Introduction
C’est à partir de la puberté, vers l’âge de 12-13 ans, que les organes de l’appareil génital mâle entrent en activité. Le corps de l’enfant subit des transformations aussi bien anatomiques, physiologiques que psychiques, pour acquérir la fonction de reproduction. Parmi les manifestations de la puberté, on peut citer :
- Une poussée de croissance avec une augmentation de la taille.
- Un développement de la musculature.
- Un développement des testicules…
Comment se fait la régulation de la fonction reproductrice chez l'homme ?
I – Organisation de l'appareil reproducteur de l'homme
Le schéma de la figure () montre l'organisation de l'appareil génital de l'homme
Q-1- À l'aide des figures du manuel scolaire, complétez les noms de la figure.
Q-2- Décrivez brièvement l'organisation de l'appareil génital de l'homme.
R-1- Les noms de la figure :
1- Vessie | 2- Vésicule séminale | 3- Gland de Cowper | 4- Épididyme |
5- Testicule | 6- Orifice uro-génital | 7- Urètre | 8- Pénis |
9- Prostate | 10- Canal déférent |
R-2- Description de l'organisation de l'appareil génital de l'homme :
Organes | Noms | Rôles |
Glandes | Deux testicules | Assurent un rôle principal dans la fertilité |
Voies génitales | Deux épididymes | Maturation et transit des spermatozoïdes |
Deux canaux différents | Transit des spermatozoïdes | |
Urètre | Évacuation des spermatozoïdes | |
Glandes annexes | Deux vésicules séminales | Sécrètent un liquide nutritif riche en fructose (matière énergétique pour les spermatozoïdes) |
Prostate | Produit le liquide prostatique (sperme) | |
Deux glandes de Cowper | Produisent un liquide important à la fertilité (sperme) | |
Organe de copulation | Pénis | Assurent le transfert des spermes dans les voies génitales féminins |
II – Fonction des testicules
1- Structure du testicule
La figure (a) représente un schéma d'une coupe longitudinale au niveau du testicule.
La figure (b) représente un schéma selon la coupe (AB).
Q-1- À l'aide des figures du manuel scolaire, complétez les noms des figures.
Q-2- Décrivez brièvement la structure du testicule
R-1- Les noms des figures :
- Figure (a) :
1- Épididyme | 2- Testicule | 3- Tubes séminifères | 4- Lobule testiculaire |
5- Canal de l'épididyme | 6-Canal défèrent |
- Figure (b) :
1- Cellule de Leydig | 2- Spermatogonie | 3- Lumière du tube | 4- Paroi du tube |
5- Cellule de Sertoli | 6- Spermatozoïde |
R-2- Chaque testicule est divisé en plusieurs lobules testiculaires, lieu de la spermatogenèse. Chaque lobule contient 2 à 3 tubes séminifères d’une longueur de 80 cm à 1m. Les tubes séminifères convergent vers l’épididyme. Le canal déférent, dont la longueur globale mesure chez l'homme 40 à 45 cm, prolonge l'épididyme à l'arrière du testicule et permet aux spermatozoïdes de sortir de chacun des testicules.
2- Rôles du testicule
Pour déterminer les rôles du testicule, on propose l'étude des données expérimentales présentées par le tableau suivant
Expériences | Résultats |
1-Ablation des testicules d’un rat à la naissance. | À l’âge habituel de maturité sexuelle, le tractus génital reste rudimentaire, Les caractères sexuels secondaires n’apparaissent pas et l’animale est stérile. |
2- Ablation des testicules d’un rat pubère normal (= Castration). | |
3- Castration suivie par l'injection d'hormone testiculaire (testostérone) dans le sang. |
Q – Que peut-on déduire de chaque expérience ?
R – Déductions :
- Expérience 1 : Les testicules sont responsables de la fertilité et de l'apparition des caractères sexuels secondaires.
- Expérience 2 : Les testicules sont responsables de la fertilité et du maintien des caractères sexuel secondaires.
- Expérience 3 : Les testicules sont responsables de la production de la testostérone responsable de l'apparition et du maintien des caractères secondaires.
Bilan : Les testicules assurent deux fonctions essentielles, qui sont :
- La fertilité chez l'homme : par la sécrétion des spermatozoïdes.
- La production de la testostérone : qui assure l'apparition et le maintien des caractères sexuels secondaires.
Remarque : La testostérone est indispensable aussi pour la spermatogenèse. Cette hormone est sécrétée par les cellules de Leydig.
3- Étapes de la spermatogenèse
La figure suivante présente un schéma simplifié des étapes de la formation des spermatozoïdes.
