Leydig gynécomanie, hyperpigmentation ariolaire, féminisation Effets pathologiques hyperplasies glandulo kystiques à fortes doses pour être le xxx mammaire xxx du vagin de la fillette dont la mère a été sous œstrogènes durant la grossesse pilules (œstrogènes ) → troubles hypercarbonés, lipidiques, hypertriglycéridienne

Le placenta durant la grossesse Le placenta secrète beaucoup d’œstrogènes débute au 40ème jour n’est possible que si les précurseurs lui sont fournis par le fœtus et un peu par la mère La CS du fœtus produit du sulfate de DHA qui sera converti en 160H DHA par une 16 hydrolase hépatique fœtale ou en D4 Adione au niveau du placenta Placenta Métabolite essentiel qui passe chez la mère, où il glucure conjugué (hépatique) et retrouvé dans les ovaires sous forme de 16-glucosidurenate les productions placentaires ostrogéniques sont donc sous la dépendance du foie et des corticosurrénales fœtales 160H DHA 160 testostérone oestriel Andrestène dione œstrone 75% Testostèrone œstradiol 25%

Valeur réglée : taux de FSH, LH, Œstrogènes, Progestérones 2.4 Boucle de régulation HNH tissus cible – Boucle de régulation des hormones sexuelles féminines de l’hormone de croissance (hors notion de rythmicité et de cycle) HYPOTHALAMUS Valeur réglée : taux de FSH, LH, Œstrogènes, Progestérones 1er niveau sécrétion de RF-LH et de RF-FSH agit sur Anté Hypophyse sécrétion de LH et FSH Taux élevé F.B- Taux bas F.B+ FEED BACK 2ème niveau agit sur Ovaires sécrétion de Progestérone Œstrogènes 3ème niveau TISSUS CIBLES : Organes sexuels, tissus adipeux Caract. sexuels IID, SNC

2.5 Physiologie du cycle menstruel Ovulation

Cycle menstruel

Axe système nerveux central-hypothalamus-hypophyse-gonade-organe cible HYPOTALAMUS HYPOPHYSE GnRH + FSH LH  pic LH   J14 J1 J28 - oestradiol progestérone œstradiol ovulation OVAIRE RC UTERUS endomètre glaire cervicale œstradiol    A B + ou - = stimulation ou inhibition A =phase folliculaire ; B= phase lutéinique RC= rétrocontrôle

croissance du follicule développement de l’endomètre 2.6 Grossesse et lactation cycle ovarien follicule primaire follicule secondaire follicule de De Graaf ovulation corps jaune corps jaune en dégénérescence 14 28 croissance du follicule phase folliculaire phase lutéale temps (j) développement de l’endomètre cycle menstruel artères spiralées menstruation glandes tubulaires

3. Appareil génital masculin 3.1 Structures anatomiques Vessie Canal déférent Vésicule séminale Prostate Urètre Testicule Pénis

Colon sigmoïde Rectum Vésicule séminale Canal éjaculateur Prostate Glande de Cowper Anus Canal déférent Épididyme Testicule Scrotum Vessie Symphyse pubienne (Os pubien) Pénis Corps caverneux Gland Prépuce Méat urétral

Acrosome Canal déférent Canal de l’épididyme Epididyme Testicule Tubes séminifères Lobule testiculaire Membrane plasmique Tête Noyau Centriole intermédiaire Pièce Mitochondrie Disque terminal Filament axial Vaisseau sanguin Spermatozoïde Cellule de Leydig (tissu interstitiel) Cellule de Sertoli Cellule souche (cellule germinale) Lumière du tube séminifère principale Pièce terminale Pièce

3.2 L’hormone male : la testostérone Acétate 3.2 L’hormone male : la testostérone Cholestérol 20-22 Desmolase Prégnénolone Progestérone 17-αhydroxylase 17-αOH prégnénolone 17-αOH progestérone C17-20 lyase 3-βOH déshydrogénase Déhydroépiandrostènedione Androstènedione Œstrone 17-βOH déshydrogénase Aromatase Androstènediol Testostérone 17-β œstradiol

Permet la sécrétion de FSH ; LH Diminue la sécrétion des hormones hypothalamus Centre intégrateur Complexe hypothalamo- hypophysaire Permet la sécrétion de FSH ; LH Diminue la sécrétion des hormones GnRH hypophyse antérieure Rétroaction négative Stimule La spermatogenèse Stimule la synthèse de testostérone FSH LH Testostérone Testicule

