Régulation physiologique de l'axe gonadotrope chez les Mammifères

Mercredi 14 avril 2004


Le contrôle de l'activité testiculaire

Ces pages sont une adaptation d'un produit du CNDP, le logiciel "Rehor".

Elles contiennent divers documents : des photographies à différentes échelles, des protocoles et des résultats expérimentaux, des schémas... concernant la régulation hormonale de l'activité testiculaire chez les Mammifères.


Le problème à résoudre :
le contrôle de l'activité des testicules


L'appareil génital mâle

La participation du Mammifère mâle à la fonction de reproduction consiste en la production et l'émission de gamètes mâles.
L'appareil génital mâle élabore le sperme contenant les cellules sexuelles mâles : les spermatozoïdes.


L'activité des testicules des Mammifères


Les testicules ont une activité continue avec une double fonction (de la puberté jusqu'à la fin de la vie de l'individu) :

une fonction spermatogénétique : dans la paroi des tubes séminifères, la production et la libération de spermatozoïdes ;
une fonction hormonale (endocrine) : dans le tissu interstitiel a lieu la production et la sécrétion de testostérone.

Mesure du taux plasmatique de la testostérone chez le Bélier pendant 10 jours

Mesure du taux plasmatique de la testostérone chez le Bélier pendant 24 heures

Malgrè les fluctuations régulières de sécrétion de la testostérone (pulses de sécrétion), la concentration plasmatique de testostérone (la testostéronémie) n'est variable que dans un intervalle de faible amplitude. Cette concentration résulte de l'intensité de deux phénomènes permanents : la sécrétion de l'hormone et sa dégradation.
On peut considérer que le taux plasmatique de testostérone est "globalement constant".
Cette concentration plasmatique de testostérone, indispensable à la réussite de la reproduction, est le paramètre à régler.

Des études récentes ont révélé que le mécanisme de sécrétion de la testostérone est comparable chez l'homme, mais ne présente pas de variations saisonnières comme chez le Bélier.

Chez l''homme adulte, le taux plasmatique de testostérone varie d'un individu à l'autre en fonction de l'heure, de la période de l"année,
de l'activité physique, du stress, de l'âge...

 

Le problème à résoudre : le contrôle de l'activité des testicules

L'activité des testicules nous conduit à nous poser des questions.

Un constat clinique :
- Certains jeunes garçons, à l'appareil génital normalement constitué, présentent un retard pubertaire pathologique caractérisé par un volume testiculaire et un développement du pénis insuffisants par rapport à leur âge.
Leur testostéronémie est aussi anormalement basse. L'atrophie des testicules est associée à des signes cliniques variés : stérilité, absence ou faible développement de certains caractères sexuels masculins.
Ces cas sont souvent associés à un déficit d'origine hypophysaire.
Il est alors possible d'améliorer l'état des malades en réalisant des injections de produits extraits de l'hypophyse.

Problèmes :

1/- Comment s'effectue la régulation de la production de la testostérone et des spermatozoïdes ?

2/- Comment expliquer l'anomalie observée chez ces jeunes garçons ?


La démarche de résolution :

On vous demande de mettre en oeuvre une démarche expérimentale.
Vous devrez choisir des expériences permettant de valider des hypothèses.


Vous devez présenter votre démarche.

1 - Hypothèse(s),
2 - Conséquence vérifiable de l'hypothèse (si l'hypothèse est vraie, alors je dois pouvoir montrer que..., sinon l'hypothèse n'est pas validée),
3 - Choix d'un protocole expérimental permettant de valider l'hypothèse,

4 - Description des résultats expérimentaux et explication - Conclusion.

Au cours de votre votre progression dans votre travail, vous devez construire un schéma fonctionnel de régulation qui présentera les modalités
du contrôle de l'activité testiculaire chez le mâle des Mammifères
.
 

Protocoles expérimentaux réalisés sur des mâles adultes de différentes espèces :

 
Ablation
d'organes
 
Ablation d'organes, suivie de leur greffe
in situ
 
Injection d'extraits
d'organes ou d'hormones
 
Suppression des
connexions
hypothalamo-hypophysaires
 
Destruction de neurones

des testicules
(Rat et Bélier)

de l'hypophyse (1) (Rat)

de l'hypothalamus (2)
(Rat)

  des testicules
(Coq)
 

d'extraits hypophysaires (Rat)

de LH (Rat)

de FSH et de LH (Rat)

de GnRH (Bélier)

implants de testostérone
(Bélier)

 

suppression de connexions nerveuses
(Rat)

suppression de connexions sanguines
(Rat)

de l'hypothalamus
(Rat)

1- L'hypophyse, qui fabrique comme chez la femme, deux hormones la FSH et la LH, pourrait être impliquées dans le mécanisme de cette régulation,

2- L'hypothalamus, proche de l'hypophyse et produisant une substance neurohormonale : la GnRH, pourrait également jouer un rôle.


Stimulations électriques
de neurones
 
Mesures de différentes
activités de neurones
 
Prélèvement de sang et dosage de taux hormonaux
 
Autoradiographie d'organe
après un traitement avec des substances radioactives

de l'hypothalamus (Rat)

  de l'hypothalamus (Singe Rhésus)  

de la testostérone (Bélier)

dans la tige hypophysaire
(GnRH)
(Rat)

de GnRH, de LH et de la testostérone (Bélier)

de LH (avant et après castration) (Bélier)

testicule (Rat)

hypothalamus (Souris)

Auteur :

Pascal Kolodziejczak - professeur au lycée Jean Jaurès de REIMS et Datice - SVT - Académie de REIMS.


Mail : pascal.kolodziejczak@ac-reims.fr

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