Q – Décrivez les étapes de la spermatogenèse
R – La spermatogenèse se déroule dans la paroi des tubes séminifères en sens centripète et dure environ 80 jours. Elle comprend 4 phases :
- La phase de multiplication : Multiplication des spermatogonies par mitoses.
- La phase d’accroissement : Augmentation de la taille des spermatogonies.
- La phase de maturation : chaque spermatocyte subit les deux divisions de la méiose.
- La phase de différenciation ou spermiogenèse : Transformation des spermatides en spermatozoïdes.
III – Régulation des fonctions testiculaires
1-Rôle de l'hypophyse
Dans le but de déterminer les interactions entre l’hypophyse antérieure et les testicules, on propose l'étude des données suivantes :
- La figure suivante présente un schéma d'une coupe longitudinale au niveau du cerveau qui montre l'emplacement de l'hypophyse.
- Première série d’expériences :
Expériences | Résultats |
1- Ablation de l’hypophyse (hypophysectomie) chez un rat pubère normal. | |
2- Injection d’extraits hypophysaires au rat hypophysectomisé. |
- Deuxième série d’expériences :
Expériences | Résultats | |||
Cellules de la lignée germinale | Cellules de Sertoli | Cellules interstitielles de Leydig | Caractères sexuels secondaires | |
3- Injection de LH seule à un rat impubère | Au repos | Peu développées | Activées | Développés |
4- Injection de FSH seule à un rat impubère | Activée, mais sans production de spermatozoïdes | Développées | Inactivées | Absents |
5- Injections simultanées de LH et de FSH à un rat impubère | Activée avec production de spermatozoïdes | Développées | Activées | Développés |
Q-1- Complétez les noms de la figure ().
Q-2- À l'aide de la première série d'expériences, déterminer la voie de communication entre l’hypophyse et les testicules.
Q-3- À l'aide de la deuxième série d'expériences, préciser les cellules cibles de la FSH et de la LH chez le mâle.
R-1- Les noms de la figure :
1- Cerveau | 2- Cervelet | 3- Hypophyse |
R-2- L'expérience (1) montre que l'hypophyse contrôle le développement et le fonctionnement des testicules. Et l'expérience (2) montre que ce contrôle se fait à l'aide d'hormones hypophysaires (FSH et LH).
Donc, la voie de communication entre l'hypophyse et les testicules est une voie hormonale.
R-3- Les expériences 3, 4 et 5 montrent que :
- La LH stimule les cellules de Leydig pour provoquer la sécrétion de la testostérone.
- La FSH stimule :
- Les cellules de Sertoli pour activer la spermatogenèse.
- Les spermatogonies pour déclencher la spermatogenèse.
2- Rôle de l'hypothalamus
Dans le but de déterminer le rôle de l'hypothalamus dans la régulation de la reproduction, on propose l'étude des données suivantes :
- La figure suivante présente un schéma d'une coupe longitudinale au niveau du cerveau qui montre l'emplacement de l'hypothalamus.
- Le tableau suivant montre les résultats d'une série d'expériences réalisée sur un animal.
Expériences | Résultats |
1- Destruction des neurones du noyau arqué de l’hypothalamus. | Arrêt de la libération des gonadostimulines (LH et FSH) par l’hypophyse. |
2- Stimulations électriques des neurones du noyau arqué de l’hypothalamus. | Augmentation brutale de la libération des gonadostimulines par l’hypophyse. |
3- Prélèvement du sang dans le réseau capillaire de la tige pituitaire. | Isolement d’un neuropeptide, la GnRH. |
Q-1- Complétez les noms de la figure.
Q-2- À partir de ces expériences, déterminer l'action de l'hypothalamus sur l'hypophyse.
R-1- Les noms de la figure :
1- Cerveau | 2- Cervelet | 3- Hypophyse | 4- Hypothalamus |
R-2- L'hypothalamus contrôle l'activité de l'hypophyse, par la libération de la GnRH. En effet, l'hypothalamus reçoit et intègre en permanence plusieurs types de messages nerveux (externe et interne), et il y répond de diverses manières. En particulier par la libération de la GnRH.
La GnRH sécrétée passe vers l’hypophyse antérieure où elle déclenche la sécrétion de gonadostimulines (FSH et LH).
Remarques :
- La sécrétion de GnRH, de LH et de FSH est pulsatile (sous forme de pulses).
- Les testicules exercent une rétroaction négative sur l'activité du complexe hypothalamo-hypophysaire.
Bilan : le schéma de la figure suivante résume le mécanisme de la régulation du fonctionnement du testicule.
Q – Compléter le schéma.
R-