Tissus cible : Cellules de Leydig Hypothalamus Gonado- libérine Adénohypophyse Hormone Lutéinisante (LH) Hormone Folliculo- Stimule (FSH) Testicules (cellules interstitielles Testicules (tubules) Tissus cible : Cellules de Leydig Testostérone Spermato genèse Testostérone Inhibine (Cellules de Sertoli) Rétro contrôle

3.3 Action des androgènes chez l’homme Caractères sexuels I: Pas d’influence sur le sexe (primitif) dit gonadique Caractères sexuels primaires: agit sur les canaux de Wolf en induisant la formation de l ’épididyme, du déférent, du canal éjaculateur, des vésicules séminales, formation de la prostate, des bourses… Caractères sexuels II: Interviennent à la puberté Développement de la verge, du scrotum, prostate, Pilosité pubienne, glande sébacé »e, acné, voix, os… Caractères sexuels III: Comportement sexuel, caractère, mais de nombreuses interactions avec l’environnement et d’autres facteurs complexes (caractères sexuels IV) De forts taux d’androgènes sont nécessaires au maintien de la spermatogenèse Notion de personnalisation de l’hypothalamus Actions métaboliques: anabolisme protéique osseux et musculaire, participent à la croissance lors de la puberté, lipolytique (inverse de la progestérone) Stimule l'érythropoïèse

3.4 Action des androgènes (dans les deux sexes) Action physiologique Action sur la morphogénèse fœtus femelle Prolifération des canaux de Wolf dus à la testostérone secrétée par les gonades primitives puberté masculine pilosité masculine mue de la voix soudure des cartilages de conjugaison répartition des muscles et graisse action chez l’adulte maintient la libido et les traits psychologiques masculins nécessaire à la spermatogénèse, augmente la richesse en fructose du liquide séminal chez la femme responsable de la pilosité pubienne excès de production : syndrome de virilisation Actions anaboliques favorisent l’anabolisme protidique et augmentent la masse musculaire, favorisent la soudure des cartilages de conjugaison diminuent l’excrétion azotée rénale

Secondaire à l’action de la T. Accélération de la croissance 4.1 Étapes de l’activation pubertaire Chez la femme hypothalamus Aug. LHRH Antéhypophyse Aug. LH FSH Dvpt gonades Chez l’homme: Aug. Testostérone Dvp Caract. sex II Secondaire à l’action de la T. Accélération de la croissance Cf supra et GH Augmentation des œstrogènes, Puis de la progestérone

4.2 Modifications hormonales et puberté 45 40 35 30 25 20 15 10 5 9 8 7 6 5 4 3 2 1 masse des testicules (en g) masse de l’ovaire (en g) premières éjaculations premières règles 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 âge 8 7 6 5 4 3 2 1 taux sanguin des gonadostimulines chez les filles et les garçons (indiqués en unités arbitraires) âge 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

sommeil LH FSH E2 Enfance Puberté Vie génitale active post ménopause Courbes de variations des taux d'hormone lutéinisante (LH), d'hormone folliculostimulante (FSH) et d'œstradiol (E2) dans le sang périphérique. Une élévation des taux de LH et FSH existe à la naissance (non représentée). La période pubertaire est allongée.

POST MENOPAUSE CONFIRMEE 5. Ménopause/Andropause PERIMENOPAUSE Arrêt de l’ovulation, dernières règles 3 à 5 ans 1 an : absence totale de règles PERIMENOPAUSE Diminution de l’activité des ovaires Diminution progressive du taux de progestérones puis du taux d’œstrogènes Durée des cycles qui varient Abondance des règles qui varie Prise de poids Seins gonflés Bouffées de chaleur Sécheresse vaginale POST MENOPAUSE CONFIRMEE Absence totale d’hormones ovariennes (progestérone et œstrogènes) Augmentation des risques de maladies cardio-vasculaires Augmentation des risques d’ostéoporose Rétention d’eau, graisse qui s’installe au niveau du ventre, fesses et seins qui fondent Bouffées de chaleur Sécheresse vaginale Peau moins souple et plus sèche Troubles urinaires

Réponses physiologiques Les phases (Masters et Johnson) Variations physiologiques observées Phase de désir Phase d'excitation Phase du plateau L'orgasme Phase de résolution

Une conclusion possible